高压输电电缆护层故障形成原因分析

发表时间:2020/7/20   来源:《当代电力文化》2020年7期   作者:施兢业
[导读] 高压电缆由于其可靠性高、面积小,投运量越来越大,而电缆故障造成的事故和经济损失也在不断增加。
        摘 要:高压电缆由于其可靠性高、面积小,投运量越来越大,而电缆故障造成的事故和经济损失也在不断增加。因此,重要的是找到电缆故障的解决方案,以确保电力系统的安全可靠运行。高压故障分析是一个重要的实际意义:故障类型定义后,可以分析和总结故障原因,然后采取有效方法,尽快解决故障的故障处理的高压电缆。
关键词:高压电力电缆;故障分析
        前 言:目前,高压电缆越来越多地应用于电力系统,特别是由于其减少维护任务、输电可靠性和适应性等优点。高压电力电缆的运行受到多重因素和不同类型故障,如不及时诊断出了故障原因,难以迅速解决的问题,影响供电稳定引发大面积停电,这不仅会影响用户正常生活,还会造成巨大的经济损失。因此,高压电缆故障的分析和诊断是非常重要的,直接关系到整个网络的安全和可靠性。
1 电力电缆故障形成原因
1.1 电缆本身质量很差
        由于技术的成熟,常用的中低压电缆不存在设计和制造问题。高压电缆的质量问题是电缆失效的主要原因。由于市场竞争激烈,厂商不按照标准设计制造电缆或忽视的制造材料的选择来降低成本,这势必造成产偏心、气隙、杂质或损伤。举例说,由于绝缘部分包裹绝缘部分不妥,电缆设计部件的制造不符合技术要求,造成泄漏问题,电缆附件由于制造粗糙,金属表面不光滑。这些电缆一旦投入使用,就有可能造成严重的电力事故,危及人民的生命。
1.2 电缆施工不良
        在电缆的铺设,高压电缆绝缘性已大幅减少因施工未严格按照规范执行,从而导致了表面破损。运行后的电缆由于其环境的湿度,很可能有水流入内部,从而导致进一步恶化造成绝缘受潮,从而缩短了电缆的使用寿命,在严重的情况下,可引起电力系统的崩溃,从而影响了生产和人们的生活。
1.3 电缆操作环境存在问题
        为了满足日益增长的电力需求,电缆经常长时间超载。此外,电缆路径可能与热力管相交,导致电缆运行的环境温度较高。长时间暴露在高温空气中会导致电缆过热,加速电缆老化,大大降低电缆的绝缘性能,并可能导致断裂事故。如果电缆铺设段腐蚀性强,电缆表面的保护层会进一步腐蚀,电缆断裂导致短路的可能性会增加,这是一个重要的安全风险。
1.4 由外力引起的机械损伤
        在电缆的安装和运输过程中,可能会发生外力造成的机械损伤,造成的事故占电缆事故总数的50%以上。由外力引起的机械损伤一般可分为以下三类:(1)电缆损坏,原因是在没有事先检查的情况下进行了机械和人工打桩作业;(2)电缆固定和安装不当,导致牵引和摩擦故障,通常发生在移动设备上;(3)在直接埋设的电缆中,由于重物从地面撕裂而引起的电缆变形等缺陷普遍存在。
2 高压电力电缆故障分析
2.1 电缆本体故障分析
        (1)外层保护不足。外层保护故障主要表现为电缆外部保护的损失或绝缘性能的损失,一旦损坏,可能导致绝缘失效,影响电缆的正常运行。电缆外部保护失效的原因有很多,但主要是由于结构损坏、硬材料损坏、外力损坏、结构粗糙和电缆本身的缺陷。        (2)电缆保护套有故障。高压电缆的金属护套具有径向耐水性和良好的热稳定性,最大限度地保护电缆芯免受外力损伤。密封性能差的电缆金属护套防护的主要原因是与金属护套防护密封性差。这意味着,电缆的绝缘的主要是水进入,从而导致断裂,从而降低电缆的寿命。(3)主绝缘失效。绝缘主要是电缆芯与金属护套之间的电气绝缘,一旦绝缘失效,电缆在运行过程中更有可能部分放电。绝缘失效的原因有很多,如质量问题、电树枝、水树枝、绝缘层。2.2 电缆中间接头故障分析
        (1)导体连接故障。

