电力电缆故障原因及检测方法研究 侯宗祥

发表时间:2020/7/21   来源:《电力设备》2020年第9期   作者:侯宗祥 马倩
[导读] 摘要:随着我国经济的快速发展与工业化发展水平的不断提高,电力已经成为人们工作和生活中最为基础的一部分,而电力电缆是电网运行中的主体部分,对于电网的正常运行发挥着极大的作用。
        (国网北京门头沟供电公司  北京  102300)
        摘要:随着我国经济的快速发展与工业化发展水平的不断提高,电力已经成为人们工作和生活中最为基础的一部分,而电力电缆是电网运行中的主体部分,对于电网的正常运行发挥着极大的作用。因此,在电网运行的过程中,必须加强对于电力电缆的重视程度,加强对于电力电缆故障的检查,保障电力电缆的正常运行和使用。
        关键词:电力电缆故障;检测方法;防范对策
        1电力电缆故障发生的原因
        从当前我国电力系统的发展情况来看,造成电力电缆发生故障的原因是多方面的,主要包括机械损伤、过负荷运行以及电缆头故障等。其中,对于机械损伤而言,主要是在电缆进行连接施工中的不正当操作或者外界情况的影响所造成的绝缘层的损伤,这种机械损伤不会对电力电缆的正常使用造成太大的影响,但是会带来一定的安全隐患,通常来说这种故障是可以通过外观检查来发现的,并且能够通过简便的操作进行解决。对于过负荷运行的故障来说,主要是因为电力电缆均有一定的负荷范围,如果电力电缆在长期过负荷的情况下进行工作,会导致电缆的绝缘层等受到损伤,从而不利于电力电缆的绝缘层充分发挥作用,这对于电力电缆运行的安全性会造成不利的影响。对于电缆头故障这一故障而言,其是电力电缆发生故障的一个重要方面,造成电力电缆头故障的主要原因是电缆的生产本身就存在着电力电缆缆头生产的缺陷,使得电缆在使用的过程中会出现电缆头放电等现象。除此之外,造成电缆头出现故障还有一个非常重要的原因就是接头处的接地屏蔽效果不好,这就使得电缆头容易出现感应电压过高的情况,从而容易出现电缆被击穿的现象。
        2电力电缆故障的检测方法
        2.1电桥法
        一种传统的检测电路故障的方法是电桥法,其能够实现最为理想的效果。如此的检测方法比较方便,具备较高的检测精度,是经常使用的检测电路故障的方法。然而,其面临着相应的不足之处,由于检流计缺少灵敏性和电桥的电压比较差,因此其只是适宜检测低电阻的电缆故障。针对断路故障电缆泄露和高电阻设备难以应用如此的方法进行检测。
        2.2高压电桥法
        在检测电缆中,比较常见的一种检测故障的方法是高压电桥法。其检测原理如下:针对高电压电桥中恒流电源的刺穿导致电缆故障的位置,在某种程度上使较大的电桥电流进行流动,从而使相应的电位差形成于电桥整体线路的两边,通过对电桥平衡进行协调的方式,对故障位置的差距进行统计。针对实际应用高电压恒流电源来讲,能够实现电桥高阻检测范围的拓展,相对而言,其能够更加准确和便捷地检测结果。并且,针对电桥法的分析理论,也就是电缆线路整体电缆和中心线路电阻按照比率分配的这种特性能够推动形成电桥检测机制。
        2.3低压脉冲反射法
        应用低压脉冲反射的方法检测电缆故障的情况下,需要将低压脉冲注入到损害的线路当中。在脉冲顺着电缆线路向故障位置传输,也就是电流输送过程当中碰到阻抗不符合的情况下,在检测设备上显示反射脉冲,借助设备对记录的数据进行体现,从而对电缆的波速度和反射脉冲的来回时间差值进行计算,最终获得测试点和故障点间的距离。如此的方法比较简单,能够更加显著地呈现测试的结果,在难以对故障资料进行确定的时候,能够直接性地进行检测。然而,其也面临着不足之处,也就是不可以适用在闪络性故障和高阻抗故障上。
        2.4冲击高压闪络法
        在检测电力电缆故障的一系列方法当中,平时施工工作者应用非常普遍的一种方法是冲击高压闪络法。该方法的检测原理是:在将冲压高压施加在故障电缆开端位置,进而非常迅速地击穿出现故障的位置,且将故障位置一瞬间的电压突跳信息数据记录下来。对电缆始末和电缆故障位置的数据信号的消耗时间进行认真地分析,进而测试其时间距离,最终获得故障位置,且实施相应的策略。


