电力电缆故障原因分析及预防措施

发表时间:2021/3/3   来源:《中国电气工程学报》2020年9期   作者:靳青
[导读] 随着我国科学和经济的快速发展,国家电网改造工作迅速展开,

        靳青
        国网江西省电力有限公司南昌供电分公司,江西南昌 330006
        摘要:随着我国科学和经济的快速发展,国家电网改造工作迅速展开,电力电缆成为国家电网改造工作中的重要工作项目。而在以往的发展过程中,由于制造缺陷、机械损伤、安装质量、绝缘老化等等原因,电缆故障并不少见,这为人们的生产以及生活带来了重大的损失以及影响。一旦电力电缆出现了故障,将会直接影响周围以及更大范围内的供电工作,因此需要正确分析电网故障,同时根据电缆各项参数来进行详细化判断。鉴于此,本文主要分析电力电缆故障原因分析及预防措施。
        关键词:电力电缆;故障;预防措施
        中图分类号:TM76   文献标识码:A
        1、引言
        随着城市化进程的加快,电力电缆绝缘性能好、耐高温、安装方便、维护工作量少的优点日益凸显,在中低压配电网建设中得到了广泛的应用。随着电缆线路占比的提升,由于设备选型、施工质量、外破等原因造成的电缆故障数量逐年上升,严重影响了供电企业的可靠供电。
        2、电力电缆故障原因分析
        2.1、机械性损伤
        大部分的电力电缆故障是由于电缆进行敷设时直接造成的或者是敷设完成后作业区太靠近电缆而造成的机械性损伤。如果破损较小,则有可能短时间内不会出现故障,但是在长时间运行以后损伤部位如果发展到铠装或绝缘层,就会造成绝缘降低,导致电力电缆故障。
        2.2、绝缘老化
        电力电缆绝缘老化主要是由于电缆过热及外界环境腐蚀引起的。比较长时间的过负荷运行,会造成电力电缆发热,导致其绝缘性能降低,薄弱处及接头处首先被击穿。电缆路径在潮湿或者酸碱度较高的地区通过,往往会导致电缆铠装大范围被腐蚀,以致于出现绝缘被破坏,造成故障。
        2.3、电缆敷设施工质量问题
        主要有电力电缆的敷设过程中没有按照要求和操作规程进行施工,在施工过程中使用的设备工具不当或牵引力过大造成电缆保护层机械性损伤,导致电缆故障,单芯电缆绝缘保护层交叉换位接线错误导致感应电压过高、环流过大引发电缆故障等几种因素。
        2.4、材料缺陷
        材料缺陷占全部故障的27%,主要表现在3个方面:一是电缆在制造过程中造成保护层的缺陷,在制作绝缘部分时,因操作不当时绝缘上出现褶皱、裂痕、破损等缺陷。二是制造电缆附件过程中有时会出现铸铁件有砂眼、裂缝、气孔,塑料电缆由于密封不良,冷、热缩管厚薄不均匀等缺陷。三是对制造电缆的材料日常维护管理不善,加快了电缆绝缘老化的速度。
        3、电力电缆的探测步骤
        3.1、电缆故障性质诊断
        在进行电缆故障性质的诊断过程中,需要针对以下几种方面进行详细的诊断。①需要诊断故障电缆的电阻高低,是属于高阻电缆还是属于低阻电缆;②需要诊断故障状态,是属于闪络故障还是封闭性故障;③则是需要对于故障的形式进行诊断,是属于接地故障、短路故障、断线故障还是以上几种故障的混合;④需要对电路故障范围进行详细化的划定,是属于单相故障、双向故障还是三相故障。以上几方面的判断能够帮助电力电缆检修人员在最短的时间内确定故障问题以及故障发生距离点。
        3.2、电缆故障测距
        在电缆的故障测距过程中,测试人员往往需要使用粗测的方法。所谓的粗测也就是在被测试电缆的一端使用测试仪器,初步确定故障距离,这能够更好地缩短故障点的范围方便检修人员进行下一步的精确确定。
        3.3、精确测定故障点
        通过前步的粗略测量,对电缆的大致路径走向进行详细化的进一步测试,这步骤也被称为精确测定故障点。

