电力电缆试验方法及检测技术分析何海京

电力电缆试验方法及检测技术分析何海京

(内蒙古伊泰集团有限公司内蒙古鄂尔多斯市017000)

摘要:电力电缆是电力系统稳定运行的重要组成部分,目前我国的电力系统使用电缆比较多,而又由于各类因素的影响导致了电缆在使用的时候会有各类故障产生,这些故障发生后,处理比较麻烦,因为电缆都是在地下深埋,这样出现故障后,就需要对其进行挖掘和修复,花费了很多的时间和人力,部分故障的排查工作要持续数天,这对于电网内的用户来说是非常严重的影响,电网部门也受到了很大的经济损失。所以,让电缆故障的排查定位工作更加精准快速,需要电力部门去研究分析。因此,本文对电力电缆试验方法及检测技术进行分析。

关键词:电力电缆;试验方法;故障原因;检测技术

在国内加速建设社会主义现代的进程中,城市的用电需求不断增长。并且,电力电缆被当做连接电路和传输工具而普遍应用。纵观当今的形势来讲,电力电缆故障是电力故障当中十分关键的一个方面。因此,清楚电力电缆故障的原因、种类,从而实时和准确应用检测方法处理电力电缆故障,这显得非常有意义。

1电力电缆故障的危害性

在供电和配电的整个过程中,电力电缆在一定程度上起到了非常重要的作用和功能。随着电网企业和电力行业的不断发展与快速进步,橡塑绝缘电力电缆也受到了很多企业和用户的青睐,使用量和销售量不断增多,一旦发生故障或者事故,很有可能造成短时供电障碍甚至造成短时难以恢复的停电和大面积停电。除此之外,在敷设方式上,高压电力电缆多采用直埋的形式,因此,当高压电缆发生故障或者事故时,发生的原因和具体位置都很难查找,造成巡检、抢修、恢复等十分困难,还会耗费和浪费不必要的大量人力、物力、财力以及时间。而有的企业使用劣质的电缆,结果造成电缆发生火灾等事故,给用户和企业都造成了巨大损失。

2电力电缆预防性试验内容及方法

2.1电缆主绝缘绝缘电阻测量

用2500伏或5000伏兆欧表测量,读取1分钟以后的数据,对于三芯电缆,当测量一根芯的绝缘电阻时,应将其余二芯和电缆外皮一起接地。运行中的电缆要充分放电后测量,每次测量完都要采用绝缘工具进行放电,以防止电击。绝缘电阻数值自行规定。试验周期:重要电缆1年,一般电缆3年。

2.2电缆外护套绝缘电阻测量:

就是测量钢铠对地的绝缘电阻值,它主要检查电力电缆的外护套有无破损。采用500伏兆欧表测量。当每千米的绝缘电阻低于0.5兆时,采用下面介绍方法判断外护套是否进水。试验周期:重要电缆1年,一般电缆3年。

2.3电缆内衬层绝缘电阻测量:就是测量铜屏蔽层对钢铠的绝缘电阻值,它主要检查内衬层有无破损,采用500伏兆欧表测量。当每千米绝缘电阻低于0.5兆欧时,采用下面介绍方法判断内衬层是否进水。试验周期:重要电缆1年,一般电缆3年。

电缆内衬层和外护套破坏进水的确定方法:受水长期浸泡的电力电缆或受外力破坏而又未完全破损的电力电缆,其外护套绝缘电阻、内衬层绝缘电阻均有可能下降至规定值以下,因此不能仅根据绝缘电阻的降低来判断电缆是否进水,要根据不同金属在电解质中形成原电池原理进行分析判断。

缆铜屏蔽层接触并可能会腐蚀铜屏蔽层,应尽快安排检修。

2.4铜屏蔽层电阻和导体电阻比测量

当铜屏蔽层电阻与导体的电阻之比数据与投运前数据增加时,表明铜屏蔽层的电阻增大,铜屏蔽层有可能被腐蚀;当该比值与投运前相比减少时,表明导体连接点的接触电阻有增加的可能。试验周期:投运前,新作终端或中间接头后,内衬层破损进水后。

