单芯电力电缆外护套故障的查找

摘要 本文通过对某总变联络线单芯电力电缆在运行中出现外护套破损后，通过采用电感冲击冲闪法对故障类别、故障距离进行分析，并结合现场经验，阐述了单芯电力电缆外护套故障的解决方法。

关键词 单芯电力电缆；电感冲闪法；故障寻测

中图分类号TM247 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）49-0014-02

电力电缆作为电力系统的重要设备，一旦发生故障，它将直接影响机组的安全稳定运行，同时，也可能引起火灾，扩大事故范围，导致全厂停电。大庆石化乙烯总变的联络线，是总变电所的保安电源，在系统发生故障时由联络线带全所负荷运行，该联络线随变电所建设于1983年，所用电缆为6kV单芯电力电缆。本文通过对乙烯总变联络线单芯电力电缆外护套故障进行查找，总结出一种能够快速、准确、方便地查找单芯电力电缆接地故障和断相故障的寻测方法，为生产装置的安全、稳定运行起到一定的积极作用。

1 电缆外护套故障原因分析

致使电缆发生故障的原因是多方面的，常见原因有：

1）机械损伤导致电缆故障；

2）桥架托盘下沉导致电缆故障；

3）电缆绝缘物的流失导致电缆故障；

4）长期过负荷运行导致电缆故障；

5）环境潮湿导致电缆故障；

6）电缆接头制作工艺不当导致的电缆故障；

7）电缆外护套感应电流导致的电缆故障；

8）制造质量差导致的电缆故障。

2 单芯电力电缆外护套故障寻测方法――电感冲闪法原理

接上电源，整流器对电容充电，当充电电压高到一定数值时，球间隙被击穿，电容器上的电压通过球间隙的短路电弧和电感L直接加到电缆的测量端。冲击电波沿电缆向故障点传播。只要电压足够大，故障点就会因电离而放电。故障点放电所产生的短路电弧使沿电缆送去的电压波反射回去。为了使反射波不至于被测试端并联的大电容短路，在电缆和球隙之间串联一电感线圈，它可借助于闪测仪观察到来回反射的电压波形。

电感冲闪法几乎能适应任何类型的故障。大量实践证明，电感冲闪法是对付那些被人们用别的方法测不出来而被称之为最顽固的故障的最强有力手段。

3 电感冲闪法的实际应用

乙烯总变联络线变的2条6kV高压进线电缆B5611、B5612是单铝芯电缆，共计24条，全长近2 100m。其探测过程如下：

利用电缆故障检测仪探测显示20m处、84m处、448m处、816m处、1 184m处均有接地故障，其中A2#故障部位有5处，B1#故障部位有8处，见表1。经分析及现场勘测后发现绝大部分故障原因为电缆受外力所致，外层电缆绝缘损坏和老化严重导致绝缘层自然龟裂。84m处为电缆故障部位密集区，此处中间电缆头变形严重，单芯电力电缆外护套长期流经较大感应电流，其产生的电弧已将整个电缆头击穿，使主绝缘损坏而发生单相接地故障。

电缆相序根数 故障点

预测距离 故障原因 处理措施

A1# 1000 m 电缆与托盘相接触受外力

致使外层绝缘损坏严重 外包扎

并加绝缘垫

A2#（断） 84 m 中间头外层绝缘、

主绝缘损坏严重 制作中间头

448 m 电缆受外力卡破

造成外绝缘层损坏 外包扎

并加绝缘垫

724 m 绝缘层老化，外皮龟裂 外包扎并加绝缘垫

816 m 绝缘层老化 外包扎

1184 m 终端头（总变处）外皮引线

与零序互感器支撑架接触 分开外皮引线

并加垫绝缘垫

A3# 25 m 自然龟裂 外包扎

84 m 中间头绝缘材质差

致使外层绝缘破损处与桥架放电 外包扎

B1# 132 m 外皮自然龟裂 外包扎

1096 m 终端头（总变处）外皮引线

与零序互感器支撑架接触 分开外皮引线

并加垫绝缘垫

84 m 电缆与桥架、角钢多处放电 待处理

82 m 电缆头外皮绝缘层老化 外包扎并加绝缘垫

108 m 外皮接地，对桥架放电 外包扎并加绝缘垫

340 m 电缆受外力卡破造成外绝缘层损坏 外包扎并加绝缘垫

424 m 托盘毛刺扎破电缆放电 外包扎并加绝缘垫

512 m 电缆受外力卡破造成外绝缘层损坏 外包扎并加绝缘垫

B2# 90 m 电缆受外力卡破造成外绝缘层损坏 外包扎并加绝缘垫

C1# 480 m 电缆受外力卡破造成外绝缘层损坏 外包扎并加绝缘垫

表1B5631进线电缆故障点明细表

利用上述方法我们对B5632进线电缆进行了故障点的定位工作。B5632进线电缆摇测绝缘为5根电缆不合格（A1#、A3#、B1#、C2#、C3#）。在对C3#电缆外护套故障查找中，电缆故障检测仪器显示波形为不放电波形，分析说明电缆外层接地故障点已实接地，放电现象不明显，粗测距离为80m，实地检查后发现此电缆故障点位于84m处，测试误差相当小，故障原因为电缆头内护套龟裂造成主芯线对外护套层放电，必须重新制作电缆头，后经耐压1.5kV，泄漏量为15uA，合格，见表2。

电缆相序根数 故障点

预测距离 故障原因 处理措施

C3# 84 m 电缆头内护套龟裂

致使主芯线对屏蔽层放电 制作

电缆头

C2# 222 m 中间接头屏蔽层烧断 外包扎并加绝缘垫

A3# 134 m 中间接头外皮有铅笔外径大小的孔，

属自然裂开，造成屏蔽层对电缆桥架放电 外包扎

B1# 780 m 自然龟裂 外包扎

A1# 92 m 中间头外皮龟裂 外包扎并加绝缘垫

表2B5632进线电缆故障点明细表

此次共计查找总变2条联络线电缆故障电缆11根，外护套故障部位23处，制作电缆中间头2个，并恢复两条进线的正常运行。实践证明利用此法进行单芯电力电缆外护套故障点的查寻，既方便又快捷，是一种行之有效的电缆故障点准确定位的好方法。

4 结论

在电缆故障测寻时，采用此便可准确迅速地确定故障点位置，为故障的迅速查找处理，尽快恢复送电赢得宝贵的时间。但是如果测寻不得法，则可能导致设备的损坏和故障的扩大。

参考文献

[1]门汗文，崔国璋，王海，译.电力电缆及电线[S].北京：中国电力出版社，2001，6.

[2]国家电力公司发输电运营部编.供用电生产常用指导性技术文件及标准(第五册，电力电缆及附件)[S].北京：中国电力出版社，2003，3.

[3]电子文献.陕西易达科技有限公司.电缆测试技术.