摘要:文章基于對電力電纜常見故障的分析,提出了預(yù)防電纜故障的主要措施。結(jié)論對幫助搶修人員快速鎖定故障點位,迅速排除故障恢復(fù)供電具有重要的參考價值。
關(guān)鍵詞:電力電纜;故障探測;預(yù)防措施
電力電纜具有施工方便、安全可靠的優(yōu)勢,在現(xiàn)代電網(wǎng)尤其是城市電網(wǎng)中得到了日益廣泛的應(yīng)用。但是,電力電纜一般都鋪設(shè)在地下管道中,一旦出現(xiàn)故障查找和確定故障點位十分不便。當(dāng)前經(jīng)常使用的離線定位技術(shù)雖然比較成熟,然而故障定位比較費時,往往會給給用戶造成很大的不便。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,各種在線故障定位技術(shù)逐步趨于成熟,而合理選擇故障探測方法也就備受電纜運行人員的關(guān)注。
一、電力電纜故障分類
要想在電力電纜發(fā)生故障時迅速找到故障位置,快速進行搶修,保障對電力用戶的供電,首先要清楚電力電纜常見的故障類型?,F(xiàn)階段,電力電纜的常見故障類型主要包括以下幾種:
1.機械性損傷
根據(jù)多年的經(jīng)驗,這種故障在電力電纜故障中所占的比例最大,一般會占到故障總量的半數(shù)以上。此類故障主要是由于電纜受外力作用產(chǎn)生損傷繼而引發(fā)的故障。特別是某些機械性損傷比較輕微,并不會立即發(fā)生故障反應(yīng),但是在數(shù)月或數(shù)年之后才逐步發(fā)展為故障。
2.絕緣受潮
由于城市的電力電纜多布設(shè)于地下管道中,由于受到長時間潮濕環(huán)境的作用,易使電纜的絕緣度降低,進而引發(fā)故障。
3.絕緣老化
電纜的絕緣材料老化一直是電纜制造領(lǐng)域的難題。特別是在惡劣自然環(huán)境中的電纜,其絕緣老化速度會明顯加快。由于絕緣老化引發(fā)的故障多見于長時間使用后的電力電纜線路中。
4.設(shè)計或制作工藝不良
由于電力電纜的質(zhì)量低劣或?qū)嶋H施工中偷工減料造成電力電纜達不到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)而誘發(fā)的故障。
二、電力電纜故障的探測方法
依據(jù)上述電纜故障的類型,國內(nèi)外形成了各種不同的故障探測與測試方法。但是這些方法的基本步驟是大致相同的。一般來說,首先要進行故障診斷,初步確定故障的類型;然后根據(jù)診斷結(jié)果,進故障定位,初步確定故障發(fā)生的大致部位;最后,再進行故障點的精確定位。具體而言,電力電纜的故障探測方法主要由以下幾種:
1.電橋法及低壓脈沖反射法
這種方法曾經(jīng)是電力電纜故障探測的重要方法。這兩種探測方法的優(yōu)勢在于對低阻線路故障的探測較為準(zhǔn)確,但是對高阻電路就不太適合了。有部分技術(shù)人員用這兩種方法進行高阻故障探測時,通過加大電流的方式燒穿絕緣,以實現(xiàn)降低線路電阻的目的。這樣做的弊端在于對電力電纜的完好部分也會產(chǎn)生不利影響。因此,為了解決電纜線路的高阻故障,技術(shù)人員提出了高壓電流閃測法,并在實際探測中得到了廣泛應(yīng)用,但是這種方法需要技術(shù)人員的經(jīng)驗輔助,降低誤差一直是這種方法技術(shù)革新的關(guān)鍵點。
2.二次脈沖法
