信息化背景下高压电力电缆故障原因分析与试验方法论文_侯婕

(国网北京丰台供电公司 北京 100161)

摘要:高压电力电缆在电力系统中的应用,可以让人民群众的正常用电需求得到满足。加强高压电力电缆的合理使用,可以在促进电力企业输电效率提升的基础上,推动国家电力事业的发展。高压电力电缆对电力负荷的安全、稳定运行发挥着重要的作用。如果高压电力电缆在生产、施工、试验等环节中存在质量问题,在运行过程中受到运行环境的影响最终会导致电缆运行故障的发生,从而影响电气设备的可靠运行。本文就高压电力电缆故障原因及防范措施进行探讨。

关键词:高压电力电缆;故障原因分析;试验方法;信息化

引言

和大多数的电力设备一样,电缆的故障率呈现的一种典型浴盆曲线,在设备投入运行的1~5年的时间里,出现故障的概率会高一点,5年到25年之间,电缆的运行故障率非常的低;在电缆运行了25年以后,电缆的故障率快速的上升。在对高压电力电缆进行分析和计算时可以将其作为一个理想的同轴电容来考虑,理论上电力电缆具有可靠性高、安全性好故障率低的特点。但由于生产、施工、运行维护、环境等原因,使电缆受电、机械、热、水等因素的影响,导致高压电力电缆故障的发生。

1、高压电力电缆出现故障的原因

简单概括了下日常生活中比较常见的电缆故障:机械方面造成的损伤、绝缘方面造成的损伤、还有其工作时电压电热方面对其造成的损伤。如果说当线路发生以上几方面的故障时,解决的办法简单总结了下。①第一时间切断故障电缆的电源;②对故障进行检查分析并修复,前两步完成后再恢复供电,图1所示为电缆故障情况示意图。电缆故障发生的最重要的一点原因就是其绝缘能力的下降,当其绝缘能力下降后就容易被击穿。日常生活中电缆绝缘能力下降的原因有很多种,下面简单介绍几种。(1)外部对其造成的损伤。由机械方面对其造成的损伤使其发生故障。做个假设:比如工人在电缆敷设安装时不规范的施工很容易造成机械方面的损伤,再有机械自身的振动也能使电缆发生弯曲变形以至于损坏了电缆内部的绝缘,导致电缆故障,从而引发事故。(2)绝缘处被动受潮。常见的绝缘受潮主要是在直埋或排管里的电缆接头的地方绝缘水平下降导致的。比如像电力电缆在受到伴随电作用从而带来的热化学以及机械方面的作用,这就导致绝缘介质发生物理及化学变化,使得它的绝缘水平下降,再有中间接头或终端接头因为其结构密封的不好,这就使得绝缘受潮,导致电缆故障,从而引发事故。(3)电缆因不良操作发生过热。官方语言也就是“电缆绝缘内部气隙游离造成局部受热,从而使得绝缘炭化。”例如安装在一些电缆密集区、电缆隧道处的电缆,它就会因其散热不良而使绝缘损坏,再有长期超负荷运行时过高的温度也会加速绝缘的老化,这样就使得绝缘很容易被击穿,导致电缆故障,从而引发事故。(4)化学方面的腐蚀。电解作用或者是直接化学的作用腐蚀它的绝缘,使得其失去保护能力,也就很容易被击穿,导致电缆故障,从而引发事故。(5)电缆接头处发生的故障。电缆接头是整个电缆线路中最为薄弱的一个环节。例如施工人员在剥离半导体时很容易损坏内部的绝缘,在制作电缆接头的过程中,接头如果压接不紧加热不够充分。这都是造成电缆接头处绝缘能力下降的原因,导致电缆故障,从而引发事故。(6)最后就是其所处的环境与温度。现实生活中有太多的东西都会被这两项所影响,当然电缆也不例外。导致电缆故障,从而引发事故。

