电力电缆产生故障的原因分析及故障判断方法

电力电缆产生故障的原因分析及故障判断方法

常英祥 陈泽

西安法士特汽车传动有限公司，陕西省

摘 要:电力电力电缆作为供配电网络中的基础电气元件，其正常工作与否直接影响电网的安全性和可靠性。本文对影响电力电缆安全运行的几种因素进行了分析，并提出了一些建议，以求降低发生电力电缆故障的几率。

关键词:故障 电力电缆 电力电缆头

引言

电力电缆作为电气网络中不可缺少的元件，其工作正常与否直接影响着电网运行的安全性和可靠性。理论上电力电缆受外界环境和人为因素影响较小，运行可靠性高是相对架空线路而言，但实际情况电缆同样也有他自身的弱点。从电网的运行情况来看主要有两方面易产生电力电缆故障。一是电力电缆在制造、施工及运行的过程中，可能出现的产品质量、施工质量、外力破坏以及过负荷运行等问题；二是电力电缆附件的绝缘结构相对薄弱，尤其电力电缆接头的制作和安装通常在施工现场人工完成，现场条件的限制以及制作工艺的原因极易给电力电缆运行埋下隐患。本文主要就上述提到的问题做一些讨论和分析。

1 10千伏电力电力电缆常见故障及原因分析

1.故障类型

电力电缆故障可概括为接地、短路、断线三大类，其故障类型主要有以下几方面：

1.1闪络故障

电力电缆在低压电时处于良好的绝缘状态，不会存在故障。可只要电压值升高到一定范围，或者一段时间后某一电压持续升高，那么就会瞬间击穿绝缘体，造成闪络故障。

1.2一相芯线断线或多相断线

在电力电缆导体连续试验中，电力电缆的各个导体的绝缘电阻与相关规定相符，但是在检查中发现有一相或者多相不能连续，那么就说明一相芯线断线或者多相断线。

1.3三芯电力电缆一芯或两芯接地

三芯电力电缆的一芯或者两芯导体用绝缘摇表测试出不连续、然后又进行一芯或者两芯对地绝缘电阻遥测。如果芯和芯之间存在着比正常值低许多的绝缘电阻，这种绝缘电阻值高于1000欧姆就被称之为高电阻接地故障，反之，就是低电阻接地故障。这两张故障都称为断线并接地故障。

2.原因分析

电力电缆故障的最直接原因就是绝缘降低而被击穿，归纳起来主要有以下几种情况

2．1外力损坏

电力电缆故障中外力损坏是最为常见的故障原因。电力电缆遭外力损坏以后会出现大面积的停电事故。例如地下管线施工过程中，电力电缆因为施工机械牵引力太大而被拉断，电力电缆绝缘层、屏蔽层因电力电缆过度弯曲而损坏，电力电缆切剥时过度切割和刀痕太深。这些直接的外力因素都会对电力电缆造成一定的损坏。

2.2绝缘受潮

电力电缆制造生产工艺不精会导致电力电缆的保护层破裂，电力电缆终端接头密封性不够，电力电缆保护套在电力电缆使用中被物体刺穿或者遭受腐蚀。这些是电力电缆绝缘受潮的主要原因。此时，绝缘电阻降低、电流增大、引发电力故障问题。

2.3化学腐蚀

长期的电流作用会让电力电缆绝缘产生大量的热量。如果电力电缆绝缘工作长期处于不良化学环境中就会改变它的物理性能，使电力电缆绝缘老化甚至失去效果，电力故障会由此产生。

3 10千伏电力电力电缆常见故障的判断方法

要想判断10千伏电力电力电缆的故障问题就需要根据故障情况来做简单的试验，并判断故障性质。故障的判断方法主要有以下几种：

3.1基本方法

3.1.1电桥法

电桥法应用历史较长，不过在新技术不断出现的今天，电桥法依然有它的优势。电桥法就是使用双臂电桥来测试电缆的直流电阻值，通过对电缆长度的记录，再与电阻进行详细化的计算，就能够计算出故障点。被测试电缆故障点与非故障的电桥相连接时会发生短路，而电桥双臂将分别连接故障点以及非故障点，通过对电桥双臂的电阻器调节后，能够保证电桥处于平衡电阻。这样的方法在检测电力电缆单相接地、相间短路等问题上运用起来比较方便，而且误差也小。但电桥法的不足就是要准确知道电力电缆的长度等一些原始资料，电力电缆的相要有良好的绝缘性。而现实中的电力电缆故障基本上是高阻和闪络故障，用该方法测量的时间比较长。

