摘要:电力电缆故障是由多种原因引起的。除了电缆本身的质量和施工质量外,还与后期的维护和运行环境有直接的关系。为了保证电缆的安全和正常运行,应加强对电缆制造、施工和运行环节中的危险因素的控制,并在一定程度上降低故障发生率。电力电缆作为电力传输和各种电气设备的连接,在电力系统中起着一定的作用。电力电缆故障点的准确确定不仅可以提高供电可靠性,而且可以有效地降低故障维修成本和停电损失。鉴于此,本文主要分析电力工程电缆故障类型的总结与预防。
关键词:电力工程;电缆故障;类型
1、电力工程电缆故障类型
1.1、电缆接地故障
10kV电力工程在电力电缆接地断裂过程中,若未能对电缆运行过程中的各类安全隐患进行全面消除,将对人员安全造成严重威胁。通过整治断裂的接地线,确保电缆运行趋于稳定化和正常化,使其在故障产生过程中故障电流被不断释放,起到对电缆和操作人员的双重保护。室内电缆头接地不达标,在电缆头铁件位置进行相关安装,并在电缆沟两侧墙上以膨胀螺丝对铁建进行固定,接地网未与铁件直接连接。在故障产生期间,应尽可能的避免接入故障电流,阻碍其对电缆本体保护作用的发挥,并减少对电缆使用性的破坏。
1.2、电力电缆单相故障
单相对地故障:电缆单相对地绝缘层电导特性遭受破坏,产生严重的电力泄露事故,在一相对地绝缘层中产生了固定化的电阻通道,电阻值也在某种程度上产生了变化,在这种故障背景下,电缆导体本身无过多破坏。
单相开(断)路故障:电缆导体被损伤后,导体与电缆形成似断非断的联接状态,其中芯线以及金属屏蔽层等均属于导体范围之内的组成部分。
开(断)路故障:即RAA′=∞,也就是说电缆的芯线或金属屏蔽层在某一处或多处断开,如实际中,电缆被人为挖断、电缆被烧断、在电缆接头处,电缆芯线或电缆的两边屏蔽层根本没有连接上、XLPE电缆在生产过程中屏蔽层不连续等。
似开(断)非开(断)故障:即RAA′<<RO=∞,如电缆的芯线或金属屏蔽层某处似连非连、接头部分芯线或屏蔽线处理不好等。这种故障一般人们不易发现,但实际中确实存在。
1.3、电缆标示桩缺失
电缆敷设之后未进行电缆标示桩的设置,起不到高压危险谨慎开挖的警示作用。再加之开挖人员安全意识、自我保护意识淡薄,开挖人员盲目进行开挖导致电缆故障断路器保护跳闸。
1.4、电缆环切外半导电层工艺欠佳
施工人员在制作电缆头过程中存在制作工艺问题,刀具使用力度没掌握好,用力过大,在环切剥除外半导电层时划伤主绝缘,在划的过程中,刀具的切入势必在划痕里带入半导电颗粒,这样就造成线芯与主绝缘层绝缘强度不够,在运行过程中线芯会对划痕里的半导电颗粒持续性放电,最终彻底击穿电缆绝缘。
2、电力工程电缆故障诊断方法
2.1、脉冲检测法
在对电力电缆进行故障诊断的过程中,脉冲检测法是一种基本的、应用范围广泛的检测方法。脉冲检测法中还分为不同的方法,包括低压脉冲法、脉冲电压法、脉冲电流法等。而脉冲检测法的检测原理就是与脉冲发射器发出相应的脉冲波,而后在出现故障的电力电缆线的节点位置就会出现相应的反射脉冲。通过对反射脉冲的时间间隔以及速度进行相应的记录,就能够较为准确的确定电力电缆出现故障的位置,而后通过对反射脉冲波进行相应的对比后对电缆出现的故障进行判断,从而为解决电力电缆的故障提供良好的数据基础。
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2.2、声音检测法
在对电力电缆进行故障诊断的过程中,声音检测法是一种最简单的检测方法,声音检测法的根本原理就是根据电力电缆放电过程中所发出的声音,通过对声音的进而最终判断出电力电缆故障的位置,从而迅速的解决故障。而对于敷设在明处的电力电缆线来说,由于电力电缆线发出的声音相对较小,无法通过声音来识别出电力电缆故障的具体位置。故而,相关工作人员就需要首先对电缆线的走向进行分析,而后在通过对扩音设备的应用来判断故障发生的具体位置。
2.3、电容电流的检测法
