電力電纜的故障分析及檢測方法

寇正

摘要：目前，電力電纜已經(jīng)得到了非常廣泛的應(yīng)用，但其在運行中所產(chǎn)生的故障也占有很高的比重。通常電力電纜發(fā)生故障而得不到及時的搶修，便會引起大范圍的停電，嚴(yán)重甚至是火災(zāi)等。因此，加強對電力電纜的故障分析，并制定出相應(yīng)的應(yīng)對措施，對整個電網(wǎng)安全運行都有著非常重大的意義。

關(guān)鍵詞：電力電纜;故障分析;檢測方法

引言

隨著我國經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展速度提升，對電力系統(tǒng)要求越來越高。良好穩(wěn)定的供電體系可以更好地促進(jìn)生產(chǎn)建設(shè)。其中，電力電纜設(shè)備故障分析與探測技術(shù)的質(zhì)量與時效性對電力供給系統(tǒng)尤為重要。文章分析了電力電纜的故障，并制定出相應(yīng)的應(yīng)對措施。

1故障產(chǎn)生原因

1.1自然破壞

造成電纜線路故障的一個重大原因就是自然災(zāi)害，對于配電線路而言，其一般處于空曠的地區(qū)，并遠(yuǎn)離建筑群，使得其很容易成為雷擊的目標(biāo)，一旦發(fā)生雷擊，就會使得整個電纜線路處于癱瘓狀況下，造成巨大的經(jīng)濟損失。

1.2外力破壞

和輸電網(wǎng)做比較，電纜線路排布更加復(fù)雜，一般需要通過各式各樣的地區(qū)，如公路、房屋及河道等，故在外力的作用下，就很容易發(fā)生線路的故障，一般來講，主要有以下幾種外力破壞因素：

（1）在很多城市當(dāng)中，線路都經(jīng)過公路，當(dāng)有汽車駕駛員出現(xiàn)駕駛失誤，就很可能和電線桿發(fā)生碰撞，導(dǎo)致電線桿倒塌破壞。

（2）在進(jìn)行城市和鄉(xiāng)村基礎(chǔ)建設(shè)時，往往需要對地面進(jìn)行開挖施工，而很多電纜電線都是埋在地下的，故不少開挖施工都會碰到地下的10kV電線，從而對其產(chǎn)生破壞。

（3）由于我國城市化建設(shè)的加快，很多原來的空地都開始修建建筑物，而在以往，電纜線路都是根據(jù)當(dāng)時的城市建設(shè)而設(shè)置的，這些新的建筑就很可能對其造成影響和破壞。

1.3配電設(shè)施故障

對于電纜線路而言，其配電設(shè)施都是非常關(guān)鍵的組成部分，如果某一設(shè)施發(fā)生故障，那么也會導(dǎo)致整個線路故障。如當(dāng)絕緣子破壞時，也會使得出現(xiàn)接地故障和閃絡(luò)現(xiàn)象。當(dāng)避雷器和柱上開關(guān)等設(shè)施發(fā)生故障時，也會對線路的正常運行造成影響，此外變壓器出現(xiàn)故障或用電人員的不規(guī)范操作，都會導(dǎo)致弧光短路現(xiàn)象的發(fā)生。

2電力電纜故障分析

2.1操作方面造成的故障

隨著我國基礎(chǔ)工程建設(shè)步伐逐漸加快，在電力系統(tǒng)中電力電纜的鋪設(shè)工程施工作業(yè)尤為重要，是日后電力電纜能夠充分發(fā)揮作用的重要基礎(chǔ)保障。但現(xiàn)階段我國電力電纜鋪設(shè)施工作業(yè)中卻存在諸多問題與弊端。首先，由于操作失誤與不當(dāng)對電力電纜造成的損壞極為突出。具體體現(xiàn)在施工作業(yè)人員的工作方式與責(zé)任態(tài)度上，施工人員在對電力電纜進(jìn)行鋪設(shè)施工中沒能對設(shè)計圖紙進(jìn)行認(rèn)真研究與考量，只是單一盲目地進(jìn)行布網(wǎng)施工，對施工現(xiàn)場存在的隱患問題沒能及時發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行機械設(shè)備操作中極易造成對電力電纜的摩擦性破壞。其次，較輕的摩擦破壞并不能對電力電纜造成較重的直接傷害，但由于破損面的擴散與物質(zhì)侵蝕，長期下去容易造成對電力電纜的腐蝕，進(jìn)行導(dǎo)致電力系統(tǒng)全盤崩潰與故障的產(chǎn)生。

2.2絕緣體方面造成的故障

“絕緣體”是電力電纜的重要保護(hù)層與防護(hù)體，對電力電纜的整體工作運行與穩(wěn)定安全起到至關(guān)重要的影響作用。但由于絕緣體物質(zhì)的特殊性，導(dǎo)致其造成的故障問題頻出。首先，主要體現(xiàn)在高溫與強電壓的作用影響下，極易造成絕緣體本身的電阻率與阻燃性發(fā)生突變性改變，這種突發(fā)性改變對絕緣體本身危害極大，更對絕緣效能的發(fā)揮起到較大的削減作用。同時，對介質(zhì)的消耗磨損程度也會逐漸增大，進(jìn)而導(dǎo)致絕緣體老化、崩潰現(xiàn)象的產(chǎn)生，這種絕緣體老化現(xiàn)象是電力電纜的重要故障之一。

