引言
电力电缆作为城市配电网的主要组成部分在运行中同样会发生故障,常见故障原因有机械损伤、电缆外皮受电腐蚀、化学腐蚀、地面下沉、电缆绝缘物的流失、长期过负荷运行、震动破坏、环境潮湿、电缆接头制作工艺不当、电缆制造质量差等原因,概括起来主要有三类,即运行环境恶劣、施工检修工艺质量差和电缆本身质量差。配电系统职工每天在城市中排查故障,处理缺陷,怎样快速、准确的判断出电缆故障,并及时处理缺陷,恢复供电是本文想和大家共同探讨的问题。
1配电网电力电缆故障原因分析
1.1外体故障
其中主要是因为电力电缆敷设在地下的电缆沟中,甚至有一些还没有安装电缆沟而是直接将电缆埋在地下,让电缆和土壤直接接触。为此,电缆长时间和土壤里的水分和潮气相接触,绝缘设施就很容易受到腐蚀的渗透,这些现象就会导致电力电缆的阻抗增高,进而导致故障现象出现。从各种实际起来看,出现这些现象的主要原因在于受潮、污染严重、腐蚀等各种原因,这样会导致电缆的绝缘能够大大降低,让承受的电压等级和载流量而不足。如果出现了这类的现象,一旦线路中的负荷过重或者谐波过高等情况之时,就会将外层的绝缘层击穿造成了故障。其中还存在其他原因,比如电力电缆在制造的时候存在质量故障,以及在安装的时候安装人员施工不合格的现象造成局部的缺陷,这些都会出现隐患的故障。当然,还有一种情况就是人为故意破坏电缆,造成故障。
1.2电缆自身故障
由于电力电缆长期敷设在地下,所以对电力电缆的性能和质量有较高的要求,如果在选择电缆时,由于电缆的性能没有达标,就会直接影响电缆运行的安全性。在施工过程中,如果施工人员没有严格按照规范要求操作,电缆的密封性和连接点的精密性不规范,或者电缆外皮受损而没有及时采取有效措施,在运行一段时间后,电缆的阻抗数值就会增加,电缆在持续发热的状态下就会产生击穿或者熔断等现象。此外,在城市市政工程施工中,如果施工人员对电力电缆的敷设线路不了解,极容易导致电缆外皮破损以及断裂,制造造成电缆故障。
1.3物理故障
物理故障主要包括3类:第一,开路故障,电缆在运行中出现断裂,导致运行送电受阻,使得其运行断开,切断了电缆输电运行状态;第二,高阻电缆故障,电缆运行中接地电阻增大,出现接地短路故障,当电缆自身的抗阻值低于正常值但是大于10Z,便会出现高阻电缆故障,且其发生概率高达71%。
2配网电力电缆故障的探测
2.1诊断
探测电力电缆和给人看病是一个道理,遇到疾病就要找出症结所在。当遇到电力电缆出现了故障,首先就是要诊断出故障的严重程度,判断故障的类型。这样才方便于测试人员根据类型进行选择适当的电缆定点方法和测距。首先要判断故障的类型,是否是断线、低阻或者高阻的现象,以及闪络性故障等。只有找出了病因才能确定使用哪种维修方法,目前的维修方法主要是直流闪络法,低压脉冲反射法和冲击闪络法。
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2.1粗测距离
在确定了电缆故障发生的性质之后,依照实际的故障类型,选择出有效的方式和方法来测量故障的距离,这项工作也称之为粗测距离,在整个过程当中要求相对较高的测量精度,并且要取得准确的测量数据,这就需要相关的测量人员要具备非常强的专业知识、技术水准以及丰富检修经验。在粗测距离方式当中,其中比较常用的是抵低压脉冲法和脉冲电流法。伴随电缆生产质量的不断提升,各种新型的绝缘材料在电缆中大量运用,使得电缆的绝缘性能不断上升,在很大程度上提升了电缆安全程度。依照相关调查工作数据显示,其中大部分的电缆故障问题都是高阻故障,但是低压脉冲的方式基本上是用在测量低阻电缆产生的故障,在遇到一些距离比较长的电缆类型故障,需要加大测量电压,保证电压在一定时间之内,多次运用高电压进行冲击,降低了电阻的大小,然后通过电压表摆动具体幅度或者是间隙放电声音,来确定故障点是否已经充分放电,最后运用低电压脉冲的方式来测量实际距离。
2.3精测定点
精测定点是电缆探测过程中极为重要的一步,由于粗测的故障距离具有一定的实际偏差,因此需要精测定点来准确的确定出故障点的具体位置,有效弥补了粗测的距离误差。最常用方法是声磁同步接收法,即向故障电缆中施加高压脉冲信号,使故障点放电,同时电缆周围会产生传播速度极快的脉冲磁场信号和传播速度较慢的声音信号,两者时间差最小的位置就是故障点。极少数情况下超低电阻(即金属性短路)故障会用到音频信号感应法定位。探测电缆故障过程中这是必不可少的环节,只有找到精准的故障点,才能对其进行故障修复以及解决,减少不必要的损失。
3配网电力电缆故障探测的创新技术方法
3.1红外诊断技术
在电力电缆出现故障时,由于阻抗增大就会导致电缆温度升高,有时会超出电缆自身所能够承受的极限温度。此时就需要对线芯温度进行测量,可以利用红外像仪器对电缆进行温度扫描。红外像仪器能够比较直观的检测到超温的电缆,然后根据温度的变化结构来判断故障发生点。
3.2高频感应技术
高频感应技术主要是利用高频信号波发生装置向电力电缆中输入高频电流,从而产生高频电磁波,在地上用探头沿着电缆的敷设路径来接收电缆周边的高频电磁场,经过处理后的结果会显示在液晶屏幕上,根据显示数值的大小就能够定位故障点。高频感应技术的信号能量较高,信号源制作简单,设备易于携带和使用,整体信号抗干扰能力较强,所以可在电力电缆故障探测方面推广应用。
3.3提升配网调度机制
为了降低配网故障发生概率,提高配网调度管理水平,应该进一步完善配网调度机制,从电力电缆故障与检修的角度来看,应该坚持调度与管理相独立的原则,实行集约化管理。因为配网调度的管理范围较大,一旦出现疏忽将会带来严重的后果。一定要高度重视配网调度管理工作,明确各自的职责分工,严格按照规定的条款操作执行。加强配网图纸管理,保证配网图纸的完整性、准确性,可以满足实际运行状况,为配网调度工作的顺利开展提供有利的依据。增加主网和配网之间的联系,提高配网管理水平,确保配网运行的安全性和稳定性。
结束语
配网电力电缆肩负着传送电力的重要任务,关系着千千万万用户的正常生活。出现问题就要及时得到解决,解决速度的快慢就和探测技术有关。只有全面了解配网电力电缆的探测难点,有针对性的做出科学合理的探测方法。目前,最先进的技术莫过于红外诊断技术,它可以在不停电的情况之下将故障点查询出来。总之探测故障难度就在于定位,为此一定要使用先进技术,让配网电力电缆为人们的正常生活服务。
参考文献
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[3]刘梦飞,隋新.电力电缆故障诊断与监测分析[J].低碳世界,2018(08):34-35.
论文作者:唐庆飞
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/26
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