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如何预防电力电缆故障及电力电缆故障测寻

2020-11-16陶文浩

中国电气工程学报 2020年15期
关键词:电力电缆故障

陶文浩

[摘要]随着经济的发展,电能已经成为我们生活中不可或缺的重要能源,而在我国的电力系统网络中,架空线的应用非常广泛,同时电缆线作为电能的一种重要的传输方式,在我国电网的建设中得到了非常多的应用。也因此电力电缆出现故障的频率也随之增加,因此为了避免电力电缆故障的发生,本文探讨了如何预防电力电缆故障及电力电缆故障测寻。

关键词:电力电缆;故障;故障测寻

1.引言

随着城市快速发展,电力电缆的应用越来越广泛,各種型号与各种用于不同用途的电力电缆等不断涌现。因城市高架建筑不方便,大部分电缆埋在地下,这也为施工和维修增加了难度。电缆发生故障后,维修时间比架设在高空的电力电缆要长,不容易迅速恢复供电,这将严重影响整个城市或者城市特定区域的正常运行。因此如何预防电力电缆的故障以及如何测寻电缆故障非常重要。

2.电力电缆故障类型与出现原因

一般电力电缆发生的故障分为电缆主体故障和电缆附件故障两类。电缆主体故障主要是低压电线,造成这类故障的主要原因是线缆本体导线变形或燃烧,线缆本体绝缘层受损。造成电缆主导体断裂或燃烧的主要原因有三个:外力、自然现象或其它设备故障。线缆主体绝缘击穿的主要原因是绝缘质量不合格、绝缘受潮和绝缘老化。电缆附件故障的主要原因是自然现象,如结构不良、损坏、绝缘老化等。

3.电力电缆故障预防的具体措施

3.1选择适合的电缆

选择电缆时应该选择成本低、结构简单、制作方便、使用寿命长的电缆。电力电缆工程中常使用的油纸绝缘电缆具有这些优点,但是绝缘油极易泄漏,尤其敷设电缆时如果高低差较大时非常容易造成泄漏,由此会造成高处电缆过于干燥绝缘强度降低,低处油压过大,导致引线破裂,造成故障。

而交联聚乙烯电缆敷设时不受高度下降的限制,温度上升率高于油纸绝缘电缆,且允许的场强也较大,可解决高、低差敷设造成的电缆故障,提高电缆的传输容量,全面优于油纸绝缘电缆。因此近年来越来越多企业开始采用交联聚乙烯电缆。

3.2对电缆负荷电流进行实时监控

超负荷运行会增加电缆的温升,增加电缆绝缘层的老化速度,从而破坏电缆绝缘层的薄弱环节,缩短电缆使用寿命。应根据电缆的使用情况和铺设方式,制定科学合理的长期允许载流量,并对其进行实时测量和监测。电缆每个结点的温度应在负荷高峰时测量,防止电缆因过热而损坏。超负荷运行会导致电缆绝缘老化,引起电缆故,。所以必须及时监控电缆的特殊运行状态,以保证其在安全范围内运行,并防止其长期超载。对超负荷的电缆,应及时调整负荷,以保证在允许负荷流量下正常运行。

3.3 加大监督电缆绝缘的力度

在对电缆的预防性试验中,较经常发生电缆的闪络性故障。因此需要定期对电缆进行预防性试验,加强对电缆的绝缘状况监测,及时发现和解决问题,防止电缆在使用中出现故障。

3.4 提高电缆的施工质量

保证电力电缆的施工质量是防止事故发生的重要因素,如果施工不严密,工程质量较差,则可能会导致加速电缆的老化,埋地电缆外露等事故。因此,在施工过程中,必须根据现场实际情况,严格遵守有关电力电缆施工的法律、法规。与此同时,要加强对施工现场的监督和验收,避免因施工质量导致的电力电缆发生故障。

4.电力电缆故障测寻的具体方法

在业界内,电力电缆故障的测寻步骤一般为以下三步:判断故障的性质、测量故障的距离以及确定故障的位置。第一判断电力电缆故障的性质,可以帮助分析故障出现的原因,并分析电缆的阻高低,单相还是多相故障,从而使维修人员能够快速地确定维修所需要用到的测量电力电缆故障的距离以及确定电力电缆故障的位置的方法。第二测量故障的距离,电缆的故障定位是通过测量电缆的故障点到电缆一端的距离。确定故障距离,可以帮助维修人员缩短与故障点之间的距离,节约了探测时间。电缆故障定位是根据测距结果对故障点进行准定位,找到故障电缆的准确位置,并对故障电缆进行维修处理。

以下为电力电缆故障测寻的具体方法。

4.1低压脉冲反射法

由于电缆可能会存在一些安全问题或避免电缆损坏后造成的危害,城市内的电力电缆通常被埋入地下深处。所以,在出现故障时,专业的低压脉冲反射是常用的故障检测方法。该方法适用于小电阻故障、短路故障、断路故障等。低电压脉冲反射法是将低压脉冲注入电缆,在以不匹配的阻抗向电缆传输脉冲时,脉冲会反射,从而能够判断故障、线缆类型及具体位置。该试验方法的优点是操作简单,不需要考虑电缆的长度和埋设位置,只要发现切口就可以进行试验。

4.2脉冲电流法

脉冲法是以高压击穿电缆的断裂点,利用仪器采集和记录断裂点产生的当前电流行波信号,通过分析判断测试点与断裂点之间的波动信号经过的时间计算故障的距离。在实际作业中,脉冲电流法一般采用线性电流交换器采集电缆当前行波信号。

4.3电桥法

电桥法通过将被测电缆终端故障相与非故障相端接,电桥两臂分别接故障相和非故障相,调节电阻使得电桥达到平衡,计算出故障点的距离从而找出故障点的位置。

总结:

在现代生活,若想发展我国电网、保证电力系统的正常、稳定运行与电网的有效运行则需要发展电力电缆技术,保证电力电缆在运行过程中的稳定性预防电力电缆故障及电力电缆故障测寻是保证电网安全运行的重要环节。需要不断改进电缆故障定位技术,以加速发现和解决电缆故障点,确保人民日常生产、生活和国家电力需求的安全稳定。

参考文献:

[1]罗江 , 朱红艳 . 论单芯电缆线路接地系统的处理 [J]. 科技情 报开发与经济 ,2007(31) :238-239.

[2] 叶国文 .110kV 及以上高压电缆线路的接地系统 [J]. 广东科 技 ,2010(16) :92-94.

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