浅析电力电缆故障原因及其预防..doc

浅析电力电缆故障原因及其预防摘要：本文重点总结了电力电缆发生故障的原因，并对故障进行归类。结合电力电缆不同故障类型的特点确定了相应的故障测式方法，同时对电力电缆的维护和故障预防进行简要说明，为迅速查找与排除电力电缆故障、及时恢复供电提供指导。关键词：电力电缆 故障原因 测试方法电力电缆有多种类型。由于电力电缆在运行中不但长期承受电网的电压，而且在运行中还会经常遇到各种过电压：操作过电压、大气过电压、故障过电压等，以至于电力电缆的故障发生频率相对于其它电气设备来说是比较多的，常见的故障现象有电缆接头和电缆终端的绝缘缺陷，电缆本身受到机械损伤、电缆霉热、化学腐蚀、绝缘劣化和局部放电等。无论在生活还是生产中，电缆故障都具有很大的危害，轻则导致停电停产，重则导致触电造成人员伤亡，甚至还可以引起火灾，后果相当严重。因此，定期对电力电缆进行绝缘试验，及早发现电力电缆的运行隐患并加以消除是保证电力电缆安全运行、防止电缆故障发生的重要措施。1 电力电缆常见故障分析1.1 电力电缆常见故障及原因1.1.1 机械损伤：很多故障是由于电缆安装时不小心造成的机械损伤或安装后靠近电缆施工造成的机械损伤引起的。1.1.2 电缆外皮的电腐蚀：如果电力电缆埋设在强力电场的地面下（如大型行车、电力机车轨道附近），往往出现电缆外皮铅包腐蚀致穿的现象，导致潮气侵入，绝缘破坏。1.1.3 化学腐蚀：电缆埋设在有酸碱作业的地区或有蒸汽的煤气站附近，往往造成电缆铠装和铅包大面积长距离被腐蚀。1.1.4 地面下沉：此现象往往发生在电缆穿越公路、铁路及高大建筑物时，由于地面的下沉而使电缆垂直受力形变，导致电缆铠装、铅包破裂甚至折断而造成各种类型的故障。1.1.5 电缆绝缘物的流失：电缆敷设时地沟凸凹不平，或处在电杆上的户外头，由于电缆的起伏、高低落差悬殊，高处的电缆绝缘油流向低处而使高处电缆绝缘性下降导致故障发生。1.1.6 长期过负荷运行：由于过荷运行，电缆的温度会随之升高，尤其在炎热的夏季，电缆的温升常常导致电缆薄弱处和接头处被击穿。1.1.7 震动破裂：铁路轨道下运行的电缆，由于剧烈的震动导致电缆外皮产生弹性疲劳而破裂，形成故障。1.1.8 拙劣的工艺、拙劣的接头和不按技术要求敷设电缆导致电缆故障。1.1.9 在潮湿的气候条件下做接头，使接头封装物内混入水蒸气，经过一段时间后形成闪络性故障。1.2 电缆故障检测方法尽管导致电缆故障的原因很多，但是，不管是哪种原因，最终造成电缆故障的类型大致有以下几种：开路（断路）故障；低阻（短路）故障；高阻故障。高阻故障又分为高阻泄漏性故障和高阻闪络性故障。根据不同故障类型的特点，采用相应的方法对电缆故障进行测试。1.2.1 粗测——万用表法或惠斯登电桥法?万用表法：如有电缆短路，可用机械式万用表或电桥确定此段电缆短路两端的电阻值。阻值大的一端为首端A，阻值为RA；另一端为RB；设电缆总长为L短路点至首端的距离为LA；短路点至尾端的距离为LB；? 为此得出??????? 从上式可导出 ? 惠斯登电桥法：接线图如图1所示，电桥平衡时，X=2LR1/(R1＋R2)。 1.2.2 低压脉冲法测试法低阻故障（开路、短路等）要用低压脉冲法测试。用低压脉冲法可以直观地看到低阻、短路故障及断路故障。测试时，在电缆故障相上加上低压脉冲，该脉冲沿电缆传播直到阻抗失配的地方，如中间接头、T型接头、短路点、断路点和终端头等，在这些点上都会引起电波的反射，反射脉冲回到电缆测试端时被追踪仪接收。追踪仪可以适时显示这一变化过程。根据电缆的测试波形我们可以判断故障的性质，当发射脉冲与反射脉冲同相时，表示是断路故障或终端头开路。当发射脉冲与反射脉冲反相时，则是短路接地或低阻故障。1.2.3 高压闪络法测量法高阻故障用高压闪络法测量法测试。电力电缆的高阻故障几乎占全部故障率的90%以上。高阻故障是由于绝缘介质的抗电强度下降所致。因为故障点的阻值高，测量电流小，所以即使用足够灵敏的仪表也难以测量。对于低压脉冲法，由于故障点等效阻抗几乎等于电缆特性阻抗，所以反射系数几乎为零，因而得不到反射脉冲而无法对故障进行测量。但从介质的电击穿现象出发，只要对电缆加足够高的电压，故障点就会发生击穿现象。在击穿的瞬间，故障点被放电电弧短路，所以在故障点放电前后，就产生电压的跃变。由于介质击穿，其电离过程需要一定的时间，而弧光放电一般要持续数百微秒到几个毫秒，因此跃变电压在放电期间就以波的形式在故障点和电缆端头之间来回反射。如果在电缆的端头（始端或终端），把瞬间跃变电压及来回反射的波形记录下来，便可测量出电波来回反射的时间；再根据电波在电缆中的传播速度，就可以算出故障点到端头的距离。2 电力电缆故障的预防2.1 定期进行电力电缆试验2.