二次脈沖法的原理是通過低壓脈沖和高壓發(fā)生器,在故障電纜線路中發(fā)射沖擊脈沖并在故障處產(chǎn)生一個電弧。在電弧產(chǎn)生的瞬間,會在儀器內(nèi)部發(fā)射出一個低壓脈沖,這個脈沖到達電纜故障處時會造成短路,短路產(chǎn)生的反射波會被記憶在儀器中。在電弧過后,在發(fā)射一個低壓測量脈沖,這個脈沖會通過故障點到達電纜末端,并誘發(fā)一次開路反射。最后,將上述兩次低壓脈沖的波形進行對比即可準(zhǔn)確獲知故障點的部位。電纜故障探測儀會根據(jù)上述原理自動匹配,然后判斷和計算出故障點的距離。二次脈沖法在電纜故障探測領(lǐng)域的應(yīng)用使高阻故障判斷與低阻故障判斷同樣簡單,因此得到了廣泛應(yīng)用。
3.基于零序直流原理的電力電纜故障檢測
此故障檢測方法的基本原理是,當(dāng)電網(wǎng)正常工作時各分支線路的零序直流的數(shù)值極小,一般不超過0.5mA,如果電網(wǎng)運行中發(fā)生單相接地故障,該分支線路中的零序直流將迅速增大,一般可達到50mA左右。因此,零序直流的迅速增大可以作為電纜線路接地故障的重要判斷指標(biāo)?;谏鲜鲈恚覀兛梢栽陔娎|線路各個支路的出線短監(jiān)測零序直流的大小,一旦電網(wǎng)出現(xiàn)故障就可循序鎖定故障支路,然后再利用上節(jié)提到的二次脈沖法對故障點位進行精確定位,并迅速排除故障。
三、電力電纜故障的預(yù)防
電力電纜是城市電網(wǎng)的重要組成部分,其完全運行對電網(wǎng)的正常工作具有重要意義。因此,電網(wǎng)管理和維護人員不僅要能夠迅速進行故障定位和排除故障,還要積極進行電力電纜故障的預(yù)防,其具體措施包括以下點:
1.加強電力電纜的反外損失工作。
由第一節(jié)的分析可知,電力電纜故障中由一半以上是由于機械外力損傷造成的。因此,一定要加大巡查力度,將電力電纜的外損幾率降到最低。具體而言,電力公司要制定和完善地下管線的巡查制度;加強對監(jiān)護員的培訓(xùn)和考核制度;在巡查過程中發(fā)現(xiàn)有違章情況應(yīng)及時整改。
2.做好日常維護
電力公司要加大電力電纜的日常維護工作,保證電纜線路經(jīng)常處于最佳工作狀態(tài),此外,很多電力電纜的故障都是人為操作因素引發(fā)的,因此要加強操作人員的培訓(xùn),提高他們的責(zé)任心和專業(yè)技術(shù)水平,避免在工作的不規(guī)范操作和誤操作,提高電網(wǎng)運行的可靠性。
3.重視電力電纜的通道選擇
城市的電力電纜均布設(shè)于地下管道之中,通道選擇是否合理是影響電纜安全運行的重要因素。由于土壤的成分、酸堿度和含水度對電力電纜的影響極大,因此施工前必須對通道所處的土壤環(huán)境進行分析,盡量避開對電力電纜有較強腐蝕作用的土壤環(huán)境。
4.積極進行電力電纜新材料的開發(fā)和利用
在以前,電力電纜主要采用油質(zhì)絕緣。其優(yōu)勢是制作工藝簡單、成本低、壽命長,因此曾經(jīng)占據(jù)了電纜市場的主要份額。但是這種電纜的缺點也十分明顯:絕緣油容易流通,并對電纜的安全運行構(gòu)成潛在威脅。隨著交聯(lián)聚乙烯電纜的出現(xiàn),油質(zhì)絕緣迅速被淘汰。因此,我們必須重視電力電纜制造領(lǐng)域的新材料研發(fā)和應(yīng)用,通過供給性能更優(yōu)越的電力電纜,提高電網(wǎng)的安全系數(shù)。
四、結(jié)語
電力電纜故障的種類繁多,原因復(fù)雜多樣,探測和故障定位極為困難。因此,在電網(wǎng)運行過程中,要從更新故障探測方法和加大故障預(yù)防力度兩方面同時發(fā)力,依靠高素質(zhì)巡查人員的努力工作,方可將電力電纜的故障率降到最低水平。
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作者簡介:
金辰(1988年10月—),男,南京供電公司六合供電營業(yè)部配電搶修工,先后從事配電搶修工作,發(fā)展建設(shè)和企業(yè)管理工作。