        2.5二次脉冲法
        针对二次脉冲法而言,其是借助“一体化高压发生器”形成的一瞬间的冲击高压脉冲进行有效地应用,且引至电缆的故障位置,在有效地刺穿故障位置的情况下,实现击穿之后故障点形成的电弧的持续时间的延长。并且,应当明确的是,在相同的时刻,一个触发脉冲能够触发电缆检测仪器的工作和二次脉冲自动触发设备,通过启动二次脉冲自动触发设备能够将两个低压脉冲发射出去,通过形成二次脉冲的设备之后在检测故障电缆上传输,进而击穿电缆。借助检测仪器对形成的电弧的全程反射波长和电压波形浮动特点进行查看,在检测设备的屏幕上进行综合性地记录,并且需要对各种类别的电流波动进行区分,其中一个体现了短路电缆的实际故障距离,另一个体现了实际的电缆长度。
        3电力电缆故障的防范对策
        3.1实时监测电缆的温度,防止电缆过热
        为了保证电力电缆的正常工作,从而促进电力系统的稳定运行,需要采取一定的策略,其中一个主要的策略就是要实时监测电缆的温度,防止电缆过热。对于电力系统来说,其运行过程中会由于存在大功率设备的运转,因而对应的电缆温度提升是一个非常常见的情况。对此需要根据实际情况,做好温度的实时监测由此提升整体运行性能,为电缆的高质量稳定运行提供坚实的基础技术保障。当前对于这一方面,除了做好监控外,还需要对容易出现问题的区域进行定期巡检工作,由此实现可靠的电缆温度的控制,确保电缆出现该问题的概率显著降低。
        3.2在线监测电缆的负荷电流,防止过负荷运行
        对于电力电缆的运行和使用来说,还有一个非常重要的防范措施就是要在线监测电缆的负荷电流,防止过负荷运行。对于电力电缆来说,如果电缆长期处于超负荷运行的状态,会使得电力电缆的工作压力较大,从而使得电缆的寿命受到很大程度的影响。因此,在电网系统运行的过程中,要对电网的电力载荷进行合理的分配,保证每一部分的电缆所承载的载荷能够在合理的范围之内,这样才能够保证电力电缆的正常工作。除此之外,要对电力电缆的载荷情况进行实时的在线监测,这样才能够有助于对于出现问题的电缆进行及时的检修。
        3.3防止电缆电解腐蚀
        在电网系统工作的过程中,防止电缆电解腐蚀也是电力电缆故障的一个重要的防范对策。对于电网的电缆来说,其发生电解腐蚀的现象主要是由于电力电缆表面的绝缘层与其他相邻近的金属部件之间发生了反应所造成的,因此对于电力电缆部件来说,需要将电缆表面的绝缘层进行合理的处理,加强电缆包皮,这样才能够有效的防止电缆与周围金属之间发生电解腐蚀的现象,有效的保证电力电缆在使用过程中的安全性,并且也有利于保证电力电缆的使用寿命。
        3.4防止电缆化学腐蚀
        除了以上几点外,电力电缆的故障还有一个非常重要的防范对策就是要防止电缆的化学腐蚀。对于电力电缆来说,有绝大部分被深埋在地下,但是由于地下有一些矿物质和深层水,这些会对电力电缆造成一定的化学腐蚀,尤其是对于一些偏碱性和偏酸性的地下土壤情况来说,对于电力电缆造成的化学腐蚀现象更加的明显。因此,为了保证深埋的电力电缆的安全性,在深埋之前要对土壤的情况进行检测,从而选择具有合适绝缘层材料的电缆,并且对于腐蚀性较强的土壤区域,要采取一定的保护措施。
        4结束语
        随着城市电网不断完善,大量的电缆被引入到电力运行中,由于电缆制作以及施工等原因,使得电缆故障出现的频率较高,因此寻找出解决电缆故障的原因并加以维护显得十分必要。
        参考文献
        [1]郭素娜,宣峰,吕俊霞.电力电缆的故障诊断与检测技术[J].水电站设计,2015.
        [2]吴迪.电力电缆故障探测技术的应用与效果探析[J].通信电源技术,2019.
        [3]卜威,王韬,普凯.电力电缆故障诊断技术在智能电网中的应用研究[J].机电信息,2019(17).
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: