供電電纜故障檢測(cè)與處理

韓琰

【摘要】：在所有的電力線路中，供電電纜所占比重最大。供電電纜主要用于電力的傳輸和電能分配，通常情況下，供電電纜主要運(yùn)用于城市的地下電網(wǎng)、工礦企業(yè)的內(nèi)部供電、發(fā)電站的引出線路、以及過(guò)江、過(guò)海的下輸電線。本文主要研究分析供電電纜產(chǎn)生故障的主要原因，供電電纜故障的類型，供電電纜故障檢測(cè)的基本方法，以及供電纜故障處理的基本方法。

【關(guān)鍵詞】：供電電纜；故障檢測(cè)；故障處理；故障原因；故障類型

引言

供電電纜的類型多種多樣，用途范圍也極廣，同時(shí)，供電電纜是整個(gè)電力系統(tǒng)主干線路中最主要的運(yùn)輸工具和分配工具。但是其在使用的過(guò)程當(dāng)中，受運(yùn)作時(shí)間的影響，還存在嚴(yán)重的機(jī)械損傷、內(nèi)部絕緣介質(zhì)老化變質(zhì)和電壓過(guò)大等主要問(wèn)題。同時(shí)，受運(yùn)作環(huán)境的影響，極易發(fā)生嚴(yán)重的化學(xué)腐蝕，以及設(shè)計(jì)和制作工藝不良等常見(jiàn)的故障。

1、供電電纜產(chǎn)生故障的主要原因

1.1機(jī)械損傷

由于相關(guān)工作人員在安裝和敷設(shè)電纜時(shí)，不小心造成的機(jī)械損傷，以及安裝后，在靠近電纜路徑附近進(jìn)行安裝和敷設(shè)作業(yè)，從而導(dǎo)致供電電纜產(chǎn)生一定程度的機(jī)械損傷。與此同時(shí)，由于檢修人員沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理電纜的機(jī)械損傷問(wèn)題，從而導(dǎo)致保護(hù)電纜的外部材料受到空氣中水氣的侵入，進(jìn)而導(dǎo)致供電電纜出現(xiàn)機(jī)械損傷故障，從而影響電力系統(tǒng)的正常運(yùn)作。

1.2內(nèi)部絕緣介質(zhì)老化變質(zhì)

受整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)作的影響，電纜絕緣介質(zhì)內(nèi)部氣隙在整個(gè)電廠運(yùn)作的情況下，會(huì)產(chǎn)生游離現(xiàn)象，從而導(dǎo)致絕緣介下降。同時(shí)，當(dāng)絕緣介質(zhì)產(chǎn)生電離時(shí)，介質(zhì)內(nèi)部的氣隙中會(huì)產(chǎn)生臭氧，從而腐蝕電纜的絕緣介質(zhì)，而絕緣介質(zhì)當(dāng)中的水分會(huì)使得絕緣纖維產(chǎn)生水解，從而導(dǎo)致電纜的絕緣下降。由于氣候溫度的不同，過(guò)高的溫度也會(huì)引起絕緣的老化和變質(zhì)。

1.3化學(xué)腐蝕

由于電纜安裝和敷設(shè)地區(qū)的土壤當(dāng)中含有腐蝕性較強(qiáng)的酸、鹽、堿等化學(xué)物質(zhì)，以及電纜路徑附近存在化工廠或煤氣站點(diǎn)，從而導(dǎo)致電纜外部的鎧裝和金屬（一般采用鉛或鋁）護(hù)套被腐蝕，使得電纜出現(xiàn)麻點(diǎn)、穿孔、開(kāi)裂等故障預(yù)兆現(xiàn)象，進(jìn)而直接導(dǎo)致電纜故障的產(chǎn)生。

1.4設(shè)計(jì)和制作工藝不良

由于電纜設(shè)計(jì)相關(guān)人員在設(shè)計(jì)電纜敷設(shè)圖時(shí)，沒(méi)有充分考慮電纜敷設(shè)的實(shí)際環(huán)境，從而導(dǎo)致電纜敷設(shè)技工、接頭拙劣，電纜分布設(shè)計(jì)不周密等問(wèn)題的產(chǎn)生。同時(shí)，由于電纜安裝敷設(shè)工作人員對(duì)材料選用不當(dāng)，并且不按照國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安裝和敷設(shè)，從而導(dǎo)致電纜故障的產(chǎn)生。

2、供電電纜故障檢測(cè)方法

2.1駐波法

依據(jù)現(xiàn)有的微波傳輸原理，充分利用傳播線路的駐波諧振現(xiàn)象，對(duì)出現(xiàn)故障的電纜進(jìn)行測(cè)距，該方法適用于低電阻接地故障和開(kāi)路故障。

2.2高壓脈沖法

依據(jù)傳輸線的特征和抗阻反應(yīng)回波變化現(xiàn)象，給電纜芯線施加一定的電壓，并使其不被燒穿而產(chǎn)生放電。由于脈沖波會(huì)在電纜中傳播和反射，這時(shí)用數(shù)字示波器測(cè)出發(fā)射脈沖的位置比例，并算出故障點(diǎn)的位置。該方法適用低阻擊穿和各種電纜故障的檢測(cè)。

