摘要:本文对配电线路电缆故障发生的影响因素、主要类型进行了分析,总结了几种常见的电缆故障探寻方式,并提出了电缆故障处理与防范的策略,旨在为相关工作人员提供借鉴。
关键词: 配电电缆;故障探寻;原因分析
10KV配电电缆是电网系统的一个最基本的组成,一旦电缆出现故障将会影响到整个电网系统的运行,同时,由于电缆的构建是一项庞杂的工程,在故障的确定过程中具有一定的难度,这就需要工作人员采取恰当的方式来提高故障探寻效率,保障电网运行的安全与稳定。
1 配电电缆概述
电缆指的是由不同导线而组成的一种绳索状物体,导线之间分为不同的组别,它们之间是彼此绝缘的,并且围绕中心部位扭成绳形。10kV 电力电缆其本结构为导休、绝缘层、屏蔽层、护套四大部分。目前10kV 配网通常使用交联聚乙烯绝缘电力电缆。如图1 所示为10kV 交联聚乙烯绝缘电缆结构图。
图1 10KV配电电缆结构图
对于10KV的配电电缆来说,较为常见的故障类型有以下几种。一是高阻故障。在高阻故障中主要分为两种不同的情况。一种是闪络性高阻故障,故障发生时会出现泄露电流突然增大等现象; 另一种是泄露性高阻故障,当试验电压升高时,泄露电流也会增大。二是低阻故障。该故障发生时,电缆的相间绝缘或者相对地绝缘遭到破坏。三是开路故障,造成电缆断路。
2 10kV配电电缆故障原因分析
以某县2016年配电电缆运行故障情况为例进行分析,其具体故障情况统计情况如下表1所示:
表1 10KV配电电缆故障情况统计表
2.1 线路设计施工因素
首先是在配电电缆的设计过程中,设计人员由于工作上的疏漏可能会出现设计线路分段开关数量不足、线路漏装等情况的发生。其次在配电线路的施工过程中,由于施工者能力不足,使得配电线路不能够得到较好地安装,这样容易出现电压不稳、电力设备损耗增大等情况,长此以往就会导致安全事故的出现。最后,在电缆安装工作完成之后,如果不及时对于周边障碍物进行及时地清理,同样会影响到配电电缆的正常使用。
2.2 自然与人为因素
由于10KV配电电缆都是被安装在户外,因此在运行的过程中也会受到自然环境的影响而出现,例如在雷电天气,电缆会遭到雷击,电缆就会出现跳闸的情况,甚至会引起火灾事故。同时,10KV配电电缆也十分容易受到极端天气的影响,在气温过高或者过低的情况下,也极易出现故障。除了会受到自然环境因素的影响之外,10KV电缆出现故障也会受到人为因素的影响。如果不注重配电箱等设备进行定期的检查与维护,同样会导致配电线路出现故障。同时很多电缆的建设都需要穿过居民区或者公路,居民燃放烟花爆竹、或者交通事故等都会导致电缆出现故障。
2.3 其他因素
电缆过负荷产生过热,安装于电缆密集地区、电缆沟及电缆隧道等通风不良处的电缆、穿于千燥管中的电缆及电缆与热力管道接近的部分等,都会因本身过热而使绝缘加速损坏。另外,用户操作不当也是电缆故障非常重要的一个原因。由于很多配电线路是直接面向用户的,由于用户缺乏电路的专业知识,有可能出现失误的操作。同时配单设备自身的在运作过程中,同样也会出现问题,进而影响着整个电缆线路的运行。
3 10kV配电电缆故障探寻方法
3.1 二次脉冲检测法
在使用二次脉冲检测法时,首先要进行高压脉冲的选择,并且要符合10KV配电电缆的等级,并通过电缆测试端向故障电缆施加电压,这样就会使得电缆高阻的故障点出现击穿燃弧的情况。其次在故障测试的过程中,还需要向测量端进行低压脉冲的添加,使得被测试的脉冲出现明显的特征变化。故障检测人员就可以通过脉冲短路波形的变化来确定电缆的故障点。
3.2 冲击放电声测法
在对10KV配电电缆进行故障探寻时,主要就是通过直流高压试验设备来完成对于电容器的充电储能处理,电容器电压在达到一定数值时,高压设备与电容器存在的能量就会通过球间隙向电缆故障位置传输电能,进而就会引起机械振动的声波,检测人员可以对于故障点进行确认。一般来说,对于能量较大的放电相关人员可以通过地表的振动来判断,反之,则需要通过其他辅助设备来对故障点进行确定。