3.1.2低压脉冲反射法

在电力电力电缆故障检测中，所谓低压脉冲反射法就是将高频率的低压脉冲发射到电力电缆中，脉冲在传播遇到故障点或者不匹配点就会反射电磁波，测量仪器会接收到反射脉冲。低压脉冲法也不适用于高阻故障和闪络型故障检测工作，主要原因为低压脉冲法在对低阻故障进行测量的过程中可能会有测量空白点产生。在对低压脉冲法进行运用时，需要注入一定量的低压脉冲，在高压电缆当中脉冲能量得以传播，在检测过程中如果因为线路短路、断路等情况发生时，脉冲能量将会立刻恢复到检测点。在运用低压脉冲法的过程当中可以依照所收集到的脉冲波形情况，对电缆故障的性质进行分析。由于低压脉冲法不受线路长短的影响，所以使用起来更加方便。

3.1.3直流闪络法与高压闪络法

直流闪络法是用来查询闪络故障中的故障点。将直流电压施加在电力电力电缆故障点中，并将其立刻击穿，此时故障点会出现闪络，测量点和故障点之间的距离通过测量波来获取。如果闪络故障在高电压下被立刻击穿，可以使用此方法。直流闪络法的测量波波形比较简单，而且易于理解，有着高精度的读数。要是电力电缆故障点的电阻不高，这种方法就不适用了。因为这样会让直流泄漏较大的电流量，造成电力电缆线的电压变小，此时就应该运用高压闪络法、冲闪法。那就是高阻闪络性故障。在进行这种故障实验的过程中，电压往往会高达数万伏，因此需要严格遵守规章制度。在实验的过程中，更换接线时应该切断电源，充分调整间距和间隙，保证电容器和电缆能够充分的完全放电，同时还需要注意连接地线。在完成了实验之后，处理人员还需要使用低压脉冲法进行二次测试。同时测试的过程中由于电压较高，还需要注意高电压测试设备的功率与闪光灯的工作功率需要分开，保证闪光灯的连接远离高压线路，防止出现短路的现象。需要注意的是，虽然可以利用这种方法判断故障点有没有击放电，但是不能说明产生了间隙放电就是故障点被击穿了。

3.2精确确定点测量法

上述测量故障点的方法适用于大范围的故障点，而不适用于施工处理。电力电缆路径和深埋查找可以运用精确查找的方式找出确切的故障点位置。而在这种情况下使用的方法就是声测法和声磁同步法。

3.2.1声测法

运用灵敏度高的声电转换器放大故障点电放时产生的声音，使其转换成声音信号与电流信号，然后利用耳机和仪表等工具确定电力电缆线路上的故障点。不过这种方法的缺点就是急速测量结果有着较大的随意性，误差也大。如果电力电缆埋在地下太深就很难测量，优点就是对设备的要求不高。

3.2．2声磁同步法

众所周知，电磁场信号的传播速度接近光速，但是声音的传播速度却相对较慢。如此一来电磁信号速度与声速之间有着较大的差别，接收仪器在接收声、磁信号时会把两张信号看做是同时从故障点发出来的，因而探测位置接近故障点，信号的接收时间差就会变得更小，反之亦然。

结语

总而言之，在供配电系统中10千伏电力电力电缆的作用重大，而且涉及面广泛、影响巨大。作为重要的公共基础设施，人们的日常生活、工农业生产等都不离开电力管理的持续供电。电力系统的安全供电和经济效益的提高更离不开配电网中10千伏电力电缆的安全运行。所以，必须认真研究10千伏电力电缆施工技术，准确把握常见故障，并积极做好防范处理措施，使其能够进一步为电力系统的可持续发展以及社会经济的发展作出更大的贡献。

参考文献

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