陜西意聯(lián)電氣設(shè)備有限公司
SHAANXI YILIAN ELECTRICAL EQUIPMENT CO.,LTD
18991954775 13201583129
English | 銷售熱線：
隨著城市建設(shè)的發(fā)展，電力電纜在城網(wǎng)供電中所占的份量也越來越重，在一些城市的市區(qū)逐步取代架空輸電線路；同時隨著電纜數(shù)量的增多及運行時間的延長，電纜的故障也越來越頻繁。由于電纜線路的隱蔽性、個別運行單位的運行資料不完善以及測試設(shè)備的局限性等原因，使電纜故障的查找非常困難；另一方面，隨著科技的進步，現(xiàn)代檢測技術(shù)與電子計算機結(jié)合應(yīng)用，各種測量方法及儀器的精度也得到進一步提高，國內(nèi)外眾多的測試設(shè)備及技術(shù)并存。如何合理地選擇故障測試設(shè)備，準(zhǔn)確、快速地查找電纜故障，縮短故障停電時間，就成了電纜運行人員非常關(guān)心且值得探討和交流的焦點。
（一）、電力電纜的結(jié)構(gòu)
（二）、電纜故障的原因
電纜故障的原因大致可歸納為以下幾類：
（a）機械損傷
機械損傷引起的電纜故障占電纜事故很大的比例。有些機械損傷很輕微，當(dāng)時并沒有造成故障，但在幾個月甚至幾年后損傷部位才發(fā)展成故障。造成電纜機械損傷的主要有以下幾種原因：
1.安裝時損傷：在安裝時不小心碰傷電纜，機械牽引力過大而拉傷電纜，或電纜過度彎曲而損傷電纜；
2.直接受外力損壞：在安裝后電纜路徑上或電纜附近進行城建施工，使電纜受到直接的外力損傷;
3.行駛車輛的震動或沖擊性負荷會造成地下電纜的鉛(鋁)包裂損;
4.因自然現(xiàn)象造成的損傷：如中間接頭或終端頭內(nèi)絕緣膠膨脹而脹裂外殼或電纜護套；因電纜自然行程使裝在管口或支架上的電纜外皮擦傷；因土地沉降引起過大拉力，拉斷中間接頭或?qū)w。
（b）絕緣受潮
絕緣受潮后引起故障。造成電纜受潮的主要原因有：
因接頭盒或終端盒結(jié)構(gòu)不密封或安裝不良而導(dǎo)致進水；
電纜制造不良，金屬護套有小孔或裂縫；
金屬護套因被外物刺傷或腐蝕穿孔；
（c）絕緣老化變質(zhì)
電纜絕緣介質(zhì)內(nèi)部氣隙在電場作用下產(chǎn)生游離使絕緣下降。當(dāng)絕緣介質(zhì)電離時，氣隙中產(chǎn)生臭氧、硝酸等化學(xué)生成物，腐蝕絕緣；絕緣中的水分使絕緣纖維產(chǎn)生水解，造成絕緣下降。
過熱會引起絕緣老化變質(zhì)。電纜內(nèi)部氣隙產(chǎn)生電游離造成局部過熱，使絕緣碳化。電纜過負荷是電纜過熱很重要的因素。安裝于電纜密集地區(qū)、電纜溝及電纜隧道等通風(fēng)不良處的電纜、穿在干燥管中的電纜以及電纜與熱力管道接近的部分等都會因本身過熱而使絕緣加速損壞。
（d）過電壓
大氣與內(nèi)部過電壓作用，使電纜絕緣擊穿，形成故障，擊穿點一般是存在缺陷。
（e）設(shè)計和制作工藝不良
中間接頭和終端頭的防水、電場分布設(shè)計不周密，材料選用不當(dāng)，工藝不良、不按規(guī)程要求制作會造成電纜頭故障。
（f）材料缺陷
材料缺陷主要表現(xiàn)在三個方面。一是電纜制造的問題，鉛（鋁）護層留下的缺陷；在包纏絕緣過程中，紙絕緣上出現(xiàn)褶皺、裂損、破口和重疊間隙等缺陷；二是電纜附件制造上的缺陷，如鑄鐵件有砂眼，瓷件的機械強度不夠，其它零件不符合規(guī)格或組裝時不密封等；三是對絕緣材料的維護管理不善，造成電纜絕緣受潮、臟污和老化。