2.5电缆主绝缘直流耐压试验

电缆试验电压按表一规定,加压时间5分钟,不击穿。耐压5分钟的泄漏电流不应大于耐压1分钟的泄漏电流。试验周期:新作终端或中间接头后。

3电力电缆故障产生的常见原因

3.1电缆质量问题

电缆在生产过程中如果存在有严重的偏心、气隙、杂质等缺陷,在使用过程中将出现电缆过热或绝缘击穿,造成短路故障,此类情况发生概率极小。

3.2电缆施工问题

电缆在敷设安装过程中,未按规范施工,电缆受潮、中间头制作工艺不良、电缆穿管时被管口边缘处划伤等。此种问题在电缆运行初期时会发生故障,若存在缺陷在刚投运1-2年内极易发生。

3.3外力破坏问题

电缆路径上开展施工作业,机械开挖或未经确认核对进行人工打桩施工;电缆路径上有重型车辆碾压,造成电缆变形、扯拉,外力破坏。此类事件发生概率离散,应重点关注,加强日常管理。

4电力电缆故障检测方法与应用

4.1电桥法

为电桥法的接线原理图,首先在电缆终端处对电缆的故障相与非故障相短接,然后用单臂电桥在电缆始端对故障相与被短接的非故障相进行连接,最后测量非故障相电阻与故障相故障点之后的电阻,并相加两者(RL0+RL1),用它们的和来比故障相故障点之前电阻(RLX),综合考虑电缆长度,就可把电缆故障点的详细位置计算出来。

简单、方便、高精确度是电桥法的主要优点,电桥法的缺点是在检测高阻故障与闪络性故障时,电桥法不适用,这主要是由于当故障电阻很高时,电桥电流通常都比较小,探测比较困难。另外,应用电桥法进行检测作业时,应事先知道电缆长度,当遇到组成电缆线路的各电缆截面不同时,应先进行换算,然后再进行检测。

4.2低压脉冲反射法

为低压脉冲的具体接线原理图,在电缆故障中注入低压脉冲,基于故障点的阻抗与其他点不匹配,低压脉冲在电缆中传播遇到故障点时,会有反射脉冲出现,依据发射脉冲与反射脉冲实际存在的往返时间差大小与脉冲具体传播速度,便可把故障点的位置计算出来。

由于测量电缆故障的仪器通常都是使用矩形脉冲,而矩形脉冲很容易形成,若在实际测量中,所得的反射脉冲重叠于发射脉冲,这样区分就会很困难,故障点的具体距离也就不能测出,可以说这种检测法具有一定检测盲区。

4.3脉冲电流法

脉冲电流法是将电缆故障点用高压击穿,使用仪器采集并记录下故障点击穿产生的电流行波信号,通过分析判断电流行波信号在测量端和故障点往返一趟的时间来计算故障距离。脉冲电流法采用线性电流耦合器采集电缆中的电流行波信号。

4.4二(多)次脉冲法

首先对故障电缆发射一个低压脉冲,脉冲在高阻的故障点由于特性阻抗变化不大,不会产生反射。脉冲在另一终端被反射回来后,仪器将这个“完好”波形存储起来。然后对故障点电缆发射一个高压脉冲,故障点被击穿,击穿瞬间变成低阻故障,此时仪器触发一个低压脉冲,低压脉冲在被击穿的故障点处被反射回来。仪器把两次低压脉冲的波形叠加起来,交叉点的位置就是故障点位置。这种方法使操作者很容易判断故障点波形,而且误差较小。

结束语:

电缆在预防性试验时有可能会发生绝缘击穿的情况,而在运行中,有可能发生因为绝缘击穿、导线烧断、导线潮解等而迫使电缆线路停电的故障。针对这些不易发现的隐形故障,我们只有通过不断提高对故障的检测能力,才能在问题发生前,将其彻底解决,从而使我国的供电部门提高供电效率,这也从根源上杜绝了此类安全隐患会给民众带来的不可估计的财产损失。

参考文献:

[1]电力电缆故障分析与诊断方法的研究[J].安允展,瞿吉,张亚亚,郑馨.通信电源技术.2018(03)

[2]陈茂荣,杨忠,牛海清.中压电缆缺陷原因及其状态检测技术现状[A].电力电缆,2015(15)

[3]配网电力电缆绝缘性能诊断技术[J].王琳媛,白迪.山东工业技术.2017(22)

[4]橡塑绝缘电力电缆交流耐压试验分析[J].胡晓东.低碳世界.2016(17)

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