高壓電力電纜的故障及診斷處理分析

徐林濤 左述鵬

摘 要：高壓電力電纜屬于大型電氣企業(yè)中的核心設(shè)備的組成部分，主要具有維護工作量小、穩(wěn)定性高等特點，但是在電力電纜長時間的運行過程中以及其他外界因素的影響，再加上檢修工作中存在的不規(guī)范操作，很容易使其出現(xiàn)故障問題，在對故障進行診斷處理的時候，需要檢修人員快速、準(zhǔn)確的找到故障位置以及對故障的性質(zhì)進行歸類，以便于高壓電力電纜能迅速的恢復(fù)正常運作。

關(guān)鍵詞：高壓電力電纜；故障；診斷處理

在電力系統(tǒng)中人們?yōu)榱嗽鰪姲踩约皬S房布局、外觀美化方面的功能逐漸增加了對高壓電力電纜的應(yīng)用，它不僅能夠減少占地面積，還能夠提高送電的可靠性，便于后期電力維護工作的開展，但是在高壓電力電纜的運行過程中還是會受到一些因素的影響，從而出現(xiàn)運行故障，對故障發(fā)生的原因進行正確的分析對于人們的正常生活生產(chǎn)活動是非常必要的。

1 高壓電力電纜的故障原因

1.1 高壓電力電纜自身問題及超負荷運行、機械損傷

自身質(zhì)量問題是高壓電力電纜發(fā)生故障的主要原因，在潮濕的環(huán)境中，電纜很容易進水受潮，削弱其絕緣性，引發(fā)擊穿事故，對人們的生命和電氣設(shè)備安全產(chǎn)生威脅[1]。另外，在高壓電力電纜的運行中，長期處于超負荷的狀態(tài)也很容易引發(fā)故障，在電力產(chǎn)量增加的同時供電負荷也逐漸加大，在日常的電力運作中，如果存在電纜電壓選擇不合理或者有高壓突然竄入、外部環(huán)境惡劣等問題就會容易出現(xiàn)電纜故障，而且當(dāng)電力電纜的保護層受到腐蝕氣體的破壞或者靠近溫度很高的熱源的時候，電纜就會產(chǎn)生運行問題，特別是處于高溫天氣的時候，電纜會出現(xiàn)過多的熱量，散發(fā)不及時會使電纜加快老化，破壞其絕緣強度，增加高壓電力電纜的安全隱患。由于機械損傷出現(xiàn)的電纜故障屬于最為常見的問題之一，主要包含在安裝過程中以及遭到外力作用、車輛碾壓等方式形成的電纜變形或者損傷，既會影響電纜的接頭狀態(tài)，還會使高壓電力電纜的絕緣性能降低。

1.2 高壓電力電纜的施工故障

安裝和施工不合理是造成高壓電力電纜故障最常見的一個原因，在電纜敷設(shè)過程中，施工人員沒有規(guī)范地進行施工，會對電纜的使用壽命造成不利影響[2]。高壓電力電纜運行中的施工故障一方面表現(xiàn)為電纜表面的破損，在電纜施工中如果操作方法不當(dāng)就容易使其表面出現(xiàn)破損，進而會導(dǎo)致電纜內(nèi)部有水進入，增加了安全事故的發(fā)生幾率。另一方面電纜接頭的密封性不好也會出現(xiàn)運行故障，在電纜的敷設(shè)中，如果工作人員對電纜中的接頭沒有進行正確的密封處理，那么當(dāng)電力電纜處于潮濕的工作環(huán)境時就會有水分進入其中，對電纜的絕緣功能造成破壞。如果電纜的長度比較長，在施工中容易出現(xiàn)兩個電纜的導(dǎo)體連接管處理不規(guī)范的問題，出現(xiàn)接觸不良的情況，而且在電纜上還會產(chǎn)生毛刺或者尖角影響使用。在電纜的敷設(shè)中還會因為工作人員的隨意施工造成接頭處理不良的問題，比如在很短的距離之間設(shè)置幾個接頭，對其穩(wěn)定、安全的運行影響很大。

2 高壓電力電纜的故障分類

在高壓電力電纜的運行中主要存在閃絡(luò)故障、斷線故障以及接地故障、復(fù)合型故障這四種類型，閃絡(luò)故障通常是因為電纜長期在超負荷狀態(tài)下工作造成的，在高電壓的環(huán)境下容易出現(xiàn)擊穿的問題，當(dāng)這種情況發(fā)生時高壓電力電纜可以及時對擊穿部位進行封閉，其絕緣能力也可以緩慢的自我復(fù)原。斷線故障中電纜中的導(dǎo)體的絕緣性能都良好，但是導(dǎo)體的連續(xù)性上會存在一個或者幾個導(dǎo)體沒有連通的情況，這樣就會造成故障出現(xiàn)，常見的有單相斷線、二相斷線等形式。高壓電力電纜的接地故障是最常發(fā)生的一類問題，主要是發(fā)生電纜一相或數(shù)相的導(dǎo)體發(fā)生擊穿情況，從而引發(fā)的貫穿性的絕緣問題。而電纜的接地電阻主要有金屬性接地以及高阻、低阻的接地故障類型，主要是以100kΩ作為分界線的，發(fā)生這種故障的時候通常導(dǎo)體的連接狀態(tài)是正常的。另一類是復(fù)合型故障，只要電纜具備兩種或者兩種以上的故障類型都屬于復(fù)合型，比如接地斷線、閃絡(luò)短路等都屬于復(fù)合型故障。

