【ST3000電力電纜故障測試儀】發(fā)生的原因與診斷方法

隨著社會的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進步，對電纜的研究、制造和應(yīng)用 也有了迅速的發(fā)展。電纜從發(fā)電站到城鄉(xiāng)電網(wǎng)，從配電所到工廠街道，從區(qū)域變電所到煤礦，電纜線路以其*的特點，得到了越來越廣泛的應(yīng)用，數(shù)量得到了 成倍的增長。 電纜在許多場合下起到了架空線路所無法替代的重要作用。 在龐大、 復(fù)雜的電纜應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)中，因電纜的生產(chǎn)質(zhì)量、施工不當及運行維護不善等諸多因素， 都會造成電纜故障的發(fā)生。 及時準確地診斷出電纜故障點， 并能夠加以排除， 迅速恢復(fù)供電，成為了電管部門的一項重要任務(wù)，也是當前面臨的一項新課題。 煤礦井下應(yīng)用電纜是一個集中的場所，保障電力電纜的正常運行十分重要。電纜一旦出現(xiàn)故障，應(yīng)能及時診斷出、排除掉。

1 電力電纜故障發(fā)生的原因與特征表現(xiàn)

電力電纜的生產(chǎn)、敷設(shè)、三頭工藝、附件材料、運行條件等，都與電纜的能 否正常運行密切相關(guān)。這些環(huán)節(jié)當中，某個環(huán)節(jié)的疏漏，都會埋下電纜故障的隱患。在電纜發(fā)生故障的原因和特點上，主要歸納以下幾點。

1.1 機械損傷型

機械損傷類故障zui為常見，所占的故障比率zui大（約為 57%）。機械損傷故 障的形式也比較容易識別，也很容易造成停電事故。

造成機械損傷的原因有：1）直接受外力損壞。例如管線施工、運輸、現(xiàn)場碰撞等，都會誤傷電纜。2）施工損傷。如機械牽引力過大而拉損電纜，彎曲過度而 損傷絕緣層或屏蔽層（如電纜剝切尺寸過大、刀痕過深等損傷）。3）自然損傷。中間頭或端頭的絕緣膠膨脹，以至脹裂外殼或附近電纜護套。過大的拉力，也容 易拉斷中間接頭或電纜本體（大型設(shè)備或車輛的頻繁振動而損壞電纜等）。

1.2 電纜受潮型

絕緣受潮也是電纜故障的一個主要因素，所占故障的比率約為 13%。絕緣 受潮可用絕緣電阻和直流耐壓試驗檢測出，主要表現(xiàn)為絕緣電阻的降低，泄漏電 流的增大。造成絕緣受潮的原因主要有以下幾種：1）電纜中間頭或終端頭密封工 藝不良或密封失效。2）電纜制造不良，電纜外護層有孔或裂紋。3）電纜護套被異 物刺穿或被腐蝕穿孔。

1.3 過電壓擊穿型

理論上電力電纜不會因雷擊或其他沖擊過電壓而損壞， 電纜線路存在以下較 為嚴重的某種缺陷時容易被過電壓激發(fā)而導(dǎo)致電纜絕緣擊穿。主要有：1）絕緣層 內(nèi)含有氣泡、雜質(zhì)或絕緣油干枯;2）電纜內(nèi)屏蔽層上有節(jié)疤或遺漏;3）電纜絕緣 已嚴重老化。

1.4 過熱損壞型

電纜過熱損壞的主要原因有：1）電纜長期過負荷工作;2）火災(zāi)或鄰近電纜 故障的燒傷;3）靠近其他熱源，長期接受熱輻射。

1.5 絕緣老化型

電纜絕緣長期在電和熱的作用下運行，其物理性能會發(fā)生變化，從而導(dǎo)致 其絕緣強度或介質(zhì)損耗增大，以至引起絕緣崩潰為絕緣的老化。故障比率約為 19%。引起絕緣過早老化的主要原因有：1）電纜選型不當，致使電纜長期在過電壓下工作;2）電纜線路周圍靠近熱源，使電纜局部或整個電纜線路長期受熱而過 早老化;3）電纜工作在具有可與電纜絕緣起不良化學(xué)反應(yīng)的環(huán)境中而過早老化。

1.6 質(zhì)量缺陷型

電纜及電纜附件是電纜線路中*的兩種重要材料， 它們的質(zhì)量優(yōu)劣直 接會影響電纜線路的安全運行。由于一些施工者缺乏必要的專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，使電纜三頭的制作存在較大的質(zhì)量問題。

