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浅析电缆的故障及测寻方法

  
评论: 更新日期:2011年02月23日

  【摘 要】电力电缆在电力系统中作为传输和分配电能,以及连接各种电气设备等,起着不可估量的作用,因此,维护电缆的安全运行,是一项至关重要的工作。当地下电缆发生故障时,可以使用简易的测寻方法——声测法来寻找电缆故障点,缩短修复时间。
  
  【关键词】电缆故障 声测法 供电可靠
  
  随着社会经济的发展和现代化建设步伐的加快,工农业生产及人民生活的用电量日益增加,对电力的需求量越来越大,要求电网的安全运行也越来越高。而作为连接各种电气设备、传输和分配电能的电力电缆,已逐渐取代了架空线的位置。电缆供电的传输性能在城乡内比架空线既稳定,可靠性高,且占地小,不会造成对市容的影响,也不受自然环境的制约,从而提高了供电的安全性。电力电缆长期在电网的工作电压下运行,充分具备承受内部过电压和大气过电压的能力,可靠地输送电能。但电缆在某些情况下也会发生故障,其原因很多,常见的有以下几种:(1)电力电缆在敷设过程中受到外力损伤而造成电缆绝缘层的破坏;(2)由于地下杂散电流的电化腐蚀或中性土壤化学腐蚀,从而使地埋电缆产生腐蚀;(3)由于地面的下沉或地面上叠放重物,而造成电缆受外力损害变形,导致电缆防护层、铠装、铅包、铝包破裂甚至折断;(4)长期过负荷运行或散热不良造成电缆过热或接头过热;(5)电力电缆的安装敷设不符合工艺技术和质量的要求,电缆的附件质量不过关或电缆头制作工艺不良,密封性能差,都会造成电缆在运行中发生故障,等等。这样就影响了电缆线路的运行和用户的正常用电。为了进一步了解电缆的故障,我们可以按其故障点电缆绝缘损坏的程度进行分析。
  
  1.低阻故障:故障点绝缘阻值下降至该电缆的特性阻抗,甚至支路电阻值等于零,电缆就呈现低阻故障;
  
  2.开路故障:电缆的绝缘电阻值为无限大或虽与正常电缆的绝缘电阻值相同,但电压却不能馈送到用电设备,电缆就呈现开路故障;
  
  3.高阻故障:电力电缆运行中发生故障,故障点的直流电阻等于该断路的特征阻抗,电缆就会呈现高阻故障;
  
  4.高阻泄漏:进行断路(开路)高压试验时,泄漏电流随试验电压的增高而增大,在试验电压升到额定值时,泄漏电流超过允许值,造成高阻泄漏;
  
  5.闪络性故障:在进行断路(开路)试验时,试验电压升到某一数值,泄漏电流的测试仪表指示突然升高,表针呈闪络性摆动;而电压指示仪表指示值稍呈下降时,此现象消失,但电缆绝缘仍有极高的阻值。这异常现象表明电缆存在故障,电缆的绝缘某点有缺陷,而故障点没有造成电阻通路,只有放电间隙或闪络表面的故障。根据以上分析,电缆发生故障的情况比较复杂。为了缩短检修的时间,不致影响正常的供电,必须采取快速有效的测寻方法,才能更快更准确地将故障点查找出来并进行抢修。2000年,大良城区曾发生一起10kV电缆故障,带负载运行的交联电缆YJV22-3×150,是采用埋地穿管的敷设方式。故障发生时,支线开关跳闸,使该地段数百用户停电。检修人员到达现场,观察发现沿线路方向几十米处地面有下陷现象,周围留有打桩机辗压的痕迹,但当时不能准确判断电缆的故障位置,在做好停电的手续、验电接地、挂警示牌后,马上将电缆拆下,选用2500伏兆欧表对电缆进行绝缘摇测,发现电缆的绝缘电阻低于100千欧,且导体连续性良好,这就判断电缆是属于接地故障。为了尽快查找到故障点,我们选用了测寻方法中的声测法。声测法即声测定点试验法,它是利用电容充电后经过球间隙向故障线芯放电,并在故障地点附近用压电晶体拾音器确定故障准确位置的方法。选用升压变压器T,其电压值范围为200V~220V/30000V~35000V,额定容量1kVA,高压硅堆D,球间隙G选用一对小铜球,直径为10mm~20mm,球隙放电的间隙时间一般取2~3秒一次,电容器C取值为2~9μF,设备接线如下图:
  
  将电缆通电升压,用压电晶体拾音器沿着线路的方向移动,最后通过拾音器的声响,发现了故障点的准确位置,立刻开挖该处,发现电缆的外护套、铠装层、铜屏蔽层、线芯都有压伤现象。我们只用了半小时就寻出了故障点,在进行一个多小时的抢修后,再对电缆进行绝缘摇测,符合安全标准,正常恢复供电,投入运行。实践表明,测寻电缆故障采用声测法,具有科学性、实用性和简易性。电缆线路的检修工作是电缆安全运行管理工作的重要环节,当电缆发生故障时,只有通过有计划、有步骤、利用最实效的简易方法测寻,将电缆故障定位及快速抢修,才能确保用户的用电及线路的正常安全运行。
  
  参考文献:
  
  屠俊良,《电力电缆安装运行技术》,水利电力出版社,1990

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