高壓電力電纜故障分析及探測技術

◎秦 亮

高壓電力電纜故障分析及探測技術

◎秦 亮

隨著社會經濟的不斷發展，國內外的相關學者針對高壓電力電纜故障分析及探測技術開展了一系列的研究與探討工作。電力能源在社會實際應用中逐漸增加，極大的推動了工業發展的規模，也使傳輸設備的作用日趨重要。本文簡要分析了電纜故障，并深入研究了電纜故障探測，旨在更好地為具體工作提供必要的參考。

眾所周知，隨著現階段工業的快速發展，作為在社會實際應用中扮演不可或缺的角色的電力行業，已經得到國際上諸多相關學者的高度重視。高壓電力電纜故障分析及探測技術在實現電力企業發展目標的過程當中顯得至關重要，同時維護水平的好壞對于電纜的穩固有著決定性的影響。我們可以清楚的看出，隨著各種各樣的原因使得電力電纜出現故障，這就在一定程度上讓人們的生命和財產安全受到了嚴重的威脅,也極大的制約了我國經濟的發展。與此同時，我們想要解決諸多因素等對電力電纜破壞問題，必須要切實弄清出現的原因。當前，我國針對一些新建大型發電機組，幾乎都相應的提供了高壓電力電纜，由此可知，隨著其應用范圍逐漸廣泛，與此同時，發現了諸多在高壓電力電纜系統運行過程中紕漏與問題，像設備部件磨損以及出力不足等問題，除此之外，相當一部分的電廠由于電力電纜系統的故障，從而引起一系列的弊端，進而在很大程度上制約了機組滿負荷的安全、可靠運行，一小部分電廠還會引發各種各種事故的高概率發生。所以，相關工作人員必須針對此類問題予以高度的重視，堅決杜絕此類事件的再發生，以至于使電廠機組能夠相對安全可靠的運行。本文的研究目的是讓人們更加直觀地了解到高壓電力電纜工作的本質，以至于更好地開展一系列相關的整治工作，進而為廣大人民群眾舒適與健康的生活保駕護航。

電纜故障分析

故障原因

材料缺陷。沒有對絕緣材料進行妥善的保護、管理,引起一定程度的電纜絕緣材料老化、臟污、受潮；電纜接頭附件制造存在缺陷,組裝時不密封或者不符合相關的規定等;在包纏絕緣層的過程當中,需絕緣層上存在重疊間隙、破口、裂損、皺紋等缺陷。

機械損傷。可以說機械損傷造成的電纜事故是最常見的。自然現象或者直接受外力損壞引起的損傷，像環境腐蝕、巖石冒落砸傷以及車輛擠壓等，很容易引起電纜本體故障；安裝、運輸時電纜受到碰傷,過度彎曲損傷電纜以及機械牽引力過大拉傷電纜。

老化變質、絕緣受潮。過熱能夠造成絕緣層老化變質,引起絕緣下降；終端頭、中間接頭制作工藝粗糙，引起密封失效,需從而造成潮氣侵入。加入絕緣介質，內部氣隙在電場作用下出現游離使絕緣下降。

制作工藝粗糙。終端頭、中間接頭的防潮,需制作工藝不良,電場分布設計不完善,需不按操作規程要求制作，材料選用不當等,需都會引起電纜頭絕緣故障。

過電壓。在故障暫態過電壓、操作過電壓、大氣過電壓作用下使電纜絕緣擊穿引起故障。

電纜故障性質分類

依據故障點絕緣電阻的高低不同,能夠分為高阻故障以及低阻故障兩類。

高阻故障。若電纜故障點相地間或者相相間的絕緣電阻Rg較大,相比于低阻故障,需從而導致不可以借助低壓脈沖法測量,需上述這種故障被叫做高阻故障。若故障點沒有形成電阻通道,那么其絕緣電阻會很大,需甚至達到所要求的規范值,然而在進行高壓預試時,當電纜絕緣材料的抗電強度不能達到預試電壓要求時,就會突然放電造成閃絡擊穿,且泄漏電流瞬間增大,上述這種故障被叫做高阻閃絡性故障。通常情況下，高阻故障是高阻閃絡性故障。

低阻故障。一般的，可以借助低壓脈沖法測量的故障，若電纜故障點相地間或者相相間的絕緣電阻Rg較小,需就被叫做低阻故障。特別的，當似斷非斷或者故障斷線Rg=∞時，被叫做開路故障；當Rg=0時,被叫做短路故障。

電纜故障探測

電纜故障性質判斷

借助萬用表進行導通試驗,需判定故障電阻是三相故障還是兩相、單相故障；是斷線、短路、接地故障還是組合型故障;是封閉性還是閃絡性故障;是低阻故障還是高阻故障。一般的，煤礦井下電纜故障都集中在電纜頭上,同時常見的還有兩相短路接地、單相接地故障。

借助兆歐表測量電纜絕緣電阻值,需參照短路放電火花聲音的大小判別絕緣具體情況。

現場能夠參照故障出現時發生的跳閘范圍以及各種信號指示等現象,進行初步的故障性質判斷。

故障定點。通常情況下，井下借助電壓脈沖法進行故障電纜的測試。此測試方法將已充電的大容量電容器作為大功率直流電源，其適用于閃絡性高阻故障以及泄漏性高阻故障。

現場借助沖閃放電聲測法定點,需煤礦井下電纜明敷懸掛較多,需其特點是直觀、方便和簡單。當故障擊穿放電時,造成較強的機械振動,即可以明顯的聽到“啪”“啪”的響聲,以至于正確地進行故障定位。借助于球間隙擊穿放電同步以及故障點瞬間沖擊閃絡放電的原理,需進行故障定點。

故障探測注意事項

探測儀的接線應該正確和緊固。調整和拆除球間隙時應該借助放電棒進行充分放電；外皮完好芯線,電纜、電容器、控制箱、閃測儀以及高壓發生器接地線,應該和接地網穩固連接；在進行探測儀探測之前,需應該檢查被測電纜上各處接地牢固與否；電纜接地和保護層之間要良好接觸,需避免由于混淆沖擊時出現故障和放電放電而出現誤判；基于電弧短路放電以及故障點臨界擊穿電壓來確定球間隙的大小。與此同時，為了更好地查找故障點,區別于外界干擾，放電時間通常取2～6s。

總之，通過研究高壓電力電纜故障及探測技術使電力系統養護的成本極大的減少，系統維護程序便捷。與此同時，隨著高壓電力電纜扮演了越來越重要的角色，可以預見的是其應用也將越來越廣泛。綜上所述，高壓電力電纜故障分析及探測技術在當前已經逐漸成為建筑行業發展領域的一項至關重要的課題。與此同時，必須不斷加強其在相關領域中的應用，以至于發揮其應有的巨大效能，從而在很大程度上推動工業更加穩定、快速的發展。

（作者單位：哈爾濱電力工程安裝公司電纜工程處）