電力電纜故障原因及常用檢測方法

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)現(xiàn)代化步伐的加快，對電力的需求越來越大。電力電纜作為連接各種電氣設(shè)備、傳輸和分配電能的電力電纜，得到了越來越廣泛的應(yīng)用。

目前，電力電纜產(chǎn)生的故障在所有供電故障中占很大比例。如何快速準(zhǔn)確地確定故障點(diǎn)的位置，判斷故障類型，已成為電力電纜使用和運(yùn)行過程中非常關(guān)鍵的技術(shù)之一。

電纜故障類型

根據(jù)故障性質(zhì)，電力電纜可分為低電阻接地或短路故障、高電阻接地或短路故障、斷線故障、斷線并接地故障和閃絡(luò)故障。

電纜故障的原因

1、機(jī)械損傷

機(jī)械損壞引起的電纜故障占電纜事故的很大比例。當(dāng)時(shí)有些機(jī)械損壞很輕微，沒有造成故障，但損壞部位只有幾個(gè)月甚至幾年后才發(fā)展成故障。

安裝過程中損壞：安裝過程中不小心損壞電纜，機(jī)械牽引力過大而拉傷電纜，或電纜過度彎曲而損壞電纜；

直接外力損壞：安裝后，在電纜路徑或電纜附近進(jìn)行城市建設(shè)，直接損壞電纜；駕駛車輛的振動(dòng)或沖擊載荷會(huì)導(dǎo)致地下電纜鉛（鋁）包裝裂縫；

2、絕緣受潮

絕緣受潮后發(fā)生故障。電纜受潮的主要原因是接頭盒或終端盒結(jié)構(gòu)不密封或安裝不良導(dǎo)致進(jìn)水；電纜制造不良，金屬護(hù)套有小孔或裂縫；金屬護(hù)套因外部刺傷或腐蝕而穿孔；

3.絕緣老化變質(zhì)

電纜絕緣介質(zhì)的內(nèi)部間隙在電場作用下產(chǎn)生游離，降低絕緣。當(dāng)絕緣介質(zhì)電離時(shí)，氣隙中產(chǎn)生臭氧、硝酸鹽等化學(xué)成分，腐蝕絕緣；絕緣中的水分水解絕緣纖維，導(dǎo)致絕緣下降。過熱會(huì)導(dǎo)致絕緣老化和惡化。電纜內(nèi)部間隙產(chǎn)生電游離，導(dǎo)致局部過熱和絕緣碳化。

診斷電纜故障性質(zhì)

所謂診斷電纜故障的性質(zhì)，是指確定故障電阻是高電阻還是低電阻；閃光或封閉故障；接地、短路、斷線或混合；單相、兩相或三相故障。

1、電橋法

將被測電纜終端故障相與非故障相連接，橋臂分別連接故障相和非故障相，通過調(diào)節(jié)電阻平衡橋，通過公式計(jì)算故障點(diǎn)的距離。

2.低壓脈沖反射法

低壓脈沖注入電力電纜的故障。當(dāng)脈沖沿電纜傳播到阻抗不匹配點(diǎn)，即故障點(diǎn)時(shí)，由儀器記錄脈沖產(chǎn)生反射并返回點(diǎn)。故障點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離可以根據(jù)發(fā)射脈沖和反射脈沖之間的往返時(shí)間差和脈沖在電纜中傳播的波速計(jì)算。

3.脈沖電流法

脈沖電流法是將電纜故障點(diǎn)用高壓擊穿，使用儀器采集并記錄下故障點(diǎn)擊穿產(chǎn)生的電流行波信號，通過分析判斷電流行波信號在測量端和故障點(diǎn)往返一趟的時(shí)間來計(jì)算故障距離。脈沖電流法采用線性電流耦合器采集電纜中的電流行波信號。

常用的電纜故障定點(diǎn)方法

1.聲測定點(diǎn)法

聲測定點(diǎn)法是電纜故障的主要定點(diǎn)方法，主要用于測量高阻和閃光故障，使用高壓設(shè)備使故障點(diǎn)擊放電，故障間隙放電機(jī)械振動(dòng)，傳輸?shù)降孛妫牭脚韭暎眠@種現(xiàn)象可以非常準(zhǔn)確地*電纜故障，缺點(diǎn)是外部干擾較大。

2、聲磁法

當(dāng)向電纜施加沖擊高壓信號放電故障點(diǎn)時(shí)，環(huán)流會(huì)在電纜皮膚和地球形成的電路中感應(yīng)到。該環(huán)流在電纜周圍產(chǎn)生脈沖磁場。在監(jiān)控聲音信號時(shí)，接收脈沖磁場信號，可以判斷聲音是由故障點(diǎn)放電產(chǎn)生的，故障點(diǎn)在附近。

3.音頻感應(yīng)法

一般用于檢測故障電阻小于10Ω檢測低阻故障時(shí)，使用1 kHz音頻信號發(fā)生器通過音頻電流向待測電纜發(fā)出電磁波；然后在地面上用探頭沿被測電纜路徑接收電磁場信號，并送入放大器放大。

在電力電纜故障檢測中，應(yīng)認(rèn)真冷靜地分析故障的類型和性質(zhì)，正確運(yùn)用搜索方法和儀器，積累更多的故障搜索經(jīng)驗(yàn)。目前，電力電纜故障檢測方法仍存在一些局限性，國內(nèi)外電力電纜故障診斷儀器和技術(shù)仍存在一定差距。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，電力電纜故障診斷技術(shù)不斷提高。