刍议10kV电力电缆的故障原因及查找探究论文_宋星宇

刍议10kV电力电缆的故障原因及查找探究论文_宋星宇

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摘要:随着经济的发展,人们的用电需求量逐步增大,同时,电力电缆在电力系统中的作用也越来越突出。由于电网运行量较大,电力电缆在运行中难免会有故障出现,阻碍了电力系统的正常运行。为提高生产效率,必须找准故障出现的类型,并认真分析原因,采取有效措施加以解决。

关键词:10kV电力电缆;故障原因;查找

1 10kV电力电缆的优缺点

10kV电力电缆,即可以承受10kV高压电的输电线。其主要特点如下:①有效减少外力对电力电缆的破坏。由于它深埋地底,因而可有效避免外力撞击、盗窃、鸟害等许多外在因素影响和破坏。②可减少占地面积。电缆一般埋设于地下或敷设于室内、隧道、桥架、电缆沟中,线间绝缘距离小,也不需要用杆塔等,所以基本不占用地面面积。③不受自然条件的影响。和架空线路易受风害、雷击、冰雹、沙尘暴等自然灾害发生断线、短路或其他故障相比,电缆线路由于敷设于地下,受气候、环境等相关条件影响较小,因而传输性能稳定,安全性高。四是运维工作量减轻。电缆敷设于地下,受到外在环境影响很少,正常时一般不需维护。但需进行路面观察,防止外损,2~3年进行一次预防性试验即可。⑤电缆线路敷设限制条件少。电缆线路受建筑物影响较小,适合在城市繁华地区敷设。当然,电力电缆也有一定的不足之处,首先是投资费用较大。电缆及其附件均属高科技技术产品,制作工艺和材料要求严格,价格比架空线路及所需杆塔还要贵上许多。其次是线路不易变动。电缆线路长期埋于地下,一般不宜搬动。另外,寻测故障点难度大。电力电缆一旦发生故障,因为埋于地下,发现故障点的难度就不是那么一目了然。尽管有相应专用侦测仪器,但依然增加了寻测的难度。

2 10kV电力电缆故障产生的原因

2.1机械损伤

机械损伤引起的电缆故障占很大的比例。如:①施工和交通运输所造成的损伤;②安装时碰伤、拉伤电缆或者因弯曲过度而损伤电缆;③电缆中间头和终端头受自然拉力和内部绝缘胶膨胀的作用所造成的电缆护套破裂,致使潮气浸人而导致损伤部位彻底崩溃形成故障。

2.2绝缘受潮

中间头或终端头结构不密封或安装不良而造成绝缘受潮。电缆在强力地下电场的作用下,往往出现电缆外皮铅包腐蚀致穿的现象,导致潮气侵入,绝缘破坏。电缆制造时金属护套上留有小孔和裂缝等缺陷或金属护套被外物刺伤也会使电缆受潮。

2.3过负荷运行

由于电缆长时间过负荷运行,电缆的温度会随之升高,尤其在炎热的夏季,电缆的温升常常导致电缆的薄弱处和对接头处首先被击穿。夏季电缆故障率高的原因正在于此。

2.4过电压

过电压是指大气过电压(主要表现为雷击)和电缆内部过电压。实际运行经验表明,许多户外终端头的故障是由大气过电压引起的。因此在重雷区段加装防雷设施以及将瓷瓶更换为硅橡胶绝缘子能起到降低故障率的作用。

2.5安装的问题

不按技术要求制作电缆接头和铺设电缆,是形成电缆故障的重要原因。在恶劣气候条件下制作接头,使接头封装物内混入水蒸气或者其它杂物,往往会形成闪络性故障。

3故障查找的方法

3.1电容法

该测量方法适用于存在屏蔽结构电缆的断线故障中,根据电学知识,当电缆中有屏蔽结构时,屏蔽层同电缆导体就会形成电容,其电容的大小与导线长度成正比。假设导线中途出现短路,就会出现两段电缆上的电容,根据电缆长度与电容大小成正比关系,就可以计算出故障点距离,其中,导线两段电容由电容表测量得出。