一般情况下,电力电缆处于工作状态时,线路中的芯片与大地就会形成分布均匀的电容,并且与此同时,电力电缆的线路长度还会与电容量之间形成一定的线性关系。而对电流电容进行检测的方式就是根据的这一原理,通常情况下,这种电力电缆故障检测方法更多的偏向于芯片故障方面。而在对芯线进行相应的检查时,首先需要对电缆的头部进行检查,而后对电流电容进行相应的检测,最后对电缆的尾部进行检查。检查完毕后,将正常的电力电缆芯线与故障的芯线进行对比,从而找出故障位置。
3、电力工程电缆故障的预防对策
3.1、电缆敷设方式要因地制宜
在电缆敷设方式的选择上,应与当地实际情况相结合,如:避免直埋方式在多雨地区和高地下水位中的应用。在较为集中的电缆数量应用地区采用电缆井或者电缆隧道的形式。对于距离变电站相对较远的用电用户,电缆敷设方式可运用架空形式或者防水形式。在北方地区,在电缆敷设工程开展之前,需做好充足的准备,比如:冬季由于气温偏低,当雪堆积足够多时,如果线缆不容易产生扭转,雪会自动从导线上掉下。当冰层重量超过电线电缆的接受能力,由于电线电缆架空在室外,就容易导致线缆将输电铁塔拉到或者将电线杆拉到以及线缆自身崩断的现象。制定严格的冬季施工管理制度,严格执行有关冬季施工的规程、规范及制定的施工措施和防范措施,确保人、机、物、料顺利越冬,确保工程质量及工程进度不受影响。
3.2、故障性质的分析和判别
当电力电缆的故障产生以后,首先相关工作人员应当对故障的性质和类型进行分析和判断,从而明确的掌握故障出现的原因。例如:当前电力电缆线路出现故障主要有高阻故障和低阻故障的分别,同时还会有一些电力电缆综合多种因素进而出现多种故障。当然,电力电缆故障还有一些电缆短路以及短线的故障问题。因此,对于相关工作人员来说,针对不同的电力电缆故障,其应当予更多地解决方案,同时充分借助现代先进的技术,对电缆参数进行修改。
3.3、测距的方法
在解决电力电缆故障过程中测距是其中重要的步骤。对于这种测距故障检查方式来说,这种方式不仅能够快速的排除故障,而且还便于工作人员的操作。对于测距故障分析来说,工作人员需要对电容电桥进行检查的同时还要对电阻电桥进行检查。而就我国当前科学技术发展水平分析,我国这种测距方法随着现代科学技术的进步已经衍生出其他更加先进的检测方式,使得电力电缆线故障检查越来越理想。
3.4、故障点烧穿技术
如果电力电缆在使用过程中产生的故障点比较多,这就需要对电力电缆故障点实施烧穿处理,全面处理电力电缆中各项故障点,避免各项故障点覆盖区域扩大,缓解电力电缆各项故障。就目前来看,应用于电力电缆故障点的烧穿处理技术主要有交流烧穿技术和直流烧穿技术这两种,这就需要对这两项电力电缆故障点处理技术实施全面分析,确保相关人员能够灵活的应用这两项烧穿技术处理电力电缆长时间使用过程中出现的故障点。为此,在对电力电缆故障点实施烧穿处理时,应要求相关人员应深入分析电力电缆使用效果和电流运行变化,据此选用更为合理的故障点烧穿技术。
总之,为了使得电力系统的运行更加安全、厂房布置更加合理以及外观更加美化,高压电力电缆被广泛应用于电力系统当中,因为其不仅可以有效减少占地面积,同时还可以在一定程度上提升送点的可靠性,从而使得后期的电力维护工作更好开展。当然,其在具体运行过程当中也会出现一系列的故障,而这些故障严重影响着人们的正常生产生活,所以必须对其引起足够的重视。由此可见,本文的研究也就显得十分的有意义。
参考文献:
[1]黎瑞祥.电力工程中电缆敷设常见问题及解决措施探讨[J].科技风,2015(22):166.
[2]袁鸿鹏.一起高压电力电缆故障原因分析及防范措施[J].科技信息,2013(35):240-241.
论文作者:孟祥瑞
论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期
论文发表时间:2019/10/18
标签:故障论文; 电缆论文; 电力电缆论文; 脉冲论文; 过程中论文; 电缆线论文; 电流论文; 《基层建设》2019年第21期论文;