高压电力电缆的故障类型与探测技术 刘涛

发表时间:2021/8/3   来源:《论证与研究》2021年6期   作者:刘涛1 刘继雪2
[导读] 摘要:电力电缆的应用日益普遍,由电力电缆引起的运行故障也随之而来,并逐渐频繁。电力企业要想确保高压电力电缆运行的稳定性,就必须要根据电压故障原因进行查找,并通过正确方式对其予以处理,这样能够有效促进电缆运行效率的全面提升。
                                                                      刘涛1 刘继雪2
                              (1.国网临沂供电公司 山东省 临沂市 276000;2.华能临沂发电有限公司 山东省 临沂市 276000)
        摘要:电力电缆的应用日益普遍,由电力电缆引起的运行故障也随之而来,并逐渐频繁。电力企业要想确保高压电力电缆运行的稳定性,就必须要根据电压故障原因进行查找,并通过正确方式对其予以处理,这样能够有效促进电缆运行效率的全面提升。
        关键词:高压电力电缆;故障类型;探测技术
        1高压电力电缆故障主要类型
        第一,接地故障。导体和地面连接在一起,此过程中若电阻不存在统计意义,那么就属于安全接地。还有种情况为电阻不能被忽略,此时就可以产生低电阻或高电阻接地的情况。第二,断线故障。高压电力电缆在实际运行的过程中,在外力的作用下会出现各类突发状况,如被大风刮断等,电缆断开之后,电力输送也会中断,该区域中的电能供应就会出现瘫痪的情况。第三,绝缘故障。电缆绝缘在产生问题之后,会出现漏电事故。第四,短路。电力电缆短路后,可以会造成火灾,亦或是烧毁电力设备。第五,闪络故障。电流值异常升高,监控电力表针存在闪络摆动的情况,电压下降之后此情况会消失,但电缆绝缘阻值居高不下,表明高压电缆存在故障。
        2 电力电缆故障形成原因
        2.1 电缆自身质量不佳
        由于技术成熟,我国常用的中低压电缆一般不存在设计和工艺问题。自身质量问题,是导致高压电力电缆故障的主要原因。由于市场竞争激烈,商家为降低成本,可能并没有按照规范的标准来设计制造电力电缆,或者轻视了制造材料的选择,可能导致最终的产品存在偏心、气隙、杂质或损伤等诸多问题。例如,由于未将绝缘部分包裹好引起的绝缘受损,电缆设计中零件未按技术要求制造导致泄露问题,电缆附属设备由于粗制滥造使得其金属表面不光滑。这些先天不足的电缆一旦投入使用,极有可能造成严重的电力事故,威胁人们的生命安全。
        2.2 施工故障
        第一,电力电缆表面存在破损的情况。施工人员在操作过程中的失误与错误等,均会让电力电缆表面出现破损,水流入电缆中内,进而形成安全隐患。第二,连接管接触不良。就需要长距离施工的电力电缆而言,若施工人员未正确处理两个电缆间的导体连接管,除了会引起接触不良的故障外,还会引起毛刺以及尖角的情况。第三,未严格密封中间接头。施工人员在敷设电缆的过程中,若电缆中间接头存在密封性不强的情况,当电缆处在潮湿环境中时,水分就会由接头处进入,进而影响电缆绝缘性。第四,电缆接头设置不合理。导致此问题的原因主要在于施工人员未根据设计方面对电缆予以敷设,如电缆周围存在多个接头,导致电缆运行安全性与稳定性下降。


        2.3 电缆运行环境存在问题
        为了应对不断增加的用电需求,电缆往往长时间处于超负荷状态。此外,电缆路径与热力管道可能出现交叉,会使得电缆运行环境温度较高。暴露在空气中的电缆长期处于高温环境下,会导致电缆过热、加快电缆老化使得电缆绝缘性大幅下降,易引起击穿事故。如果电缆铺设路段具有强腐蚀性,电缆表面的保护层会进一步受到侵蚀,出现电缆断裂而导致短路事故的概率增加,存在极大的安全隐患。
        3 高压电力电缆故障探测技术分析
        3.1 测声法
        测声法指的是结合高压电力电缆出现故障时所形成的放电声音来对故障源予以查找的方式。此方式通常运用于查找电缆芯线出现的闪络放电故障。对测声法予以运用的过程中,需要借助直流耐压试验机设备对电缆中的电容器进行充电,当其电压值达到一定程度时,试验机放电位置会对电缆故障位置的芯线进行放电,此时故障位置的芯线又会对电缆绝缘层进行放电,同时伴随“滋滋”的声音,就处在地面的电力电缆而言,维修人员可通过听觉将故障位置找到;如果电缆被埋在地下,维修工人员则需明确电缆方向,可在较为安静的环境中,运用医用听诊器以及耳聋助听器等相关设备,即将设备贴近地面,随着电缆敷设方向仔细的进行查找,若听见“滋滋”的声音,那么此位置就属于电缆存在故障的位置。维修人员在运用测声法对高压电力电缆故障源予以查找的过程中,需注意人身安全,设置专人监视电缆末端以及设备末端。
        3.2 在线测距方法
        在线测距是指将传统测距原理与计算机技术结合。现提出的计算机技术主要是地理信息系统,即通过在地理信息系统中录入电缆的原始资料,在故障测距时将测量结果连接上地理信息系统来确定故障点的具体位置。在线测距方法是电缆故障测距的必然发展趋向,需要完善电缆资料信息与计算机软硬件作为基础。
        3.3 高压闪络法
        这种测试方法的主要适用对象在上文的图表中已经有所提及,那就是高阻闪络性故障。在进行这种故障实验的过程中,电压往往会高达数万伏,因此需要严格遵守规章制度。在实验的过程中,更换接线时应该切断电源,充分调整间距和间隙,保证电容器和电缆能够充分的完全放电,同时还需要注意连接地线。在完成了实验之后,处理人员还需要使用低压脉冲法进行二次测试。同时测试的过程中由于电压较高,还需要注意高电压测试设备的功率与闪光灯的工作功率需要分开,保证闪光灯的连接远离高压线路,防止出现短路的现象。
        3.4 电容电流测定法
        电缆在运行中,不管电力对地或是相邻两电缆线间,电容均较大,并且均匀分布在电力电缆之中。同时,电容量和电缆长度之间呈正比例关系,对电容电流予以测量,能够有效的测出出现故障的位置。在运用电容电流测定法的过程中,涉及到的设备主要为交流毫安表、单相调压器以及交流电压表。开展故障诊断工作的过程中,应先借助交流毫安表测量高压电力电缆普段全部芯线的电容电流值,然后再对电力电缆末端芯线的电容电流值进行测量,进而把完好芯线和断线芯线的电容比算出,和计算结果相结合,对高压电力电缆芯线断线的大概位置作出判断。在实际测量时,要想降低测量的误差,并准确找到故障位置,需确保电流表读数的准确性以及精确测量电缆总长度。
        4 结束语
        随着我国对电力电缆特性研究的逐步深入,众多故障测距以及定位方法都有了实际化的提升。然而当下存在的问题是依旧没有一种测试方法能够应用于所有故障线路中,因此在未来的发展过程中,电力电缆故障检修人员需要坚持具体问题具体分析,根据电缆的实际情况来选择检查方法,以确保高压电力电缆的运行稳定性。
        参考文献:
        [1]刘志宏,秦钟,陈红发.高压电力电缆的故障类型与探测技术[J].集成电路应用,2020,37(10):84-85.
        [2]王媛.高压电力电缆故障分析及诊断处理[J].通信电源技术,2020,37(03):256-257.
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