3故障的檢測與排除方法

3.1脈沖電流法測距

由于電纜故障點電阻較大，當(dāng)發(fā)生高電阻故障時，故障點的傳輸系數(shù)幾乎為零，因此無法準(zhǔn)確識別低壓脈沖測量方法，因此有必要采用高壓閃絡(luò)測量來檢測電纜故障點的閃絡(luò)，監(jiān)測。高壓引起電纜故障點的閃絡(luò)點，瞬間引起電路短路，故采用儀器進(jìn)行故障采集和記錄。由阻擋點反射的脈沖電流可以通過判斷電流行波信號到兩側(cè)和故障端的時間來測量距離。電流脈沖電流法主要利用電流來防止低壓側(cè)底線直接連接高壓，具有安全方便的優(yōu)點。

3.2低壓脈沖法

低壓脈沖法在現(xiàn)階段我國電力電纜探測中較為常用。該方法原理是以微波脈沖波傳輸接受的方式對其故障進(jìn)行探測。其探測原理是脈沖波在傳輸?shù)倪^程中，如遇到故障點就會形成相對的反彈預(yù)警，而自動裝置會根據(jù)傳輸進(jìn)程長度與反彈長度之間的差額進(jìn)行具體核算，其核算進(jìn)程長度的結(jié)果正是其故障點發(fā)生的位置。但低壓脈沖法由于輸送信號電壓較低，只能對電力電纜低阻故障與開路故障進(jìn)行探測。

3.3二次脈沖測量法

二次脈沖測量法是根據(jù)現(xiàn)階段我國生產(chǎn)耗電與百姓生活用電應(yīng)運而生的高效探測技術(shù)，充分解決了傳統(tǒng)電力電纜電阻偏高且接地等問題。彌補了傳統(tǒng)電壓檢測不足之處，使電力電纜故障探測技術(shù)更為完善化與系統(tǒng)化。其探測原理是向電力電纜輸出低壓脈沖波，當(dāng)?shù)蛪好}沖波在經(jīng)過故障點時，如故障點電阻較高，該低壓脈沖波會自動返回，之后隨即又向其故障點釋放高壓脈沖波，高壓脈沖波與高壓電阻會產(chǎn)生擊穿放電效果，然后又會緊隨發(fā)出低壓脈沖波，該脈沖波與故障點進(jìn)行返回。二次脈沖測量設(shè)備會將上述脈沖波流程進(jìn)行相對保存，進(jìn)而更為標(biāo)準(zhǔn)、效率、準(zhǔn)確地判定其電力電纜故障點。

4故障的排除方法

在電纜故障測距中，存在距離誤差，在電纜線路圖的測繪中也存在誤差。根據(jù)定位結(jié)果判斷故障點的位置，減少開挖工作量。如果能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的故障定位，則可以使用聲音定位方法、脈沖信號產(chǎn)生以及聲磁信號的同步接收。

5加強電力電纜實施保護(hù)力度

日常維護(hù)與保護(hù)對電力電纜故障問題起到相對的杜絕作用，只有加強日常管理與設(shè)備維護(hù)才能更好地起到減少故障的作用。眾所周知，電力電纜設(shè)備在整體電力系統(tǒng)中尤為重要，對電力傳輸與配電運行具有基本的保障作用。相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該定期對其電力電纜進(jìn)行檢查，對電纜絕緣體磨損程度、各連接接口的牢靠程度等進(jìn)行一一排查，如發(fā)現(xiàn)故障隱患后應(yīng)及時給予維修。其次，還要周期性及經(jīng)常性對電力電纜進(jìn)行保養(yǎng)，對相對容易腐化的部位進(jìn)行除銹液噴涂，進(jìn)而保證電力電纜的完好性。由此可以看出保養(yǎng)與維護(hù)對故障的預(yù)防與減少影響作用巨大。因此，相關(guān)電力管理機構(gòu)應(yīng)該加強對電力電纜設(shè)備的保養(yǎng)與維護(hù)，大幅度提升其安全性與穩(wěn)定性。

結(jié)語

電力電纜故障是由多種原因引起的。除了電纜本身的質(zhì)量和施工質(zhì)量外，還與后期的維護(hù)和運行環(huán)境有直接的關(guān)系。為了保證電纜的安全和正常運行，應(yīng)加強對電纜制造、施工和運行環(huán)節(jié)中的危險因素的控制，并在一定程度上降低故障發(fā)生率。電力電纜作為電力傳輸和各種電氣設(shè)備的連接，在電力系統(tǒng)中起著一定的作用。電力電纜故障點的準(zhǔn)確確定不僅可以提高供電可靠性，而且可以有效地降低故障維修成本和停電損失。另外，針對電力電纜運行中出現(xiàn)的故障，應(yīng)根據(jù)原因采取相應(yīng)的措施，以避免故障造成的嚴(yán)重后果，特別是防止電纜故障引起的火災(zāi)的發(fā)生。只有選擇合適的儀器和測量方法，按照一定的程序工作，才能順利地檢測出電纜的故障。

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