电力电缆故障性质分析电力电缆故障性质分析.doc

电力电缆故障性质分析【 HYPERLINK javascript:window.print() 打印此页】?【 HYPERLINK javascript:history.back() 返回】 发布日期：[2004-8-13]??? 共阅[3844]次???? 韩伯锋 (西安四方机电有限责任公司)? ??摘?要??由于输电线路越来越多地使用电缆，电缆的种类及由其引发的故障也五花八门，本文??主要从故障检测的角度出发来分析电力电缆的故障性质。??关键词??电缆故障??故障性质??绝缘??导体1?引言????在供电系统中，所有的电力设备都可能存在一些问题，诸如设计问题、安装问题、质量问题、运行问题、管理问题等等。但不管什么问题，最终都可能引起设备故障。电力电缆作为一种输电的主要设备也毫不例外会因种种原因出现故障。由于工作的原因，本人在与国内的厂矿企事业单位相关的技术???员接触过程中，发现了一些混乱性的甚至于明显错误的东西，而争论性的一些问题，也是肯定存在的。下面仅以电力电缆故障有关的一些问题做粗浅的论述。2?电力电缆的结构及组成????由于电力电缆的种类繁多，如按电压等级分类，大约有三大类：低压电缆、中压电缆、高压电缆；若按绝缘材料分类，大约有四大类：油浸纸介质电缆、塑料电缆、橡皮电缆、充油或充气电缆等。其结构组成也各不相同，因此，我们从分析电缆故障的角度出发，来对电缆的结构组成进行归结，以便找出共性。????通过分析得知：电力电缆有五种典型结构，其结构示意图如图1所示：????????????????????????????????????????????????????a、单芯电缆I??????????????????????????????????????????????????????????????????????????b、单芯电缆II??????????????????????????????????????????????????c?三芯电缆I????????????????????????????????????????????????????d?三芯电缆II??????????????????????????????????????????????????e?三芯电缆III?????????????????????????????????????????图1?电缆结构示意图????图中，导体芯线和绝缘层是必须的电缆组成部分，导体芯线的材料通常为铜芯和多股铝芯，绝缘材料如上所述有四大类。图1-a所示的单芯电缆是油浸纸绝缘介质电缆的典型结构，金属屏蔽层为铅包，外护层由钢带和塑料材料等组成；图1-b中所示的单芯电缆，通常是塑料交联聚乙烯（XLPE）绝缘介质电缆的典型结构，比图1-a中的结构多了内外半导电层和石墨层，而金属屏蔽层一般为铜带，金属护套可能是钢带（丝）、铝、铜或不锈钢等材质；图1-c所示的三芯电缆是油浸纸绝缘介质电缆的典型结构，与图1-a所示的单芯电缆结构基本相同；图1-d所示的三芯电缆，多为塑料聚乙烯（PVC）绝缘介质和橡皮绝缘介质电缆，一般为6kV以下低等级电缆典型结构，这样的结构也有四芯电缆情况。图1-e所示的三芯电缆，多为XLPE绝缘介质电缆的结构与图1-a所示的单芯电缆基本相同。????分析五种电缆的典型构造，归总进来，电缆主要由五部分组成：导体芯线、绝缘层、半导电层、金属屏蔽层、外护套层，因此，五部分中的那一部分出现问题都可以认为是该电缆有故障。但实际中，在一些特定的条件下只考虑或只分析电缆中某些主要材料的故障，如：XLPE电缆中的半导体层和35kV及以下等级电缆的外护套层等可不分析其故障情况。又如：35kV及以下等级电缆一般只分析金属导体（芯线和屏蔽层）和绝缘层的好坏，而35kV以上等级电缆除此以外还要分析金属和非金属外护套的故障。3?电力电缆故障分类????由于电力电缆的种类较多，结构组成不尽一致，加上人们的工作属性和人们的目的要求不同等原因，使得电缆故障的分类方法较多，这里归纳以下几种情况：3.1?按电缆的组成材料分类（物理特性）分析电力电缆的结构组成，我们可以得出电缆主要由两大部分组成：金属导体，如导体芯线、金属屏蔽层、金属外护套等；绝缘体，如主绝缘层（油浸纸、聚氯乙烯（XLPE）、聚乙烯（PVC）、橡胶（PE））；非金属外护层（PE、PVC），因此电缆故障也分为两大类：3.1.1?导体故障（开路故障）????顾名思义，导体故障是电缆中的金属导体所出现的故障，这里主要指芯线导体（如铜线、铝线）和金属屏蔽层（如铅包、铜带）故障。以导体芯线为例，如图2所示：?????????????????