电力电缆故障原因分析及检测方法研究论文_李灏波,郁建飞

电力电缆故障原因分析及检测方法研究论文_李灏波,郁建飞

杭州凯达电力建设有限公司 浙江省杭州市 311100

摘要:随着我国经济快速发展,电力行业已经成为我国支柱性产业,各行各业对电能的需求越来越大。由于电力电缆运行的安全稳定性直接影响到电力系统的运行质量,因此电力电缆供电方式受到社会各界广泛关注。基于此,本文笔者根据多年工作经验对电力电缆的故障原因进行了分析,并提出了相应的检测方法,以期为其他工作者起到借鉴作用。

关键词:电力电缆;故障原因;检测方法

引言

电力电缆相对于架空输电线路而言具有投资小、布局方便、运行稳定等特点,在城市化进程不断加快的今天,通过电缆掩埋的手段能够大大节省城市土地的应用。因此,电缆应用量逐年增加,其应用范围也越来越大。但由于地下环境较为潮湿,如果电缆长期处于恶劣环境中,会不可避免的出现电力安全事故,电力企业需要结合当地实际情况不断更新优化电力电缆管理措施,及时总结电力故障维修经验,切实维护电力电缆的应用价值,只有这样才能够保证电力系统稳定运行,为人们提供高质量的电力服务,促进电力企业稳定健康发展。

1.电力电缆故障原因分析

1.1电缆产品质量不合格

电缆产品质量的好坏将直接影响电缆的运行稳定性和使用时间,有些电力电缆生产企业受到资金或技术制约,为了降低生产成本减少投入,技术上也存在问题,会导致一些质量不合格的电缆流入市场,例如有杂质、严重偏心、气隙等问题的电缆进入市场。如果施工时应用这种质量不达标的电缆在后续电缆运行过程中会出现各种故障,因此在施工时应选择质量达标的电缆,有效降低故障发生频率。

1.2电力电缆施工质量的影响

电力电缆按照规范正常敷设安装是保证电缆正常运行的重要步骤,如此环节出现问题会对电缆的正常运行产生重大不良影响,很有可能导致安全事故发生。根据相关数据统计表明,近些年来将近有一半的电缆事故都是由于敷设安装质量不达要求所引起的。导致电力电缆施工质量不达标的原因,主要有以下几个方面。

1.2.1机械损伤

机械损伤主要有以下几点原因,首先是施工人员在电缆敷设过程中没有对电缆的安装操作给予高度重视,不能根据操作流程规范操作,由于细节处理不到位或力度过大而导致电缆过度弯曲,造成线路保护层和绝缘体之间产生破损。第二,施工人员在进行电路作业及运输过程中同样有可能给电缆造成损伤。第三,由于行驶车辆冲击性负荷会造成电缆铅包破裂。第四是由自然现象所引起的损伤,例如土地沉降引起较大拉力,拉断电缆接头与导体。以上机械损伤会导致电缆外表遭受损伤,有些外表损伤很轻微,当时并不会造成事故,但长此以往电缆在地下会受潮或者绝缘降低,几个月或几年后会发展成为故障,从而影响电缆的正常运行。

1.2.2电缆头制作不规范

电缆头故障出现的主要原因是施工人员在制作电缆头过程中未在合格的施工环境下按照施工工艺严格制作,笔者根据多年工作经验分析其原因主要有以下三点。首先是施工人员未按要求完善好每一道工序,敷设电缆工作人员缺乏较强的专业性,并且态度也不认真,在制作电缆头过程中操作不规范,例如电缆芯线连接管处存在问题,经了解是由于连接管连接之后工作人员并未按照工艺要求对其进行打磨,未将毛刺、尖角削平,导致连接处的电场强度严重变形,从而降低绝缘度。第二,未在正常环境下施工,电力电缆工程施工周期长,施工量大,很多单位为赶工期,不考虑环境因素就进行施工。例如短路故障发生,在对该故障进行分析时发现是由于电缆头半导电层剥削长度较短所引起的,制作时没有将半导电层的电缆绝缘表面处理干净,引起爬电现象,从而击穿绝缘,出现这种现象的原因是为赶施工进度在下完雨空气湿度较大的情况下进行的制作,又由于时间限制造成工艺粗糙,没有将绝缘表面处理干净,从而导致短路事故发生。第三,在操作过程中不注重密封处理,对电缆接头制作中密封处理不完善,后期应用时电缆工井内有积水,很容易导致电缆受潮,引起放电发生事故。