2、高压电力电缆试验方法

2.1绝缘电阻测试

所谓的绝缘电阻测试,就是对电缆受潮以及老化等情况进行良好的判断,以此对电缆所具有的绝缘性能进行有效的掌握。在进行耐压试验后,可以对耐压实施前后所产生的电阻变化进行比较,以此对电缆内部存在的缺陷进行检查。通常电缆所具有的额定电压为1.0kV,在对其进行测量的时候,就需要用2500V兆欧表对其进行测量。首先需要对运行后的线缆进行放电,并将电缆的所有外接线进行拆除,将电缆用干燥、清洁的布进行擦拭;然后把铅皮进行接地,同时非测试的相关电缆芯也需要进行接地,并对其进行逐步测量。需要注意的是,电缆所具有的电容量比较大,如果用兆欧表对其进行测量的时候,就需要对其进行匀速摇动。在测量完成之后,首先需要将火线进行断开,然后再停止摇动,这样就可以有效避免电容电量在对兆欧表进行反充电的时候,出现摇表被击穿。除此之外,在进行测量之后,电缆还需要进行放电,同时,在进行整个测量操作的时候,都需要对相应的绝缘工具进行使用,防止残余电荷引发电击事故。

2.2直流耐压试验与泄露电流试验

通常直流耐压试验与泄露电流试验是同步进行的,对其进行试验的方法也是相同的,而两者在进行测量的时候,重点不同。直流耐压试验主要是对耐受的强度进行测量,在其试验过程中,在橡塑绝缘电力电缆及其附件绝缘内会形成空间电荷,空间电荷的不断形成可导致电缆在交流工作电压下击穿;而泄露电流试验主要是对电缆的绝缘情况进行检测,对于电压的要求不高。直流耐压试验,主要是对电缆所具有的抗压强度进行检查,这种方法在电缆运行以及施工相关单位被广泛应用。其进行试验中所需电压比较高,而设备容量比较小,直流电场中,其电场的分布主要是按照电阻进行的,而且其分布比极其均匀。这种情况下,如果电缆具有缺陷,电压就会使缺陷的部分进行串联,这样就比较容易发现缺陷[3]。通常在对直流耐压试验进行运用,主要是对电缆中存在气泡,机械损伤等缺陷进行发现。对电流的泄露状况进行测量,主要是对电压等级影响下电流所产生的变化状况进行观测,同时还可以对电流与电压之间存在的关系进行观测。其对泄露的电流进行测量,主要是对电缆出现老化以及受潮状况进行反映。

3、高压电力电缆故障预防措施

为了降低电缆故障发生的几率,必须采取有效的防范措施:①加大安全检查力度,对电缆破坏事故易发地段增加巡查次数;②及时通过安全会议来将电缆敷设和施工过程中的注意事项向所有的参与建设方进行协调和通知;③制定危险点辨识和控制方案,在电缆施工的危险点位置指定专人监护,定时、定点的进行检查;④在电缆施工管理上实行从领导到基层人员层层落实的岗位负责制度;⑤每天进行安全措施交底工作,电缆施工负责人及技术人员在每天开工前必须对所有参与施工的人员进行安全、技术交底,明确工作任务及工作区域;⑥在电缆保护区设置明显的安全警示牌,严禁无关人员擅入施工危险区域;⑦通过公开的宣传方式,宣传电缆施工技术要求和安全防范措施,让其它专业的施工人员认识电缆遭受破环的严重性;⑧对电缆施工线路上的违章行为进行严厉惩罚。除此之外,还要合理的选择电缆类型,严控电缆本体质量,格按照施工方案进行施工,做好电缆安全防范工作。

结束语

综上所述,电力电缆作为电力系统中对电能进行输送的重要通道,电力电缆在工作中所具有的可靠性,可以确保社会的顺利生产。通过对电力电缆出现故障的原因进行分析可知,需要对电力电缆进行管理的力度不断进行加强,同时,需要确保对电力电缆进行时常的保养以及维护,通过对科学检测方式以及先进故障排除技术的应用,从而确保电力系统能够实现正常运行。

参考文献:

[1]宋兴丽.高压电力电缆的故障及诊断处理分析[J].城市建设理论研究(电子版),2017(26):145.

[2]梁承焕.高压电力电缆接地故障查找技术[J].科技经济导刊,2017(16):42.

[3]傅蕾蕾.高压电力电缆的故障及诊断处理分析[J].城市建设理论研究(电子版),2017(15):8.

论文作者:侯婕

论文发表刊物:《电力设备》2018年第14期

论文发表时间:2018/8/16

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