3 高壓電力電纜故障的診斷處理

3.1 高壓電力電纜故障的測聲法診斷

測聲法是指按照高壓電力電纜發(fā)生故障時發(fā)出的放電聲音來尋找故障源的一種方法，這種檢測方法在電纜的芯線發(fā)生閃絡(luò)放電故障的查找中比較適用[3]。在對高壓電力電纜實行測聲時需要用到直流耐壓的相關(guān)設(shè)施工具，這種設(shè)施可以給電纜中運行的電容器充電，使其能夠達到相符合的電壓值，這時檢測設(shè)備的放電間隙就會給故障發(fā)生位置的線路實行放電，而故障線路轉(zhuǎn)而就會對絕緣層進行放電，而且會出現(xiàn)“滋滋”的聲音，對那些在平地上的電纜檢測可以直接進行測聲法診斷，當(dāng)高壓電力電纜被設(shè)置在地下的時候，首先應(yīng)明確其具體方向，保持周圍環(huán)境的安靜，借助醫(yī)用聽診器或助聽器等音頻工具進行檢測，將工具貼近地面，按照電纜的敷設(shè)方向進行查找，當(dāng)出現(xiàn)“滋滋”聲時就表示找到了故障所在，這種方法的使用過程中，工作人員需要尤其注重自身的安全，可以通過在電纜末端或者設(shè)備末端采取監(jiān)視的方法來保障其人身安全。

3.2 高壓電力電纜故障的電容電流測定法

高壓電力電纜在運行中，其芯線對地和相鄰芯線之間存在很大的電容，這些電容在電力電纜中分布均勻，電纜越長電容量越大，電容電流測定法可以準(zhǔn)確檢測出電纜芯線斷線的故障點[4]。在電容電流故障檢測方法的應(yīng)用中需要準(zhǔn)備一個交流的毫安表以及一個電壓表、一臺單相的調(diào)壓器，在檢測過程中應(yīng)該先使用毫安表對電力電纜每一相的芯線電容電流數(shù)值進行測量，包括首端與末端兩方面的數(shù)值，然后對故障芯線與運作良好的芯線兩者之間的電容比進行計算，按照具體的計算數(shù)值來對高壓電力電纜芯線中出現(xiàn)的大體斷線位置進行基礎(chǔ)性的判定。使用電容量的運算公式可以得到相應(yīng)的結(jié)果，那就是在頻率以及電壓穩(wěn)定的狀態(tài)下，電容量與電流的數(shù)值是成正比的，而且高壓電力電纜中的工頻也是恒定的，那么在這種方法進行故障的診斷中，使電壓數(shù)值保持恒定就可以了，那么，其中計算電容電流之間的數(shù)值比就是，電纜芯線斷線位置的電容量和正常芯線電容量的數(shù)值比，需要注意的是保持電纜長度的準(zhǔn)確性，對電流數(shù)值的讀取也要正確，可以減少結(jié)果的誤差。

4 高壓電力電纜故障的預(yù)防對策

根據(jù)高壓電力電纜故障產(chǎn)生原因來進行探究，為了提高電纜運行的安全性與穩(wěn)定性，有效地降低故障的發(fā)生概率，故障診斷人員應(yīng)采取合適的措施進行故障預(yù)防，使得高壓電力電纜的使用壽命能夠得到延長，使其運行也能夠保持在穩(wěn)定、良好的狀態(tài)之下。在實際的電纜電纜管理工作的開展中，需要加強對電纜的日常維修，對具體的各項參數(shù)進行記錄進行歸檔，增加安全檢查的次數(shù)，對于那些經(jīng)常出現(xiàn)故障的位置，應(yīng)該適當(dāng)?shù)脑黾訖z查次數(shù)。此外，還應(yīng)該強化企業(yè)各部門間的交流聯(lián)系，通過開展協(xié)調(diào)會議來對高壓電力電纜的施工位置及注意事項進行明確，達到施工團隊之間的協(xié)調(diào)發(fā)展，在施工中加強對電力電纜設(shè)施的保護。

5 結(jié)束語

高壓電力電纜在直埋的過程中其具體的條件會受到通道周圍的環(huán)境的影響，電纜發(fā)生故障的幾率比較大，而且具體的故障查找起來比較難，通過對電力電纜的故障進行分析了解，可以更加準(zhǔn)確地對故障的性質(zhì)進行判斷，從而使用適當(dāng)?shù)奶幚硎侄危皶r地找到故障位置，可以有效地減少電纜線路的停電時間，使得高壓電力電纜能夠以更加安全、穩(wěn)定的狀態(tài)運行。

參考文獻

[1]卞佳音.高壓電力電纜故障監(jiān)測技術(shù)的研究[D].華南理工大學(xué)，2012.

[2]吳宜文.高壓電力電纜故障的起因診斷和處理[J].自動化與儀器儀表，2012，3：173-175.

[3]何小俊.高壓電力電纜故障分析及診斷處理[J].機電信息，2014，12：22-23.

[4]邢海文.電力電纜故障診斷技術(shù)的研究[D].廣西大學(xué)，2005.