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電力電纜故障分析
發(fā)布日期：2020-08-19 點擊：3357次
1.引言
由于現(xiàn)在經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市也逐漸增多，電力電纜的應(yīng)用范圍就變得越來越廣。電力電纜是電力系統(tǒng)的重要設(shè)備，所以電力電纜的穩(wěn)定運行是與人們正常生活和工作息息相關(guān)的。一旦電力電纜發(fā)生故障，輕則會影響人們的正常的工作生活，重則會引起火災(zāi)，威脅人們的生命和財產(chǎn)安全。所以，及時對電力電纜的故障進行處理是非常有必要的。電力電纜一般被鋪設(shè)到地下或者其他隱蔽地方， 因此如何能夠準確查找到電力電纜故障點是一個重要課題。
2.電力電纜故障常見的原因
2.1 絕緣受潮
電力電纜在絕緣受潮的情況下非常容易造成故障。而且造成電纜受潮的主要原因有：電纜制造十分粗糙，金屬的保護套有裂縫或者有小孔的存在； 金屬的外保護套被外物弄破或者是受到了腐蝕而穿孔。
2.2 機械損傷
煤礦井下的電纜故障的最主要原因就是機械損傷。有些機械損傷表面看起來比較輕微，而且在剛剛受到損傷的時候，并不會造成故障，但是這種情況不會一直維持下去的，隨著時間的累積，電力電纜就可能會由于損傷的加重而造成故障。而且很多方面都能夠造成電力電纜的機械損傷，比如：電力電纜直接受到外力壓砸而被損傷， 能夠使電力電纜受到壓砸的電氣設(shè)備有礦車和煤矸石等。自然現(xiàn)象能夠造成電力電纜的損傷，因為熱脹冷縮，當電纜溫度升高時，電纜的內(nèi)絕緣膠就會發(fā)生膨脹，從而電纜的外套就會被脹破，還有就是電纜在移動時受到較大的摩擦力和拉力， 就會使導(dǎo)體和中間接頭處被拉斷。其次，還有電力電纜因為受到?jīng)_擊負荷而造成損失，當供電負荷不平衡時，非常容易發(fā)生短路和接地等故障，這些故障能夠引起沖擊性負荷，從而破壞了電力電纜的絕緣介質(zhì)。
2.3 絕緣介質(zhì)老化變質(zhì)
長期的過熱能夠引起電力電纜的故障， 這是因為過熱能夠使絕緣層老化變質(zhì)， 而引起電力電纜長期過熱的一個重要原因就是電纜的負荷太高，很難承受。所以，通風(fēng)不良的地方，像是電纜密集區(qū)、電纜隧道等，還有與熱力管道挨的比較接近的電力電纜都可能會發(fā)生由于過熱造成的絕緣層的快速損壞。除此之外，過電壓也是加速電力電纜絕緣層老化的另一個重要原因，而且，過電壓有時還會擊穿電力電纜的絕緣皮，造成故障。
2.4 電纜設(shè)計和制作工藝差
電纜的設(shè)計對其質(zhì)量有著重要影響， 復(fù)合設(shè)計標準的電纜應(yīng)該終端接頭和中間接頭采用防水材料， 電場的分布也需要設(shè)計周密。當設(shè)計好電纜后，電纜的制作過程也尤為重要，要嚴格按照設(shè)計來制作，選擇適當?shù)牟牧?，?yōu)化工藝過程，這樣才能制作出符合要求標準的電力電纜。
3 電力電纜故障的查找方法
電力電纜故障的查找是由三個階段組成的，即診斷階段、測距階段和定點階段。由于電力電纜的故障類型不盡相同，所以，需要采用不用的方法對電力電纜進行故障檢測。
3.1 低壓脈沖法測試
低壓脈沖測試是應(yīng)用在有低阻故障的情況，例如：短路、開路等。低壓脈沖法的優(yōu)點是比較直觀，能夠明顯找到和判斷出有低阻情況的故障。低壓脈沖的測試方法是在電力電纜發(fā)生故障的相上施加低壓脈沖， 并且脈沖會沿著電纜傳播到阻抗反常的位置，電波反射被追蹤儀接收后，追蹤儀上就能夠顯示變化，我們就可以根據(jù)測試的波形來判斷故障類型。如果是短路和終端端頭的開路的話， 發(fā)射的脈沖就和反射的脈沖式一樣的，但是當短路接地和低阻時，發(fā)射的脈沖就和反射的脈沖恰好相反。
3.2 脈沖電壓法
脈沖電壓法是應(yīng)用在高阻和閃絡(luò)故障時的， 并且有90%以上的電力電纜故障都是高阻故障， 高阻故障發(fā)生的主要原因是絕緣層抗電的強度減小，而故障點的阻值都很高，所以此處的電流就會比較小，但是，采用靈敏的儀表是不能夠得到故障的位置。脈沖電壓法的測量原理是：使用脈沖高壓信號或者是直流信號將電力電纜故障擊穿，之后，得到放點脈沖從故障點到測量點的一次往返時間，從而計算得到距離。脈沖電壓法的優(yōu)點有利用故障擊穿時的瞬時信號就會簡化測量過程，加快測試的速度。但是，這種方法也有其缺點就是：安全性比較差、故障點的擊穿有一些難度、故障放電時的電壓波形比較難分辨。
3.3 脈沖電流法
脈沖電流法最主要的優(yōu)點是安全、波形較簡單并且接線簡單，所以，這種方法的使用時比較普遍的。其方法是施加高壓將電力電纜故障點擊穿， 再使用相應(yīng)的記錄儀采集到故障被擊穿的瞬時產(chǎn)生的行波信號，最后，利用電流的行波信號在故障點與測量點往返時間計算出故障的距離。這種方法有兩種測量方式，即閃沖法和直閃法。
3.4 燒穿故障點法
燒穿故障點法的應(yīng)用范圍比較窄，主要用于高祖故障的情況，尤其是使用油紙絕緣的電力電纜。該方法的測量方法是首先要在設(shè)備內(nèi)輸入直流負高壓，然后處理高祖故障點使其出現(xiàn)電弧放點現(xiàn)象，并且需要碳化絕緣介質(zhì)，使得原本的高阻故障能夠轉(zhuǎn)化成為低阻故障，最好采用低壓脈沖法來進行測量。
