(国网大同供电公司运维检修部电缆运检室370000)
摘要:本文简单分析了电力电缆故障性质和故障原因,针对电力电缆故障检测展开了深入的研究分析,电力电缆的故障检测方法技术在近些年以来获得了很大的发展与上升,各种形式测试方法与测试设备都陆续地产生,不断处于完善与提高的发展状态,而且在现实情况中都有十分广泛的实际应用,希望可以对电力电缆故障检测起到一定的参考和帮助,提高电力电缆故障检测有效性,及时发现故障并处理,最大限度降低电力电缆故障的影响和损失。
关键词:方法;分析;电力电缆;故障;检测
前言:伴随着我国经济领域建设进程快速发展,地埋式的电力电缆因具有相应的
安全性、便捷性与环保性等各于突出优点而在工业企业、矿业企业、运输港口、交通铁路、飞机机场、国防工与城市供电部门的实际应用变得愈来愈广泛,然而电力电缆数目的增加与实际工作时间的不断延长,电力电缆产生的故障也变得愈来愈频繁。由于电缆数量的增多及运行时间的延长,电缆的故障也越来越频繁。因为电缆线路的隐蔽性、个别运行单位的运行资料不完善以及测试设备的局限性等原因,使电缆故障的查找非常困难。如何合理地选择故障测试设备,必须要做好电力电缆故障检测,采取先进的检测技术和方法,及时发现故障并处理,最大限度减少电力电缆故障的影响和损失,本文就此展开了研究分析。
一、电力电缆故障分析
(1)机械程度损伤
机械程度损伤是形成电力电缆故障的重要原因,包含电力电缆受到震动或者冲击性负荷等各种实质性影响导致电缆的铅(铝)包绝缘等发生损裂的情况,有个别情况是轻微的损伤经过若干个月甚至若干年的时间积累后发展成为故障。
(2)绝缘老化变质
因为电热化学作用或者地下酸碱腐蚀与杂散电流的扩散影响作用,电力电缆绝缘整体性能下降,铅包外皮受到腐蚀作用之后出现底点、开裂或者穿孔等各种故障。
(3)施工粗糙拙劣
电力电缆接头部分没有根据相应的操作程序进行施工或者没有依据安全标准要求铺设电力电缆。
(4)大气形成过压
大气或者内部产生过压作用,促使绝缘产生击穿而形成故障。
二、电力电缆故障性质
电力电缆主要应用在电力传输方面,电缆的电阻率由电缆材料以及电缆型号决定,电缆使用过程中故障主要集中在电阻率方面,故障形式分为低阻异常和高阻异常两种,其中低阻异常主要有电缆短路故障、接地故障等,高阻异常则指电缆电阻瞬间升高,高阻异常存在有较多影响因素,当前还很难实现对高阻异常位置的准确定位,只能通过排除法逐段排除。
(1)低阻故障。
低阻故障有接地故障、短路故障等,其中短路故障属于一种相对较为极端的低阻故障,在故障性质分类中,如果故障区域电缆绝缘电阻值与电缆本身电阻值相同,则为低阻故障。
(2)高祖故障。
如果故障区域电缆绝缘电阻值超过电缆本身电阻值,则属于高阻故障,具体可分为三种不同类型,分别是断路故障、闪络性故障、高阻泄露故障,其中闪络性故障主要是指试验电压升高时引起电流表值突然升高,试验电压下降情况下电流值回归正常,但是电缆绝缘阻值仍比较大,在故障点未有电阻通道出现,只在闪络性表面故障;高阻泄露故障,这种故障主要指在高压绝缘测试时,随着试验电压的增加,泄露电流值也会有明显升高,试验电压在上升至额定值时,泄露电流会超过最大允许值。
2、电缆故障出现原因
(1)过负荷运行。
电缆参数的设计都需要提前给定负荷值,电缆长时间处于过负荷运行状态,容易使电缆发热,损伤电缆绝缘层,绝缘层丧失保护作用,影响电缆运行安全稳定性。
(2)电缆头故障。
