关键词：电力电缆；电缆故障检测；闪测法
中图分类号：TM7
文献标识码：A
文章编号：1674-114511-0160-02
随着城市的发展扩大。城市电网的改造,城市环网电缆数量的增多,电力电缆获得了越来越广泛的应用。由于电缆绝缘损坏等原因,发生故障的概率也大大的增加。可是,电缆大多处于地下,很难发现其故障点位置所在,这对于电网的安全稳定的运行以及持续的供电都带来了很大的困难。所以,电缆故障带来的查找困难也越来越收到电力系统运行部门的高度关注和重视。电力系统运行部门根据实际的考察和实践过程中发现了很多导致电力电缆故障的原因,并且总结了这些故障的判断方法。
测量绝缘电阻是检查电缆绝缘良好与否的最简便方法。所以,我们一般用绝缘电阻表在线路的一端测量各相的绝缘电阻来确定电力电缆的故障。电力电缆常见的故障有接地或短路故障,断线故障,闪络性故障以及漏油故障等。
一、接地或短路故障
当用绝缘电阻测量电缆一芯或几芯对地绝缘电阻,或者芯与芯之间绝缘电阻低于100千欧时,为低电阻接地或短路故障。当用绝缘电阻测量电缆一芯或几芯对地绝缘电阻,或芯与芯之间绝缘电阻低于正常值很多,但高于100千欧时,为高电阻接地故障。
接地或短路故障产生的因素有：
1.电力电缆运行过程中长时间的过负荷运行,过负荷运行导致电流过大,必然电缆发热,造成绝缘迅速老化,使绝缘抗电强度降低以致绝缘损坏。
2.电力电缆终端头或中间接头,由于安装工艺不好而侵入潮气和水分,这样不但会降低绝缘的抗电强度,而且还会因为电缆绝缘的损耗增大而发热,长此下去会导致绝缘的老化和劣化。
3.电缆铅包上出现小孔或裂缝,或者受化学腐蚀、电腐蚀而穿孔。或者铅包在敷设过程中被外物刺穿,都会使潮气或水分进入电缆内部,导致绝缘的老化和劣化,
4.由于电缆敷设过程中造成机械损伤,或安装后靠近电缆路径作业造成的机械损伤,或敷设不符合要求,弯曲过大造成的机械损伤,损伤如果轻微,很可能在当时不影响正常运行,但在几个月甚至几年后损伤部位才发展到铠装或绝缘护套,造成绝缘降低,形成故障。
5.直埋电力电缆要防止白蚁侵入。白蚁在我国20个省、市、自治区都有发现,而以云南最多,广东次之。白蚁能把电缆层咬穿,使电缆绝缘受潮,绝缘强度降低,从而造成单相接-地短路。
二、断线故障
当用绝缘电阻测量电缆一芯或几芯对地绝缘电阻较高或正常,应进行导体连续性试验,检查是否有断线,若有即为断线故障。断线故障产生的因素：电缆因敷设处地基沉降等原因而使其承受很大的拉力,或信息工期不注意而挖断和损坏电缆,这样常常造成电缆断线,为了解决这问题应该执行电缆敷设的规定和安全维护的有关规定。
三、闪络性故障
闪络性故障多发生于预防性耐压试验,发生部位大多在电缆终端和中间接头。闪络有时会连续多次发生,每次间隔几秒至几分钟。
闪络性故障产生的因素：在潮湿的气候条件下做接头,使接头封装物混入湿气而不能承受应有的试验电压,往往出现闪络性故障；电压不稳定也会造成闪络性故；电缆端头或中间接头由于做工工艺不良,或者材料选择不当导致接触不良也会产生闪络性故障。
四、漏油故障
漏油故障产生的因素：电力电缆的过负载运行,温度过高而使电缆内部油压上升很多,一般若电缆无中间接头,或电缆质量较好,电缆油就会从电缆端头冲破密封而渗出来。电缆端头高低差过大引起的漏油,造成这种情况的原因是由于敷设电缆时考虑不周,或是特殊环境条件所致。要想妥善解决,应视具体隋况和条件采取不同的方法,一般应首先考虑两端头的密封要采取特殊手段予以加强,以克服静压造成的漏油。电缆中间接头或终端头的绝缘包扎不紧,端头的密封盖不严,或铅封不好而造成漏油,应该提高中间接头和缆头的制作工艺,检查所使用材料的质量。电力系统运行部门都是根据专门的电缆测试仪来发现电缆故障的。过去使用的仪器设备有QFl-A型电缆探测仪、DLG-I型闪测仪,电缆路径仪及故障定点仪等。随着科学的不断进步,越来越精确的测试仪应用于测量电缆故障。下面讨论以上故障的检测方法：
