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高压电缆故障原因分析及对策措施

2017-06-15张志明

中国绿色画报 2017年5期
关键词:故障检测故障原因预防措施

张志明

【摘要】:分析了高压电缆故障产生原因,包括生产制造过程、安装调试过程、绝缘老化原因、外力破坏原因。在此基础上对电力电缆故障进行分类,并详细介绍了电缆故障的检测方法对电缆运行维护工作具有积极作用。最后,给出四点高压电力电缆故障预防措施,对减小故障发生率具有重要意义。

【关键词】:高压电缆故障;故障原因;故障分类;故障检测;预防措施

引言

21世纪以来,国内经济社会呈现速增态势,综合国力显著提升,国内国际皆取得了辉煌成就,这无不与中国电力、能源事业的科学健康发展密切相关。城市现代化进程的加速发展,对城市的供电系统也提出了更高的要求。电力能源从发电、输电、变电、配电直至用户侧,电力电缆的作用举足轻重。详细分析高压电缆故障原因,对给出高压电缆故障防范措施具有指导意义。归纳高压电缆故障类别,研究故障检测方法,对电缆运行维护具有指导性意义。

1、高压电缆故障原因分析

高压电缆按照故障产生的原因主要有以下四类:生产制造过程、安装调试过程、绝缘老化原因、外力破坏原因。(1)由电缆的生产制造引起的电缆故障可涵盖到电缆本体、接头等。正常情况下,由于现代制造工艺的进步,电缆本体缺陷诱发的电缆故障概率较小,然而实际生产中,厂家并未按生产规定或为赶工期进行抢工,会使这种概率加大。绝缘偏心、绝缘屏蔽厚度不均匀、绝缘内有杂质、电缆金属护套密封不良等题是最多在电缆生产过程中出现的问题;(2)电缆的安装施工应严格按照工艺规定进行,但电缆安装时环境较差,现场温度、湿度、灰尘等不易控制,些许的沙粒等杂质进入电缆绝缘中可能都会对其长期安全运行留下隐患。电缆项目竣工验收时也应严格按照试验要求进行;(3)电缆长期在电和热的作用下,绝缘材料会长时间处于高温状态,加上长期受到强电磁场的影响,绝缘层老化程度大大加快。超负荷运行是电缆过热的主要原因,外加环境封闭带来的较差的通风质量,将严重影响电缆的绝缘层寿命。另外,作为传输电缆的重要组成部分,电缆接头的安装工作量较大。但由于现场施工不到位原因,绝缘带层间不可避免地会有气隙和杂质,也会加剧电缆绝缘层老化变质;(4)据统计机械外力破坏导致的电缆故障占到电缆总故障的一半以上,主要因为在城市发展中的土地翻新、地表塌陷等操作牵引力过大,对电缆损伤严重,甚至导致电缆破裂或者断路。

2、高压电缆故障检测方法研究

当电缆发生故障时,电缆线路的参数都会发生变化,准确测量相关电气参数的变化量,可推算出故障类型或者故障点的距离。

2.1低压脉冲法

低压脉冲法的原理是在故障电缆上加上一个低压脉冲信号,当脉冲遇到故障点或者电缆接头、电缆终端时,由于电气参数突变的原因将会对脉冲信号产生该方法适用于开路故障和低阻故障,但其局限性在于存在检测盲区。由于测试仪器一般采用矩形脉冲,如果在脉冲宽度时间内测得的反射脉冲与发射脉冲相互重叠,则仪器无法区分两种波形,即不会测出故障点的距离。

2.2万用表法

万用表发的测量原理为:在终端将电缆的金属屏蔽层与电缆缆芯进行短接,在始端利用万用表测量电缆缆芯与金属屏蔽层之间的电阻值。如果测得电阻值为无穷大,测故障为开路故障;如果测得电阻值大于两倍的线芯正常电阻,则视为似断非断故障类型。对于三芯电缆,若金属屏蔽层,则在终端位置将金属屏蔽层短接,然后用万用表在始端测量三相间的电阻值和三相对绝缘层的电阻值。如果电缆不具备金属屏蔽层,只需测试相间电阻。

2.3冲击闪络法

冲击闪络法利用向故障点发射一个高压脉冲信号,将故障点击穿放电,即发生闪络现象。冲击闪络法的适用范围最广,由其对高阻故障和闪络性故障十分有效。除了冲击闪络法还有直流闪络法,区别在于施加的信号变为了直流冲击电压,目的也是击穿故障点并产生放电现象。

3、高压电缆故障防范措施

电力电缆作为电力系统中重要的組成部分,减少其故障发生率具有重大意义,本文将从以下四方面进行阐述。

3.1加强电缆质量检验工作

生产质量是企业的生命线。电缆生产企业应严格按照生产规定进行生产,加强企业内部电缆质量的管理,提高质量意识,严格地按照规定对生产的电缆产品进行试验工作,杜绝问题电缆流向市场。监督部门也应该对企业出厂的电缆产品进行严格的质量检验,如定期对电缆进行抽样检查,以确保电缆质量。

3.2保证电力设计质量

各电力设计院是对电力系统进行设计的部门,应充分发挥其在整个电力系统规划、实施过程中的重要作用。努力提升各单位设计人员的整体设计水平,并在各地设计单位之间加强交流和学习,对出现在不同地方的电缆故障问题进行通报与原因探讨。

3.3提高电缆安装质量

电缆安装现场环境的复杂,安装的技术要求较高,电缆的施工队伍应提高自身的技术素养,并严格按照安装规范进行,电缆接头安装人员更应如此。在电缆敷设时采用牵引方式应防止转弯处的侧压力过高,接头安装时应注意采用好的工艺措施保证安装水平,并在施工中不断总结。

3.4减少受外力破坏

城市的市政设计单位负责对城市进行规划,其中包括道路的翻新工程等。这些单位应与电力设计单位进行沟通交流,避免对已埋设的电缆造成严重损坏,影响城市电力系统安全。电缆运维部门也应加强对电缆的监测,避免一些外力对电缆的破坏。

结语

分析了高压电缆故障产生原因,包括生产制造过程、安装调试过程、绝缘老化原因、外力破坏原因。在此基础上对电力电缆故障进行分类,按照不同属性可分为不同类型的故障,包括低阻故障、高阻故障和闪络性故障等类型。另外,还详细介绍了电缆故障的检测方法,对电缆运行维护工作具有积极作用。最后,给出四点高压电缆故障预防措施,对减少故障发生率具有重要意义。

【参考文献】:

[1]谢进.深化改革才能实现电力可持续发展[J].中国电力企业管理,2008(11):16-17.

[2]许勇.110kV电缆故障分析及预防措施[J].科技与创新,2014(12):14-15.

[3]杜宏超.电力电缆故障诊断定位系统研究[D].西安:西安电子科技大学,2013.

[4]杨春宇.电力电缆故障分析与诊断技术的研究[D].大连:大连理工大学,2013.

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