电力电缆故障分析与诊断技术的研究.docxVIP

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电力电缆故障分析与诊断技术的研究

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摘要：随着城市规模的扩大和城市建设进程的加快，电力电缆在城市供电中发挥着越来越重要的作用，特别是在一些城市的核心城区，架空输电线路逐渐被电力电缆所取代。同时，电缆数量的不断增加和电缆运行时间的不断延长，使得电缆故障越来越频繁。在此基础上，分析了电力电缆的故障及诊断技术，为电力电缆的维护提供参考。

关键词：电力电缆；故障分析；诊断技术；研究

1电力电缆故障产生的原因

从总体上看，电力电缆故障的发生对人们的生活有着重大的影响。为了从根本上改变这种现象，有必要分析故障的原因，包括以下几种原因。一是绝缘介质的老化和劣化，因为在电缆负载运行一段时间后，特别是在电力负载的影响下，绝缘保护介质会产生热化学效应，影响性能，甚至丧失绝缘能力；二是过热电力电缆中，由于许多原因，如电缆内部的气隙是自由的，导致局部热量急剧增加，另外，绝缘材料老化，或电缆过载而没有得到有效冷却，如埋地电缆没有良好的通风条件，所以材料高温老化严重；三是机械损伤，造成三个原因，一是外力造成的损伤，如施工过程或运输过程中的意外损伤，造成电缆的电气损伤造成冲击，二是敷设造成的损伤，特别是在张力过大的作用下，绝缘材料损坏，或保护层损坏，第三是自然力的作用，在自然压力下，两端接头处会出现膨胀电缆、护套开裂，还会受到气候变化的影响，造成自然收缩；第四是指电力电缆在大气过电压运行条件下，其绝缘设备会受到影响，如果耐压超过极限，绝缘层会发生断裂，在室外环境下，电缆终端的过电压会引起许多故障，甚至会发生安全事故；第五种是材料缺陷，如电缆缺陷、或电缆附件缺陷、绝缘材料缺陷，无论是哪种缺陷，第六种是保护层的腐蚀，因为在电解液和化学的作用下，电缆外的铅包易受腐蚀，保护层的腐蚀也会因不同程度的发生因素而出现细孔。

2电力电缆故障的类型

电力电缆故障有多种类型。一是发生低电阻接地或短路故障。总之，它是电缆线路的单相或多相导体对地。绝缘电阻低于正常电阻值，导体具有连续性。常见的有单相接地、两相接地等，其次是电阻接地或短路引起的故障。故障类型与第一点相似，但仍有差异。主要原因是接地或短路电阻具有良好的芯线连接，比较常见的类型有单相接地、两相接地等；第三是开路故障电缆的每相导体符合相应的绝缘电阻，但对导体进行了连续性实验，结果表明一根或几根导体是不连续的。虽然没有断开，但电压不能及时传输到电缆终端。在这种情况下，会导致故障的发生。更常见的是单相和两相三相断线。

3电力电缆故障产生的原因

3.1电力电缆过热。电力电缆过热有两个原因。一是电缆内部自由气隙导致局部热量增加，使绝缘材料碳化；二是电缆超负荷运行，不能有效散热，如埋地电缆或电缆隧道往往通风条件不好，干管内或热管附近的电缆，由于温度过高，会使绝缘材料提前老化。

3.2机械损伤。机械损伤有三种类型。（1）外力损伤。在施工或运输过程中，如开挖、吊装、搬运等，可能发生意外损坏，危及电缆安全。（2）敷设引起的损坏，即绝缘材料的损坏和过大张力作用下保护层的损坏。（3）自然力。电缆护套在电缆中、两端受自然张力或内膨胀力的影响会产生裂纹。同时，电缆在气候变化时会自然收缩和膨胀，使接头的中间或两端断开或导电。

3.3过电压。电缆的绝缘设备有一定的耐压上限。如果在大气过电压和内部过电压条件下运行，将超过其极限，导致绝缘层损坏。户外环境中的许多终端故障都是由过电压引起的，过电压会放大电缆本身的一些缺陷，造成事故。

3.4材料缺陷。有三种材料缺陷。第一，电缆缺陷。不仅铅、铝涂层可能会留下缺陷，而且包装绝缘操作不当也可能造成纸张绝缘缺陷，如褶皱、裂缝、重叠或缝隙等。二是电缆附件有缺陷。缺陷包括砂眼、机械强度差、零件不符合技术标准、装配不良。三是绝缘材料的缺陷。这主要体现在日常维护管理的不足，使电缆中段和两端接头的绝缘介质老化、污染、受潮，降低了街道质量。

3.5护层的腐蚀。在电解和化学作用下，电缆外的铅包极易被腐蚀。保护层的腐蚀可由不同的因素和程度引起，使铅镀层表面呈现红色、黄色和橙色化合物或海绵状孔隙。

3.6绝缘介质老化变质。由于电缆在电力负荷下长时间运行，会对其绝缘保护介质产生热效应、化学效应和机械效应等，长时间运行会引起绝缘材料性能的物理或化学变化，甚至丧失绝缘能力。

4诊断电力电缆故障的技术分析

4.1声音测量法

声音测量方法是指对电缆故障的检测和诊断，根据电缆本身放电过程中发出的声音进行测量和判断。高压电缆芯线对绝缘层的闪络放电适用于声音测量方法，采用直流耐压测试仪对电力电缆进行故障诊断。当冲洗的电容器达到一个固定的电压值时，球隙将为电缆的故障芯线放电。在这个过程中，会有一个放电“滋滋”的声音。在此基础上，通过听觉可以直接找到