1.接地或短路故障检测。一般接地或短路故障都是由于绝缘材料发热、老化损坏而产生的,所以说检测电缆的绝缘电阻很有必要,也是测定电缆绝缘是否良好的最起码的方法。当电缆的绝缘中存在部分受潮、全部受潮或留有击穿痕迹时,绝缘电阻的变化取决于这些缺陷是否贯穿于两极之间。如缺陷贯穿两极之间,绝缘电阻会有灵敏的反映。如只发生局部缺陷。电极间仍保持着部分良好绝缘,绝缘电阻将很少降低,甚至不发生变化。因此,绝缘电阻只能有效地检测出整体受潮和贯通性的缺陷。测量绝缘电阻一般用兆欧表,即摇表。
由于绝缘体的极化和吸收作用,绝缘电阻的测量值与加压时间有关,随着时间的延长而衰减。通常将加压后不同时间测得的绝缘电阻之比称为绝缘电阻的吸收比。为便于比较,通常取1分钟的值作为电缆的绝缘电阻,用60秒和15秒时的绝缘电阻值之比作为吸收比,用公式表示为：吸收比＝R60／R15。式中：R60——60秒时的绝缘电阻,；R15——60秒时的绝缘电阻,。
当电缆绝缘干燥时,泄漏电流成分很少,绝缘电阻由充电电流所决定。在15秒时,充电电流仍比较大,这时的绝缘电阻R15比较小。60秒时,根据绝缘材料的吸收特性,这时的当电缆绝缘受潮时,泄漏电流大大增加,因时间而变化的充电电流影响就比较小,这时泄漏电流与加压时间无关充电电流已接近饱和,绝缘电阻R60比较大,所以吸收比就比较大。当电缆绝缘受潮时,泄漏电流大大增加,因时间而变化的充电电流影响就比较小,这时泄漏电流与加压时间无关,R60和R15就很接近,吸收比就降低。这样,通过测得的吸收比的数值,可以初步判断电缆绝缘是否受潮。鉴定的标准是,如绝缘没有受潮,吸收比应大于或等于1.3,RR60/RR15≥1.3。
总之,通过绝缘电阻试验,能发现电缆绝缘整体受潮或贯通性的缺陷,通.过吸收比试验,电缆绝缘受潮程度能明显表示出来。
2.断路故障检测。目前比较大众的故障检测方法是闪测法,它包括冲闪和直闪,比较常用的冲闪法。冲闪测试的精度较高,操作简单。它的设备有高压发生装置和电流脉冲仪组成。高压发生装置用来产生高压施加在故障电缆上,使其放电产生反射信号。电流脉冲仪就用来拾取反射信号来测量故障距离或直接用低压脉冲来测量断路故障等。当发生故障的地方电阻等于无穷大时,用低压脉冲法直接测量很容易找到断路故障。
3.闪络性故障检测。闪络故障可直接用直闪法测量,这种故障一般存在端头或中间头的内部,故障点电阻一般都大于100千欧,但数值变化比较大,并且每次测量都不确定。
4.漏油故障检测。充油电力电缆漏油故障时有发生,一般来说,会因为油槽的油面降低而引发警报,并直接补充油量,对线路进行查寻。假如漏油量较少不易被发现或管道漏泄的油量渗入地中,找寻漏油地点就比较困难。所以必须进行测量,测定漏油点的方法主要有以下四种：油压法。如在同一途径上,辐射三根以上的单芯电缆线,在该场合可采用本方法。但由于电缆自身温度的微小变化会引起油的流人和流出,会造成测量的误差,所以本法不常采用；油流法。应用范围与油压法相同,此法测量需要较长时间进行测量,假如遇到漏油程度微小,而与温度变化有关的流量变化较大,基本没什么差别,很难算出距离。所以本法也不常用；冻结法。假如漏油量较少,则不可能用差压法等进行测定,或者精度较差,在不能准确的测出漏洞的地点时,可采用此方法；差压法。对于负荷变化相同,在同一途径上敷设的电缆,单芯电缆,三芯电缆都可适用。并且操作简单,精度高,但在发生微小漏泄的场合,在测量之前,应预先停电,待温度稳定时容易测量,且精度高。
除了上述所介绍的故障检测以外,还有很多故障点是很难检测的,比如,没有良好的接地回路、由故障点处大面积受潮,引起的封闭性短路故障以及穿管电缆等等。
随着电缆故障测试技术水平的不断提高,应针对不同性质的故障采用不同的检测方法,还要不断引进新的技术,新的设备,摸索总结出新的实践经验,在别人的技术基础上开发新的设备a目前,故障点的精确定位的方法还有声测定位法、跨步法等。这些方法可以使其测量误差控制在很小的距离以内,直接找到故障点进行处理,提高了故障定位的效率。
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