（g）護層的腐蝕
由于地下酸堿腐蝕、雜散電流的影響，使電纜鉛包外皮受腐蝕出現(xiàn)麻點、開裂或穿孔，造成故障。
(h)電纜的絕緣物流失
油浸紙絕緣電纜敷設(shè)時地溝凸凹不平，或處在電桿上的戶外頭，由于起伏、高低落差懸殊，高處的絕緣油流向低處而使高處電纜絕緣性能下降，導(dǎo)致故障發(fā)生。
（三）、電纜故障的性質(zhì)與分類
電纜故障定義為：無損壞故障、開路故障、短路故障。而電纜故障分為:開路故障、低阻故障和高阻故障三種類型。
（a）開路故障、若電纜相間或相對地絕緣電阻達到所要求的規(guī)范值，但工作電壓不能傳輸?shù)浇K端；或雖終端有電壓，但負載能力較差。當(dāng)絕緣電阻=∞，即為斷線故障
（b）低阻故障、電纜相間或相對地絕緣受損，其絕緣電阻小到能用低壓脈沖法測量的一類故障。當(dāng)絕緣電阻<100kΩ時，為短路故障。
（c）高阻故障、電纜相間或相對地絕緣損壞，其絕緣電阻較大，當(dāng)絕緣電阻>100kΩ，不能用低壓脈沖法測量的一類故障，它是相對于低阻故障而言的。包括泄漏性高阻故障和閃絡(luò)性高阻故障二種類型。
這樣分類的目的也是為了選擇測試方法的方便，根據(jù)目前流行的故障測距技術(shù)，開路與低阻故障可用低壓脈沖反射法，高阻故障要用沖擊閃絡(luò)法，而閃絡(luò)性故障可用直流閃絡(luò)法測試。
電纜故障的探測一般要經(jīng)過診斷、測距、定點三個步驟。
1、電纜故障性質(zhì)的診斷，即確定故障的類型與嚴重程度，以便于測試人員對癥下藥，選擇適當(dāng)?shù)碾娎|故障測距與定點方法
2、電纜故障測距又叫粗測，在電纜的一端使用儀器確定故障距離。
3、電纜故障定點又叫精測，即按照故障測距結(jié)果，根據(jù)電纜的路徑走向，找出故障點的大體方位來，在一個很小的范圍內(nèi)，利用放電聲測法或其它方法確定故障點的準(zhǔn)確位置。
一般來說，成功的電纜故障探測都要經(jīng)過以上三個步驟，否則欲速則不達。例如不進行故障測距而利用放電聲測法直接定點，沿著很長的電纜路徑（可能有數(shù)公里長），探測故障點放電聲是相當(dāng)困難的。如果已知電纜故障距離，確定出個大體方位來，在很小的一個范圍內(nèi)（10米左右）來回移動定點儀器探測電纜故障點放電聲，就容易多了。
五、電纜故障性質(zhì)的診斷
所謂診斷電纜故障的性質(zhì)，就是指確定：故障電阻是高阻還是低阻；是閃絡(luò)還是封閉性故障；是接地、短路、斷線，還是它們的混合；是單相、兩相，還是三相故障。
可以根據(jù)故障發(fā)生時出現(xiàn)的現(xiàn)象，初步判斷故障的性質(zhì)。例如，運行中的電纜發(fā)生故障時，若只是給了接地信號，則有可能是單相接地的故障。繼電保護過流繼電器動作，出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，則此時可能發(fā)生了電纜兩相或三相短路或接地故障，或者是發(fā)生了短路與接地混合故障。發(fā)生這些故障時，短路或接地電流燒斷電纜將形成斷線故障。但通過上述判斷不能完全將故障的性質(zhì)確定下來，還必須測量絕緣電阻和進行“導(dǎo)通試驗”。