2.3低壓脈沖法

依據(jù)傳輸線的特征和抗阻反應(yīng)回波變化現(xiàn)象，其可在電纜芯線上加入施加一定的脈沖訊號(hào)。由于脈沖訊號(hào)會(huì)在電纜中傳播和反射，這時(shí)用數(shù)字示波器測(cè)出發(fā)射脈沖的位置比例，并算出故障點(diǎn)的位置。該方法主要適用于低阻擊穿、短路、開(kāi)路故障。但是，該方法不適用于測(cè)量高阻與閃絡(luò)故障。

2.4故障點(diǎn)燒穿法

相關(guān)設(shè)備通過(guò)輸入直流負(fù)電高壓，進(jìn)而對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行處理，并使故障點(diǎn)產(chǎn)生電弧放電且碳化絕緣介質(zhì)，最終使其變成低電阻故障。該方法適用于高阻故障檢測(cè)。

3、供電電纜故障處理方法

3.1注重電纜產(chǎn)品質(zhì)量和施工質(zhì)量

根據(jù)電纜的實(shí)際運(yùn)用情況，合理的選擇電纜的型號(hào)；在選擇電纜型號(hào)和采購(gòu)電纜時(shí)，應(yīng)當(dāng)注重電纜的質(zhì)量，確保主線芯的截面積滿足電力系統(tǒng)運(yùn)作的負(fù)荷要求，從而避免電纜出現(xiàn)超負(fù)荷運(yùn)作現(xiàn)象；電纜的護(hù)套應(yīng)當(dāng)采用塑料和金屬鎧裝。在電纜安裝和敷設(shè)過(guò)程當(dāng)中，合理控制電纜的敷設(shè)路徑，盡量縮短敷設(shè)路線，避免彎曲，從而減少電纜機(jī)械損傷的概率；同時(shí)，嚴(yán)格要求施工相關(guān)人員，盡量減少施工過(guò)程中人為造成的機(jī)械損傷。而電纜的敷設(shè)方式應(yīng)當(dāng)采用管道、支架、或電纜溝進(jìn)行敷設(shè)，盡量不要采用直埋的敷設(shè)方式。合理的設(shè)計(jì)電纜架和電纜溝，從而確保電纜的接頭和端頭滿足敷設(shè)要求和安裝質(zhì)量，而在選用接頭和端頭材料時(shí)，盡量運(yùn)用硅橡膠，而對(duì)安裝和敷設(shè)好的電纜，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工和驗(yàn)收。

3.2加強(qiáng)對(duì)供電電纜日常管理

（1）對(duì)于運(yùn)行很長(zhǎng)時(shí)間的電纜進(jìn)行合理的調(diào)度，盡量避免其超負(fù)荷運(yùn)作，當(dāng)其滿足不了供電需求時(shí)，應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行更換，并加強(qiáng)對(duì)供電電纜的日常管理，從而確保整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

（2）合理設(shè)計(jì)電纜終端之間的距離。由于電纜在運(yùn)用過(guò)程當(dāng)中極容易發(fā)熱，因此，電纜在敷設(shè)時(shí)應(yīng)當(dāng)拉開(kāi)終端頭之間的距離，同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)注重改善電纜的散熱條件，從而為電纜的運(yùn)作提供良好的工作環(huán)境。最后，對(duì)所有的供電電纜應(yīng)當(dāng)采取科學(xué)的、嚴(yán)格的隔離措施。

（3）用專用儀器，及時(shí)的、嚴(yán)格的檢查電纜的接頭和接地狀態(tài)，確保電纜的接頭和接地狀態(tài)良好，并注意分析接地電阻的變化情況，從而掌握其變化規(guī)律。

（4）及時(shí)對(duì)電纜的關(guān)鍵部位的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)[5]。利用紅外線測(cè)溫儀，及時(shí)對(duì)電纜的關(guān)鍵部位的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，同時(shí)做好相關(guān)的記錄，并根據(jù)電纜運(yùn)作過(guò)程中溫度變化的情況合理的調(diào)整檢查周期。

（5）做好全面的預(yù)防和交接工作。在電纜運(yùn)作時(shí)，對(duì)電纜進(jìn)行科學(xué)的檢測(cè)和監(jiān)測(cè)，及時(shí)解決電纜在運(yùn)作過(guò)程中所產(chǎn)生的各種故障，從而確保電纜發(fā)揮其正常的電力運(yùn)輸和分配作用，并確保供電電纜順利運(yùn)作。在進(jìn)行監(jiān)測(cè)交接時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)電阻附近的溫度變化做好全面的記錄，才可將交接工作交由相關(guān)人員，從而確保電纜的工作環(huán)境良好。

結(jié)語(yǔ)

總而言之，供電電纜是整個(gè)電力系統(tǒng)中不可或缺的一部分。但其在實(shí)際運(yùn)作過(guò)程當(dāng)中會(huì)產(chǎn)生多種故障，而檢測(cè)其故障的方法主要有經(jīng)典電橋法、駐波法、高壓脈沖法、低壓脈沖法、故障點(diǎn)燒穿法、閃絡(luò)法等，而要想更好的處理供電電纜的故障就必須要注重電纜產(chǎn)品質(zhì)量和施工質(zhì)量，加強(qiáng)對(duì)供電電纜日常管理，從而減少減電電纜故障的產(chǎn)生，進(jìn)而確保供整個(gè)供電系統(tǒng)的正常運(yùn)作。

【參考文獻(xiàn)】：

[1]楊春宇.電力電纜故障分析與診斷技術(shù)的研究[D].大連理工大學(xué)，2013.