3.3 声磁信号同步接受检测法
运用这种方法可以使得探测器同时接受到声音、磁场两种不同的声音,声磁两种信号间时间间隔最短的点就是电缆故障的位置。在具体的操作过程中,可以向电缆冲击直流高压,这样电缆的故障点就会在释放电能的同时,也会形成脉冲磁场,通过感应器来接受声磁信息,确定故障点位置。
4 针对10KV 配网电缆故障采取的处理与防范对策
4.1 对于气候因素采取的防范措施
(1)电力工作人员应该定期对电缆接地情况实施检测,以便于确保电缆接地阻值达到相关设计要求。(2)为了应对雷击对电缆造成的损害,在电缆设计施工过程中要注意提升绝缘子本身的抗雷击能力。相关实践结果已经充分表明,绝缘子的抗雷击性能提升能够显著的避免电缆发生闪络性故障。
4.2 电缆敷设方式要因地制宜
电缆的敷设应该结合施工现场的实际情况来选择最为合适的方式。比如,在地下水位比较高的区域或者多雨的地域,进行电缆的敷设应该尽可能不采用直埋方式。对电缆数量较为集中的区域可以使用电缆隧道或者电缆井来提升电缆的安全性。另外,在电缆隧道的入口处还需要设置相应的封堵措施,避免雨水会通过电缆流入隧道内部,形成隧道积水;隧道内还应该设置相应的排水设施,及时排除进入隧道内部的雨水。
4.4 重视电缆的采购环节,采购高质量的电缆
电力部门应该设置合理的10kV 电力电缆的准入门槛,采购工作人员要对电缆供应商的生产资质、产品检测报告等资料进行详细查验,坚决不采购资质问题企业。另外,还要对供应商的产品进行抽查,质量达标后才可以大量采购。在实际工作中,工作人员可以对电缆生产企业的资质和产品质量进行总结,建立相应的质量排行,对于质量好、性价比较高的产品进行优化采购。
4.5 加强电缆施工质量管理。
10kV 电力电缆安装施工人员必须经培训并考试合格。在做10kV 电力电缆中间头、终端头的全过程要加强监督,如由熟悉的技术人员全过程驻点监督,发现问题及时整改,并安排人员拍摄整个施工过程。在10kV 电力电缆中间头、终端头悬挂含制作人员姓名、制作日期标示牌,当有电缆施工质量问题出现时,作追究责任的凭证,对施工人员也有一个促进作用。
4.6 设置完善的电缆标识,减少电缆意外损伤
电缆工程施工完成后工作人员应该在比较显眼的位置设立电缆标志牌,从而帮助电缆巡视工作人员可以更加容易的对电缆通道进行识别,也能够更加清楚的发现电缆通道以及周边环境的开挖状况。同时,这样还能够对其他单位或者个人的施工起到一定的警示作用,尽可能的避免电缆设施被其他工程所破坏。
电缆工程完工后,应绘制与实际情况相符的竣工图,图上应详细绘出电缆的准确走向并将电缆的标示桩、牌的实际位置准确标在竣工图上,电缆运行人员在进行电缆的日常巡视时,要巡视电缆标志桩、牌的完好齐全情况,如有缺损及时补好、补齐,使电缆的通道始终能清楚可见,以避免因电缆走道的不清而引起的意外损坏。
5 结语
总而言之,随着未来社会的不断进步与发展,在电网建设与电缆系统的构建过程中,一定会借助更为先进的技术手段对于10KV配电电缆进行故障的诊断,这样才有助于推动电网建设工作的不断发展。
参考文献:
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[2]刘冠骞, 曾伟峰. 浅谈一起10kV电力电缆中间头故障的原因分析[J]. 科技资讯, 2017, 15(29):20-21.
[3]胡增伟, 郭永, 张健. 10kV电缆故障原因、故障处理及预防措施[J]. 科技尚品, 2017(6):199-199.
论文作者:曹越
论文发表刊物:《电力设备》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/19
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