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3.2电桥法

电桥法是故障点查找中一种比较常规的方法,主要是结合电力电缆的长度,得到桥壁平衡所需要进行调节的数据信息,然后针对测点到故障出现位置的距离进行计算,从而得到故障的具体位置。考虑至10kV电力电缆在实际运行中的多是高阻故障或者闪络故障,电桥法虽然也能够准确判断故障点的位置,但是耗时较长,因此并不适用。

3.3直流闪络法

直流闪络法主要是针对电力电缆中闪络故障的故障点查询,可以借助治理电压,在极短的时间内,击穿电缆中的故障点,引发故障点闪络,然后结合波形测量,对测量点到故障点的位置进行准确判断。这种方法中的波形比较简单,理解容易,精确性好,在一些由于高电压所引发的闪络故障中有着广泛的应用。不过,如果电缆故障点的电压过低,则直流闪络发并适用,否则可能会由于电流的泄露,导致故障点难以形成闪络。针对这个问题,电力技术人员引入了高压闪络法,这种方法的原理与直流闪络法相似,区别在于故障点是否击穿放电。

3.4低压脉冲发射法

具体来讲,就是利用专业的设备,将低压脉冲传输到电力电缆中,由于传递的脉冲频率相对较高,可以轻易将其从电流中区分出来。这些脉冲信号在传输过程中,具备自动识别的功能,在遭遇故障点时会发生反射,帮助电力工作人员确定故障点的位置。

4电力电缆故障的防治措施

4.1合理控制测量距离,提高粗测的精准性

一般在排除故障因素时,会采用测量的信号进行直接测量、对故障的信息进行充分的分析,估测故障的距离,这样才能够增加精确点的准确性,更快地找出故障的位置,这也是电缆故障中至关重要的一步,必须给予足够的重视。

4.2科学进行误差分析、理论联系实际进行判定

众所周知,电缆的运行情况和所处的环境十分的复杂不易,因为电缆的接头部位数量庞大、运行效率不高、耗费时间长等,所以仅仅依靠一次定位会导致出现很大的误差,甚至会出现假信号的乱入,影响测量的效果和真实性,所以说必须采取多侧定位才能排查出故障点,不断总结进行分析,逐一检测进行总结,这样才能充分地提高作业效率,也会使查找水平得到很大的提升。

4.3优化电缆设备

根据相关调查和分析来看,电缆设备通常是被置于室外的,因而是10kV电缆线路发生故障的主要原因之一。因此,针对这种情况,在采取故障防范措施时,相关工作人员应该对电缆设备进行合理优化,以维持电缆线路的正常运行,从而促进电力系统的可持续健康发展。当前,有些电缆线路需要架设在落差较大的地区,针对这一类的电缆设备,就可以使用一些带保护的电缆,如聚乙烯护套钢丝铠装电力线缆等。此外,随着社会的发展,科学技术的快速进步,应该采用自动化的手段来加强对电缆设备的管理,才能更好的适应社会发展,最终满足人们的用电需求。

4.4加强对10kV电缆线路工作人员培训

针对人为因素引起的故障,想要有效的控制其发生的频率和概率,就需要加强对10kV电缆线路工作人员的管理。比如,针对不同的工作岗位,可以定期组织工作人员进行培训、教育活动,强化工作人员的安全意识、责任意识,并且,减少线路故障是确保人员安全最重要的方式。其次,必须规范工作人员的作业流程,提高其规范性,要求其必须按照规定的程序进行作业,否则就可能因为操作不当引起线路故障。再次,要安排专门的人员对10kV电缆线路进行维护,一旦发现可能引起故障的因素,应及时将其排除,杜绝故障的发生。

结语

综上所述,电力电缆故障类型多样,虽然看似复杂,但是只要掌握了电缆故障的类型,选择合适的故障点查找方法,就能够实现故障的高效处理,保障电力系统的可靠运行。

参考文献

[1]杨忠华.10kV电力电缆故障的起因诊断及处理分析[J].科技与企业,2014(2).

[2]王瑛.10kV电力电缆故障类型及原因浅析[J].西铁科技,2013(2).

论文作者:宋星宇

论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期

论文发表时间:2017/11/28

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