產(chǎn)品質(zhì)量缺陷可歸納為以下幾個方面：1）電纜本體質(zhì)量缺陷。油紙電纜鉛護套存在雜質(zhì)砂粒、機械損傷及壓鉛有接縫等;橡塑絕緣電纜主絕緣層偏芯、 內(nèi) 含氣泡、雜質(zhì)，電纜貯運中不封端而導(dǎo)致線芯大量進水等。這些缺陷一般不易發(fā)現(xiàn)，往往是在檢修或試驗中只發(fā)現(xiàn)其絕緣電阻低、泄漏電流大，甚至耐壓試驗時 擊穿。 2）電纜附件質(zhì)量缺陷。 熱縮和冷縮電纜三頭質(zhì)量缺陷有：絕緣管內(nèi)有氣泡、 雜質(zhì)或厚度不均，密封涂膠處有遺漏等。3）三頭制作質(zhì)量缺陷。熱縮管收縮不均勻，地線安裝不牢等。預(yù)制電纜三頭安裝質(zhì)量缺陷主要有剝切尺寸不*，絕緣件套裝時剩余應(yīng)力太大等。 4）電纜線路中也有一些是拆用舊電纜及附件的情況， 雖然在利用材料，節(jié)省資金方面有好處。但對設(shè)備完好率卻影響很大。

1.7 設(shè)計不良型

電力電纜在結(jié)構(gòu)與型式上已基本穩(wěn)定，但電纜中間頭和終端頭的各種電纜 附件卻一直在不斷地改進。這些新型電纜附件往往在新設(shè)備、新材料、新工藝上沒有取得足夠的運行經(jīng)驗。

設(shè)計不良的主要弊端有：1）防水不嚴密;2）選用材料不妥當;3）機械強度 不充足。

2 電纜線路常見故障

根據(jù)電纜故障的性質(zhì)來區(qū)分，常見的電纜故障主要有短路（接地）型、斷線 型、閃絡(luò)型、復(fù)合型幾種。

3 線路故障診斷的方法與步驟

在長期的煤炭生產(chǎn)實踐中，人們也探索和總結(jié)出了許多電纜故障的測試方 法。該“經(jīng)典法”卻具有一定的局限性，就是說只能測試出低阻故障，其實電纜 故障大部分為高阻故障。當遇到高阻故障時，必須經(jīng)過一個耗時費力的“燒穿”降阻過程，而新型絕緣材料電纜的故障電阻極難燒穿與降阻，因而“經(jīng)典法” 不 能滿足各種不同類型電纜故障測試的要求。

現(xiàn)在的脈沖反射測試技術(shù)，可以做到無需經(jīng)過“燒穿”降阻過程，直接進行 高阻故障的測距。它包括低壓脈沖法、脈沖電壓法和脈沖電流法，特別適用于各 種不同類型的電纜故障測試，其適用性和準確性也日趨成熟，并得到完善。它與 “經(jīng)典法”相比，具有測試簡便、測試效率高、測試更*、適用范圍廣、適于 發(fā)展等許多優(yōu)點。

總之，對于電力電纜線路故障的診斷，不管選用哪種測試方法，必須按照一 定的程序和步驟來進行，不能盲目試之。

4 結(jié)束語

對于電纜的故障診斷和排除，首先應(yīng)根據(jù)電纜故障發(fā)生的原因與特征來確 定診斷對象。一旦診斷確定好，故障也就便于排除了。但是，診斷方法與步驟應(yīng)按照程序進行。同時，還應(yīng)掌握一些常見故障的類型及特點，以便給快速診斷和 排除提供方便。

【參考文獻】

[1] 馮寶憶，電纜配電網(wǎng)中性點接地方式對供電可靠性的影響

[2] 鐘德成、房大中、黃杰波，崔凱.基于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定再現(xiàn)預(yù) 防性控制算法，電力系統(tǒng)自動化，2004, 28（10）: 40~44

[3] 韓禎祥、 曹一家， 電力系統(tǒng)的安全性及防治措施[J]， 電網(wǎng)技術(shù)， 2004， 28（9）:1-6

[4] 郭永基，加強電力系統(tǒng)可靠性的研究及應(yīng)用[J]，電力系統(tǒng)自動化，2003， 27（19）:1-5

[5] 王錫凡、方萬良、杜正春，現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析[M]，北京：科學(xué)出版社，2003 [6] 周雙喜、朱凌志，電壓穩(wěn)定性及其控制[M]，北京：中國電力出版社，2004