隨著(zhù)城市的發(fā)展擴大，城市電網(wǎng)的改造，電力電纜獲得了越來(lái)越廣泛的應用。但另一方面，由于電纜處在地下，出現故障很難發(fā)現其故障點(diǎn)位置所在，這對電網(wǎng)的安全穩定運行以及供電可靠性都帶來(lái)很大的困難。對此，筆者首先分析了電力電纜故障常見(jiàn)原因，在此基礎上，進(jìn)一步總結出電力電纜常用故障檢測方法。

  1.電力電纜故障產(chǎn)生的原因

  (1)絕緣層老化變質(zhì)：絕緣電纜長(cháng)期在風(fēng)吹日曬，在電的的作用下發(fā)生了老化，還要受到伴隨電作用而來(lái)的化學(xué)、熱和機械作用，從而使介質(zhì)發(fā)生物理化學(xué)變化，使介質(zhì)的絕緣性能下降。

  (2)過(guò)熱：電纜絕緣內部氣隙游離造成局部過(guò)熱，使絕緣炭化。另外，電纜過(guò)負荷產(chǎn)生過(guò)熱，安裝于電纜密集地區、電纜溝及電纜隧道等通風(fēng)不良處的電纜，穿于干燥管中的電纜及電纜與熱力管道接近的部分等，都會(huì )因本身過(guò)熱而使絕緣加速損壞。

  (3)機械損傷：如挖掘等外力造成的損傷。

  (4)護層的腐蝕：因受土壤內酸堿和雜散電流的影響，埋地電纜的鉛或鋁包將遭到腐蝕而損壞。

  (5)絕緣受潮：中間接頭或終端頭在結構上不密封或安裝質(zhì)量不好而造成絕緣受潮。

  (6)過(guò)電壓：過(guò)電壓主要指大氣過(guò)電壓和內過(guò)電壓，許多戶(hù)外終端接頭的故障是由大氣過(guò)電壓引起的，電纜本身的缺陷也會(huì )導致在大氣過(guò)電壓的情況下發(fā)生故障。

  (7)材料缺陷：電纜制造的問(wèn)題，電纜附件制造上的缺陷和對絕緣材料的維護管理不善等都可能使電纜發(fā)生故障。

  2.電力電纜故障性質(zhì)類(lèi)別的快速判別

  2.1電力電纜的故障分類(lèi)

  電纜故障若按故障發(fā)生的直接原因可以分為兩大類(lèi)：一類(lèi)為試驗擊穿故障;另一類(lèi)為在運行中發(fā)生的故障。若按故障性質(zhì)來(lái)分，又可分為開(kāi)路、低阻、高阻故障等。

  開(kāi)路故障：指電纜的甲端與乙端一相或者三相完全斷開(kāi)。低阻故障：若電纜相間或相對地絕緣電阻在100kΩ以下的故障稱(chēng)為低阻故障。高阻故障：若電纜相間或相對地故障電阻較大，以致不能采用電橋或低壓脈沖法進(jìn)行粗測的故障，通稱(chēng)為高阻故障。它包括泄漏性高阻故障和閃絡(luò )性高阻故障。

  在試驗過(guò)程中發(fā)生擊穿的故障，其性質(zhì)比較單純，一般為一相接地，很少有三相同時(shí)在試驗中接地或短路的情況，更不可能發(fā)生斷線(xiàn)故障。其另一個(gè)特點(diǎn)是故障電阻均比較高。運行電纜故障的性質(zhì)比試驗擊穿故障的性質(zhì)復雜，除發(fā)生接地或短路故障外，還有斷線(xiàn)故障，因此在測尋時(shí)，還應作電纜導體連續性的檢查，以確定是否發(fā)生斷線(xiàn)故障。

  2.2快速判斷故障性質(zhì)類(lèi)別

  電力電纜一旦發(fā)生故障，在故障測尋工作開(kāi)始之前，準確地確定電纜故障的性質(zhì)具有非常重要的意義。

  接到電纜故障事故通知后，首先要仔細詢(xún)問(wèn)變電站和電力調度值班人員故障現象，如事先有無(wú)接地信號，跳閘保護是過(guò)流繼電器動(dòng)作還是速斷繼電器動(dòng)作，斷路器如是多油或少油形式的，應詢(xún)問(wèn)或觀(guān)察斷路器絕緣油的顏色，電纜敷設方式是直埋、架空還是隧道敷設，有無(wú)電纜接頭，系統內部有無(wú)其他電氣事故發(fā)生等。一般情況下，電纜故障以單相接地故障為多(在中性點(diǎn)不接地系統中)，該情況應首先檢查電纜戶(hù)內頭和中間接頭。如果是事故跳閘，交聯(lián)聚乙烯電纜應首先懷疑是外力破壞，因為從該種電纜結構上可以看出，每一相芯線(xiàn)上，都包覆著(zhù)一層金屬銅屏蔽，理論上不會(huì )造成兩相或三相芯線(xiàn)之間直接短路。觀(guān)察斷路器絕緣油的顏色，如果很深，可根據經(jīng)驗判定，短路故障點(diǎn)距離出線(xiàn)柜較近，反之，應該較遠。因為距離越近，放炮爆炸釋放傳輸的能量損耗越小，這可以通過(guò)絕緣油的顏色來(lái)判斷。當然，發(fā)生故障后，首先應測試電纜的絕緣數值，然后將測試的數據再結合上述經(jīng)驗進(jìn)行分析，往往會(huì )收到很好的效果。

  3.電力電纜故障測試儀原理

  電力電纜故障測距在原理上可分為兩大類(lèi)：行波法和阻抗法。

  3.1行波法

  行波故障測距是根據電壓和電流行波在線(xiàn)路上有固定的傳播速度電力電纜中波速為150m/s～220m/s)這一特點(diǎn)，提出了行波故障測距方法。行波法測距利用行波在測量點(diǎn)到故障點(diǎn)之間往返一次的時(shí)間，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單運算即可得到距離。行波信號的獲取和識別第一類(lèi)是利用電壓行波信號的方法，第二類(lèi)是采用電流行波信號的測距方法。目前國內基本上只采用電流行波進(jìn)行故障測距，其原因在于，電壓行波信號不易獲取，當母線(xiàn)上出線(xiàn)較多時(shí)電壓信號比較弱，而電流信號卻很強，電流行波信號比較容易獲取。在工程應用上，與以上兩類(lèi)方法相對應的方法有低壓脈沖反射法、脈沖電壓法和脈沖電流法等

  3.2阻抗法

  較經(jīng)典的阻抗法是直流電橋法以及近年來(lái)研究得較多的利用電纜故障時(shí)工頻(相量)電壓電流關(guān)系來(lái)推導出故障定位方程的方法。電橋法的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、方便，其缺點(diǎn)是只能用于低阻故障測距，而不能用于高阻故障和閃絡(luò )性故障，但是，據統計，電力電纜有60%以上的故障是高阻故障，在預防性試驗中被擊穿的故障有90%以上是高阻故障。電橋法在現場(chǎng)已很少使用。

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