电网运行过程中,连接部位容易有故障出现,属于电缆故障高发区,电缆头故障的原因主要集中在两个方面:一方面电缆接头金属屏蔽未能良好接地,接地电阻值过大,有非常高感应过电压出现,导致电缆绝缘层被击穿;另一方面电缆接头加工时存在的缺陷,这种缺陷在之后使用过程中容易有放电情况出现,对电缆的正常使用产生较大影响。
三、电力电缆的测距方法
1.电桥法
把被检测的电力电缆故障相和一根非故障相位于电力电缆终端处进行短接处理,在电力电缆的开始端使用单臂电桥式电路接入到故障相和被短接的非故障相,检测得到非故障相的相应电阻加L放障相对应的故障点之后的电阴之和和故障相对应故障点之前电阻之比,依据电力电缆的长度参数就能崛腾得到由终端至故障点的实际距离。
2.低压脉冲反射法
进行检测时向电力电缆的相应故障相加入低压脉冲,这脉冲沿着电力电缆会传输进入到阻抗发生不匹配的对应点即为故障点,产生相应的反射回波传输至」检测点由检测设备进行记录处理,依据发射脉冲和反射脉冲的来回时间差与脉冲在电力电缆中传输的波速度参数,便能够计算得到故障点与测试点之间的实际距离。
3.直流闪测法与冲击闪测法
以上两种方法对于低阻故障的检测是相对比较准确的,但是对于高阻故障来说却显得不适用二直流闪测法与冲击闪测法则能够分别检测间歇故障与高阻故障,这两种方法都能够分为电流与电压闪测法二电压法的可测率相对比较高,相应的波形显得清晰易判,盲区相对于电流法低一倍,但是存在接线复杂的问题,如果分压过大时会对人体与仪器设备造成危险;然而电流法具有相反的作用二目前阶段这两种检测方法是国产高阻故障检测设备的主要实现方法。
充分结合高压发生器冲击闪络技术,在故障位置点发生起弧的瞬间经过内部结构装置的触发作用,发射出低压式脉冲,这脉冲位于故障点闪络处会发生短路反射的现象,并且记忆于相应的仪器设备中,电弧发生熄灭之后,复发相应的测量脉冲经过故障处直接到达电力电缆的末端并且发生开路反射的现象,对比两次低压脉冲波形能够十分容易地判断出故障点产生的位置。
四、电力电缆防范策略
电力电缆故障更多的集中在绝缘层故障方面,因此,在电力电缆故障检测时,需要从绝缘层方面出发进行故障检测,电力电缆施工过程中同样需要提高对电缆绝缘性检测的重视度,在保证电力电缆绝缘性后,能够很大程度上减少电力电缆故障发生率。
(1)动态监测电缆负荷。
电缆超负荷运行情况下会严重缩短绝缘层使用寿命,电力电缆运行中需要注意避免电缆的超负荷运行,结合电网分布以及电缆特性做好载流量的合理分配,降低电缆负荷控制在合理范围,及时更换无法满足电力输送要求电缆,使电缆运行安全稳定性得到保证。另外,还需要采取针对性技术措施做好电缆载流量的动态监测,当有超负荷情况出现时,及时采取针对性处理措施,最大限度降低电缆故障发生率。
(2)避免电缆化学腐蚀。
电力电缆埋设方式以埋地方式为主,电力电缆埋设在地下一定深度,容易受到地下水、矿物质的侵蚀和影响,导致绝缘层受到损伤,尤其在偏酸性或酸碱性区域,侵蚀现象更为明显,对电缆使用寿命会有严重影响,在电缆埋设之前,必须先检测土壤,针对侵蚀较为严重区域,提前设置防护措施,维护电缆正常运行。
小结:长期以来,国内外科技工作者为了寻求有效的电力电缆故障诊断方法做了大量的理论探索和实践尝试。一直以来相应的科技工作人员为了能够寻找出有效的电力电缆故障检测方法进行了相当大量的理论研究与实践探索目前阶段现有的检测方法中仍然存在着一定程度的局限性,想要保证电力电缆的运行更好的满足人们在电力方面需要,在电力电缆故障处理时,首先要动态监测电缆负荷,其次要避免电缆化学腐蚀,最后要对电缆温度实时监测,提高电缆运行安全可靠性。
参考文献:
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