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淺析電纜的故障及測尋方法

  
評論: 更新日期:2011年02月23日

  【摘 要】電力電纜在電力系統(tǒng)中作為傳輸和分配電能,以及連接各種電氣設(shè)備等,起著不可估量的作用,因此,維護(hù)電纜的安全運行,是一項至關(guān)重要的工作。當(dāng)?shù)叵码娎|發(fā)生故障時,可以使用簡易的測尋方法——聲測法來尋找電纜故障點,縮短修復(fù)時間。
  
  【關(guān)鍵詞】電纜故障 聲測法 供電可靠
  
  隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和現(xiàn)代化建設(shè)步伐的加快,工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人民生活的用電量日益增加,對電力的需求量越來越大,要求電網(wǎng)的安全運行也越來越高。而作為連接各種電氣設(shè)備、傳輸和分配電能的電力電纜,已逐漸取代了架空線的位置。電纜供電的傳輸性能在城鄉(xiāng)內(nèi)比架空線既穩(wěn)定,可靠性高,且占地小,不會造成對市容的影響,也不受自然環(huán)境的制約,從而提高了供電的安全性。電力電纜長期在電網(wǎng)的工作電壓下運行,充分具備承受內(nèi)部過電壓和大氣過電壓的能力,可靠地輸送電能。但電纜在某些情況下也會發(fā)生故障,其原因很多,常見的有以下幾種:(1)電力電纜在敷設(shè)過程中受到外力損傷而造成電纜絕緣層的破壞;(2)由于地下雜散電流的電化腐蝕或中性土壤化學(xué)腐蝕,從而使地埋電纜產(chǎn)生腐蝕;(3)由于地面的下沉或地面上疊放重物,而造成電纜受外力損害變形,導(dǎo)致電纜防護(hù)層、鎧裝、鉛包、鋁包破裂甚至折斷;(4)長期過負(fù)荷運行或散熱不良造成電纜過熱或接頭過熱;(5)電力電纜的安裝敷設(shè)不符合工藝技術(shù)和質(zhì)量的要求,電纜的附件質(zhì)量不過關(guān)或電纜頭制作工藝不良,密封性能差,都會造成電纜在運行中發(fā)生故障,等等。這樣就影響了電纜線路的運行和用戶的正常用電。為了進(jìn)一步了解電纜的故障,我們可以按其故障點電纜絕緣損壞的程度進(jìn)行分析。
  
  1.低阻故障:故障點絕緣阻值下降至該電纜的特性阻抗,甚至支路電阻值等于零,電纜就呈現(xiàn)低阻故障;
  
  2.開路故障:電纜的絕緣電阻值為無限大或雖與正常電纜的絕緣電阻值相同,但電壓卻不能饋送到用電設(shè)備,電纜就呈現(xiàn)開路故障;
  
  3.高阻故障:電力電纜運行中發(fā)生故障,故障點的直流電阻等于該斷路的特征阻抗,電纜就會呈現(xiàn)高阻故障;
  
  4.高阻泄漏:進(jìn)行斷路(開路)高壓試驗時,泄漏電流隨試驗電壓的增高而增大,在試驗電壓升到額定值時,泄漏電流超過允許值,造成高阻泄漏;
  
  5.閃絡(luò)性故障:在進(jìn)行斷路(開路)試驗時,試驗電壓升到某一數(shù)值,泄漏電流的測試儀表指示突然升高,表針呈閃絡(luò)性擺動;而電壓指示儀表指示值稍呈下降時,此現(xiàn)象消失,但電纜絕緣仍有極高的阻值。這異?,F(xiàn)象表明電纜存在故障,電纜的絕緣某點有缺陷,而故障點沒有造成電阻通路,只有放電間隙或閃絡(luò)表面的故障。根據(jù)以上分析,電纜發(fā)生故障的情況比較復(fù)雜。為了縮短檢修的時間,不致影響正常的供電,必須采取快速有效的測尋方法,才能更快更準(zhǔn)確地將故障點查找出來并進(jìn)行搶修。2000年,大良城區(qū)曾發(fā)生一起10kV電纜故障,帶負(fù)載運行的交聯(lián)電纜YJV22-3×150,是采用埋地穿管的敷設(shè)方式。故障發(fā)生時,支線開關(guān)跳閘,使該地段數(shù)百用戶停電。檢修人員到達(dá)現(xiàn)場,觀察發(fā)現(xiàn)沿線路方向幾十米處地面有下陷現(xiàn)象,周圍留有打樁機(jī)輾壓的痕跡,但當(dāng)時不能準(zhǔn)確判斷電纜的故障位置,在做好停電的手續(xù)、驗電接地、掛警示牌后,馬上將電纜拆下,選用2500伏兆歐表對電纜進(jìn)行絕緣搖測,發(fā)現(xiàn)電纜的絕緣電阻低于100千歐,且導(dǎo)體連續(xù)性良好,這就判斷電纜是屬于接地故障。為了盡快查找到故障點,我們選用了測尋方法中的聲測法。聲測法即聲測定點試驗法,它是利用電容充電后經(jīng)過球間隙向故障線芯放電,并在故障地點附近用壓電晶體拾音器確定故障準(zhǔn)確位置的方法。選用升壓變壓器T,其電壓值范圍為200V~220V/30000V~35000V,額定容量1kVA,高壓硅堆D,球間隙G選用一對小銅球,直徑為10mm~20mm,球隙放電的間隙時間一般取2~3秒一次,電容器C取值為2~9μF,設(shè)備接線如下圖:
  
  將電纜通電升壓,用壓電晶體拾音器沿著線路的方向移動,最后通過拾音器的聲響,發(fā)現(xiàn)了故障點的準(zhǔn)確位置,立刻開挖該處,發(fā)現(xiàn)電纜的外護(hù)套、鎧裝層、銅屏蔽層、線芯都有壓傷現(xiàn)象。我們只用了半小時就尋出了故障點,在進(jìn)行一個多小時的搶修后,再對電纜進(jìn)行絕緣搖測,符合安全標(biāo)準(zhǔn),正常恢復(fù)供電,投入運行。實踐表明,測尋電纜故障采用聲測法,具有科學(xué)性、實用性和簡易性。電纜線路的檢修工作是電纜安全運行管理工作的重要環(huán)節(jié),當(dāng)電纜發(fā)生故障時,只有通過有計劃、有步驟、利用最實效的簡易方法測尋,將電纜故障定位及快速搶修,才能確保用戶的用電及線路的正常安全運行。
  
  參考文獻(xiàn):
  
  屠俊良,《電力電纜安裝運行技術(shù)》,水利電力出版社,1990

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