測量絕緣電阻時，使用兆歐表(1千伏以下的電纜，用1000伏的兆歐表；1千伏以上的電纜，用2500伏的兆歐表)來測量電纜線芯之間和線芯對地的絕緣電阻；進行“導(dǎo)通試驗”時，將電纜的末端三相短接，用萬用表在電纜的首端測量芯線之間的電阻
（六）、電纜故障的探測方法比
長期以來，涌現(xiàn)出了許多測量方法與儀器，這些方法與儀器適用于不同故障情況，各有優(yōu)缺點，這里就故障測距與定點儀器簡單地做一下評價和比較。
根據(jù)上述電纜故障的分類，目前國內(nèi)外有各種不同的測試方法，但測試步驟均相同，即：①進行故障診斷②根據(jù)診斷結(jié)果進行故障預(yù)定位③進行故障定點（精定位）。
對于各種故障及其相應(yīng)的方法如下表所示：
20世紀70年代前，世界上廣泛使用電橋法及低壓脈沖反射法進行電力電纜故障測試，兩者對低阻故障很準(zhǔn)確，但對高阻故障不適用，故常常結(jié)合燃燒降阻（燒穿）法，即加大電流將故障處燒穿使其絕緣電阻降低以達到可以使用電橋法或低壓脈沖法測量的目的。燒穿方法對電纜主絕緣有不良影響，現(xiàn)已很少使用。之后出現(xiàn)了直流閃測法和沖擊閃測法，分別測試間歇故障及高阻故障，兩者都均可分為電流閃測法和電壓閃測法，取樣參數(shù)不同，各有優(yōu)缺點。電壓取樣法可測率高，波形清晰易判，盲區(qū)比電流法少一倍，但接線復(fù)雜，分壓過大時對人及儀器有危險。電流取樣法正好相反，接線簡單，但波形干擾大，不易判別盲區(qū)大。 兩種方法目前是國產(chǎn)高阻故障測試儀的主流方法，主要有陜西意聯(lián)、武漢高壓所等產(chǎn)品。高壓電流、電壓閃測法基本上解決了電纜高阻故障問題，在我國電力部門應(yīng)用十分廣泛，且應(yīng)用十分豐富經(jīng)驗，但儀器有盲區(qū)，且波形有時不夠明顯，靠人為判斷，有時未能成功，儀器的精度及誤差相對較大。
到了90年代，發(fā)明了二次脈沖法測試技術(shù): 因為低壓脈沖準(zhǔn)確易用，結(jié)合高壓發(fā)生器發(fā)射沖擊閃絡(luò)技術(shù)，在故障點起弧的瞬間通過內(nèi)部裝置觸發(fā)發(fā)射一低壓脈沖，此脈沖在故障點閃絡(luò)處（電弧的電阻值很低）發(fā)生短路反射，并將波形記憶在儀器中，電弧熄滅后，復(fù)發(fā)一正常的低壓測量脈沖到電纜中，此低壓脈沖在故障處（高阻）沒有擊穿產(chǎn)生通路，直接到達電纜末端，并在電纜末端發(fā)生開路反射，將兩次低壓脈沖波形進行對比，非常容易判斷故障點（擊穿點）位置，典型的波型如下圖：
出故障點距離。二次脈沖法的出現(xiàn)，使得電纜高阻故障測試變得十分簡單，成為 先進的測試方法，但國內(nèi)尚未見到新方法的設(shè)備。對于二次脈沖法，無論是奧地利的Baur公司，還是德國Seba公司的產(chǎn)品原理是一樣的，只是在實現(xiàn)上有差異：前者強調(diào)起弧與觸發(fā)脈沖配合，由內(nèi)部通信裝置對沖擊電流進行阻尼，同時也增加了沖擊電流的沖擊寬度來實現(xiàn)；而后者則采用專門穩(wěn)弧儀，強調(diào)延長電弧時間，保證低壓脈沖在起弧期間到達。
在測尋故障時選擇合適的測試方法是非常必要的。可以大大減少故障測尋時間，從而加快故障修復(fù)速度。 終明顯提高供電可靠性、降低國民經(jīng)濟損失。
