PDF《电力电缆故 障原 因及检 测方法研 究》

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8 1 一) ,男, 程师,博士,主要从事高压输电线路外绝缘研究工作. ― ―

4 8― ― 电力电缆故障原因及检洳方法研究 电工电气 (

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1 1 No .

5 ) 图1电缆故障情 况示意图

1 ) 开 路故 障 若电缆相间或相对地 的绝缘 电阻值达到所要求 的规定值 ,但工作电压不能传输到终端,或虽然终 端有 电压 ,但负载能力较差 ,这类故障称为开路故 障.如图l 所示,若H 点电阻R = . . ,则表明H 点存在 断线故障,为开路故障的特殊情况 .

2 ) 低阻故障 若电缆相间或相对地 的绝缘受损,其绝缘 电阻 将减小.当绝缘电阻小于1

0 倍电缆特性阻抗 时,称 为低阻故障.低阻故障可用低压脉冲反射法进行测 量 .如 图1 所示 ,若M 点绝缘 电阻 =

0 ,则表 明M 点 存在短路故障,为低阻故障的特殊情况.

3 ) 高 阻故 障若电缆相 问或相对地 的绝缘 电阻低于正常值 较多 ,但大于

1 0 倍 电缆特性 阻抗 时,称为高阻故 障 .高 阻故 障不 能采 用 低压 脉 冲反 射法 进行 测量.根据故障性质 ,高阻故障可分为泄漏性高阻 故 障和 闪络性 高 阻故 障.在对 电缆 进行 预 防性试 验时,泄漏电流 随试 验 电压的升高逐渐增大.当试验电压升高至额定 电压 ( 有时还远远达不到额定值) 时,泄漏 电流超过允许 值,这种故障为泄漏性高阻故障. 当试验电压升高到一定值时,泄漏 电流突然增 大且呈现 闪络性波动的特 点;

当电压稍下降时,此 现象消失 ,这种故障为闪络性高阻故障.如图l 所示,若N 点在较 高电压作用下, = O ;

试验电压 降 低后 ,R = o . ,则表 明N 点存 在 闪络 性高 阻故 障 .随 着交联聚 乙烯 ( X L P E ) 电缆大量应用 ,闪络性高阻故 障在 电缆故障中占有较高比例,此类故障查找 比较 困难 .

2 电缆故 障的产生原 因 造成 电缆故障的原因有很多.了解电缆故障产 生的具体原因,对于故障检测方法的选择,快速检 测出故障点十分重要.通过对各种类型电缆故障的 剖析 ,可将故障原因归纳为以下几类 n .

1 ) 机械损伤 机械损伤包括 电缆敷设过程中因拉力过大或弯 曲过度而导致绝缘和护层的损坏,及施工和交通运 输中直接受外力作用而造成的误损伤等.

2 ) 过负荷运行 当电缆长期过负荷运行时,会使电缆产生过热 现象,使电缆温度升高,过高的温度会加速 电缆绝 缘老化,致使绝缘薄弱部位击穿.

3 ) 电缆头故障 电缆 中间连接头、终端头是故障较常发生的部 位 .电缆头故障主要表现在以下两个方面: (

1 ) 由于 制作 工艺不 良,电缆 头 内部含有 杂质、气 隙等 ,在 电缆投入运行后 ,在强电场作用 下 ,内部杂质会发生游离,产生树枝放电现象. (

2 ) 电缆终端接头或 中间接头 的金属屏蔽接地 不良,造成接地电阻值超过规定值 ,产生较高的感 应过电压 ,进而导致电缆的部分绝缘击穿.

4 ) 绝 缘受潮 绝缘受潮是造成电缆故障的主要原因之一,通 常表现 为绝 缘 电阻低 ,泄漏 电流 大 .造 成绝 缘受潮 的原 因有 以下 几方 面:(1)电缆 中间接头 、终端接头 的密封失效 ,导 致潮气侵入,破坏绝缘性能. (

2 ) 电缆 本身存 在质量 问题 ,制造 电缆包铅 ( 铝) 时留下砂眼和裂纹等缺陷. (

3 ) 电缆护套被异物刺穿,或被化学腐蚀 ,或 电解腐蚀 ,导致保护层失效.

3 电缆故障检测方法 电缆发生故障后,快速、准确地判断电缆故障 的性 质 、状 态和类别,是 电缆 运行维护 的 关键 技术,对于减小故障损失具有重要意义. 目前,主要 有 以下几 种 电缆故 障检测 方法 u .