中间接头可以连接不同的电缆段,如果接头的抛光和研磨不够平整,特别是如果接口管的孔口边缘有毛刺等。这可能导致界面电阻过高、温度过高、局部击穿、熔融等故障。(2)应力锥的制造缺陷。电缆接头必须安装额外的应力管,以减少接口的电气应力。在电缆的施工过程中,它受到环境的影响,容易受到湿气、杂质、空气等的影响,从而畸变电场。除了应力锥的绝缘距离、气泡的存在、杂质或水分等外,还会发生电场的畸变,导致电缆击穿。(3)密封性差。如果电缆的中间接头密封不良,导致水分、杂质等进入中间接头,可能会严重影响主绝缘内部的水分,从而导致绝缘的破坏。(4)绝缘老化。电缆应受高压和高温运行,以及某些外部外力因素缺陷,这使得他们容易老化,从而降低其绝缘性和使她们易受击穿故障。(5)热击穿。暴露在强电场下的电缆更容易使其连接件发热。产生的阻力大于电缆接头的电缆的阻力,同时运行,接头受到严重发热件,和绝缘层是不利于散热,从而导致过热故障电缆接头引起热击穿。
3 高压电力电缆故障诊断处理
3.1 测定法
        高压电力电缆在工作过程中会形成巨大的电容,在电缆中分布相对均衡,容量与电缆长度成正比,即电缆长度越长,容量越大。在排除电缆运行故障时,可以通过测量电容来掌握电缆断裂故障的具体位置,从而采取有效的处理方法来解决故障。在测量高电压电力电缆故障诊断过程中,需要准备一个毫安表,这里使用必须通讯列表,以及准备电压测量装置,压力调节装置,在实际故障诊断电缆电容与ac毫安计测量,测量对于每一个线,得到测量值后,将这个地方没有错的导线和导线电容量分析和比较,这样就可以大致确定高压电力电缆螺栓的位置,然后对电缆故障进行及时处理。测量电容时,只需保持电压恒定即可。
3.2 测声法
        在高压电力电缆的故障诊断过程中,一种常用的方法是声学方法,电缆在发生故障时会发出一种声音,我们通常称之为放电声,声学方法就是根据这种声音来找到故障的位置。声学测量方法有一定的局限性,主要用于电缆故障检测中芯线的闪络。声音方法依赖于一些设备,如压力测试仪器,在使用的过程中做好充电电容器设备,然后观察电压值,当它达到一个值时,压力测试装置排放的导体在故障区域,从而形成一系列的放电,电缆的绝缘放电,放电伴随着声音,有线电视维修人员可以通过声音找到故障定位,以便进行电缆故障维护。这种方法主要是针对电力电缆故障诊断在地上,一些电缆埋在地下,隐蔽性很强,在电缆故障发生时,第一个将电缆故障的方向,然后通过测量设备,坚持地面,然后继续寻找,直到音频设备从“滋滋滋”的声音,可以肯定的电力电缆故障位置,和失败可以在最短的时间内处理,保证了供电的稳定性和可持续性。对高压电力电缆进行声测诊断和处理时,应引起工作人员的注意安全,音频设备和电缆监控。
4 高压电力电缆故障的防范措施
        结合故障原因分析的高压电缆,以确保安全和稳定运行的高压电缆,并尽量减少故障的风险时,我们必须采取预防措施,不断改善他们的寿命和工作状态。(1)重视高压电力电缆故障的维修人员,专门的维护人员的日常管理,电力电缆的运行参数,详细的档案,定期进行安全检查,加强施工管理中高压电力电缆故障频繁、电缆维修人员每天轮班工作,实行责任制。(2)部门之间的联系,加强了协调会议,明确高压电力电缆的施工位置和注意事项,各施工部门在施工过程中要充分协调,保护电力电缆设备。制定完善的危险点控制和识别计划,安排专业技术人员对危险点进行监控,并对指定的危险点进行定期检查。(3)高压电缆施工企业必须做交底技术工作,并确定内容和任务在每天作业施工前,为了加强安全管理的电线,保证施工质量。(4)各公司已举办安全宣传运动,以提高公众对安全的认识,并清楚认识破坏高压电缆的危险。
结束语:
        综上所述,高压电缆在运行过程中,由于各种原因会发生故障。对高压电缆的故障进行良好的分析,可以大大提高整个输电线路的运行效率。
参考文献:
[1]王 建. 高压电力电缆故障检测技术的研究[D].大连:大连理工大学,2018.
[2]吴 涛. 高压电力电缆故障的起因诊断和处理[J].自动化与仪器仪表,2018,(3):177-179.
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