1.3绝缘老化变质

对于电力电缆线路来说,绝缘层具有至关重要的作用,绝缘老化变质的电缆会降低绝缘性能。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在电场作用下电缆绝缘介质里存在的气隙会出现游离状态,介质电离会形成臭氧,对电缆形成腐蚀作用。另外,在电缆长期过负荷运行中会使电缆产生过热现象,导致电缆太热,过高的温度会加速电缆绝缘老化。特别是当前一些电力公司为了减少成本,在一条电缆沟中铺设多条电缆,这样会造成一起工作的电缆产生大量的热量,特别是在夏天时人们用电量过大,电缆本身就处于超负荷运行状态,又由于沟内温度过高,从而很容易击穿电缆接头。

1.4绝缘体受潮

绝缘体受潮是产生电缆故障的主要原因之一,会造成绝缘体电阻变小,导致电流泄露。产生原因主要有以下几种,第一,是因结构密封性不严或安装过程中密封工作没做好,从而导致进水。第二,是电缆金属护套中有缝隙或小孔,导致潮气进入。第三,金属护套在搬运过程中受到外物破坏,造成刺伤穿孔。

2.电缆故障检测方法分析

2.1电桥法

电桥法是一种传统的检测电路故障的方法,能够全面检测故障,实现最为理想的效果。应用此种方法操作便捷,其检测精度也符合标准,应用在电路故障检测中的措施也比较完整,是较为常用的电路故障检测措施。然而这种检测方法也存在一定的不足,由于检流计的灵敏度和电桥电压参数并不十分精确,这种方法只适合于检测直流电阻低于100k、较低电阻的电缆故障问题,也正因为如此,应用电桥法检测故障为电缆泄漏或高电阻设备时其效果并不十分理想。

2.2高压电桥法

高压电桥法是检验电缆故障较为常用的方法,具体检测方法及原理如下:高电压电桥中电流会击穿电缆故障位置,电桥电流偏高,会在整体线路两侧会形成电位差,后续需要平衡点桥电流,从而可以统计故障位置差距。通过使用这种方法能够拓展电桥高阻检测范围,提高高压电桥检测结果。

2.3低压脉冲反射检测法

低压脉冲反射法检测机制在电力电缆故障检测中应用较为广泛,其检测原理如下:将低压脉冲直接注入到有问题的电缆中,对故障位置进行集中检测处理。也就是说,当脉冲沿着电缆线路传输到故障点,会将反射脉冲显示到检测设备上,建筑设备对电缆的波速和反射脉冲的时差值进行计算,从而明确故障点与监测点之间的距离。通过这种方法能够使测试结果更加准确。但此种方法也有一定的局限性,就是不能对高速抗以及闪络性电缆故障进行分析检测。

2.4冲击高压闪络法

冲击高压闪络法是指在故障电缆开端的地方,对其施加冲击高压作用,进而非常迅速的击穿出现故障的位置,有效借助击穿操作对故障位置进行判定,在故障出现的一瞬间,将电压突跳的信息数据记录起来,将电缆结构的始末以及电缆故障位置数据进行判定对比,计算出故障实际位置,并分析故障产生的原因,找出相应的解决措施。

以上电缆故障测试方法优缺点各不相同,应用范围也不同,在遇到故障时可根据故障实际情况及具体性质进行判定,选择合适的检测方法。

结束语

综上所述,随着我国电力行业不断发展,人们用电需求激增,电力电缆的使用范围也越来越广,其运行质量影响到整个电网的安全稳定运行。因此必须要更好的防范处理电缆故障,采取科学的检测方式对电缆故障产生的原因进行积极探索,并制定科学合理的对策来有效解决电力电缆故障,保证我国电力供应的质量,促进我国电力行业持续健康发展。

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[4]肖聪民.基于电力电缆的故障检测方法的分析探究[J].电子制作,2013(08):216.

论文作者:李灏波,郁建飞

论文发表刊物:《基层建设》2018年第25期

论文发表时间:2018/9/18

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