通过对电缆的路径走向以及工作环境进行计算后,能够采用相应方法在故障范围内进行精确化的故障点确认。
        4、预防措施
        4.1、做好电力电缆通道的规划、建设
        电力电缆的安全运行和电力走廊的环境密切相关,各供电企业应严格按照《国家电网公司城市电力电缆通道规划与使用管理规范和城市综合管廊电力舱规划建设指导意见》的要求开展工作,在编制电力电缆设施布局规划时应主动与政府主管部门对接,取得政府部门的线路缆化路径。同时对建设好的电力电缆通道应做好各类标示桩、警示桩设置。
        4.2、严格做好电力电缆及附件的采购
        严格电力电缆及附件的采购,及时组织对所有招标批次、所有类别、所有供应商的电力电缆设备进行抽检,其抽检范围、比例应符合国家电网公司《电力设备(交流部分)抽检大纲》《电力电缆抽检作业规范》等要求。实施抽样检测的单位应具备相关的检测资质、试验装备及业绩。检测人员应具备设计、制造、试验等专业理论及工作经验。重点抽查导体直流电阻、铠装厚度、绝缘层偏心率、导体及绝缘屏蔽层厚度、热延伸超标等不合格现象;检测项目包括电缆结构检查和尺寸测量、绝缘偏心度、导体直流电阻测量、绝缘热延伸试验等。对已发现质量问题的设备和材料,抽检时按相关要求扩大抽检比例。
        4.3、外部损伤的防范
        有很多外部原因都会造成配电线缆的故障,如外界的环境因素、市里建筑工程施工、自然灾害等。
        (1)在改变配电线缆后,要及时的更新配电线缆的图纸,交给市政集团,以防止因图纸更新不及时导致施工事故。(2)在社会方面,加强社会制度管理,加强配电线路处的巡视,杜绝偷盗线缆、配电设备事情的发生,巡视中加强监督意识,能够及时发现问题并进行处理。(3)加强社会宣传力度,让群众了解保护电力设备的重要性,让广大群众参与到保护电力设备中,一发现损坏、偷盗电力设备的事情,及时举报。
        4.4、加强电力电缆线路的巡视维护
        (1)供电企业应结合电缆运行环境、历史巡视记录及状态评价结果,开展计划性、针对性巡视。对巡视过程中发现的缺陷及隐患,应做好上报、定性、处理和验收等环节的闭环管理。(2)因恶劣天气、自然灾害、迎峰度夏、外力破坏等因素影响电缆线路安全运行时,应组织运行人员开展特殊巡视。对电缆线路周边的施工行为应加强巡视,已开挖暴露的电缆线路,应缩短巡视周期,必要时安装临时视频监控装置进行实时监控或安排人员看护。(3)定期开展电力电缆预防性试验,充分应用红外热像检测、接地电流检测、超声波局放检测、高频局放检测、超高频局放检测等带电检测技术手段,准确掌握电缆运行状态和健康水平。
        4.5、加强电缆运行后的管理保护
        电缆投入运行后,电力企业需要定期按照相应的规定对其进行检查,比如为了通过接地电流的实际情况对电缆的使用状态进行分析,可以定期对电缆线的接地电流进行测量。另外,需要重点监测互联箱接入口的位置以及电缆接头的位置,因为通过对以往的电力系统进行分析发现,这类位置是故障易发区域,目前国内监测效果较好的技术是红外成像技术。定期检查电缆隧道内的防火设施,及时排查安全故障隐患,避免火灾的发生给电力系统造成阶段的损耗。在南方城市,雨季到来前应该对电缆进行全面的防水检查,避免电缆被雨水浸泡,最终造成损害。最后做好电缆保护知识的普及工作,将人们保护电缆的作用充分发挥出来,加强保护,避免设备丢失。
        5、结束语
        导致电缆故障的原因有很多种,所以员工在工作中要做到负责任,只有在工作中及时发现问题,并加以解决,同时电力公司应加大改进技术措施、制定合理的管理制度,只有这样才能保证电力系统安全可靠的运行,并且能够保证工作效率,提高电力企业的经济效益。
        参考文献:
        [1]周越,朱启凌,杨健擘.10kV电力电缆运行故障统计分析[J].上海节能,2020(07):794-799.
        [2]王辰霞,姚莎莎.110kV电力电缆故障原因分析及预防措施[J].山东工业技术,2018(21):196.
        [3]张伟.电力电缆线路故障分析及预防措施[J].无线互联科技,2013(12):85+165.
       
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