电缆故障范文

时间:2023-02-21 19:03:00

电缆故障

电缆故障范文第1篇

[关键词]电缆 故障 探测

中图分类号:F242 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)13-0019-01

1.电力电缆故障的类型与原因

1.1 故障类型

电力电缆故障按照不同的标准可以分为不同类型,从方便故障检测角度考虑,按照绝缘电阻的大小可分为:开路故障、低阻故障以及高阻故障。开路故障:也就是电缆导线发生断裂,致使绝缘电阻无限大、电能无法传输到对端;低阻故障:电缆相间或者相对地绝缘受损,致使绝缘电阻变小,短路故障是低阻故障的极端表现;高阻故障:是指绝缘电阻大于10Z0的故障,又可分为:泄漏性故障和闪络性故障。

1.2 故障原因

引起电缆故障的因素有很多种,分析其产生的原因,对电缆的维护和快速检测定位都非常重要。常见的故障原因有以下几种:(1)线路老化,电缆运行环境一般比较恶劣,常用的绝缘材料交联聚乙烯在酸、碱、盐、水以及微生物的作用下会发生老化,天长日久导致绝缘层被击穿,造成短路或低阻故障。(2)机械损坏,对于埋地电缆这类事故比较多,在工程施工时未经确认进行开挖、打桩等作业,或者重型车辆碾压等都容易导致电缆错位、扯拉度形,致使故障发生。(3)电缆接头制作不良,电缆接头没采取必要的防潮措施、密封不良、接头电线连接压接不良、接头位置不合理等都容易引起电缆故障。(4)电缆施工安装不规范,在施工时没有严格按照安装要求去做,可能出现碰伤电缆、牵引过度而拉伤电缆、弯曲过度、电缆错位变形等问题,这些都可能引起电缆故障。(5)自然原因,如因温度差异引起电缆涨缩,致使绝缘层外皮擦伤或导体中断,或者雷电、狂风、暴雨等自然因素都可能引起电缆故障。

2.电力电缆故障的检测与故障点的定位

2.1 检测与定位步骤

当电缆线路发生故障时,首先需要确定故障的类型,再对故障点进行预定位,再精确定位,从而快速抢修把损失降到最低。确定故障类型可以采用兆欧表对电缆中每相对比绝缘电阻的阻值,若阻值为零,需要用万用表测量故障电阻,从而确定是高阻还是低阻故障,再对相间绝缘电阻进行测量,确定是否出现相间短路;确定好故障类型后,再进行故障的预定位,从电缆的一端测试,确定故障点到测试端的大致距离;再用相应的仪表和测试方法对故障点进行精确定位。

测量电缆长度。查找10kV电缆故障的第一步是测量相关电缆线路的长度,首先在测量前要去除电缆线路两端的接头并悬空,要注意测量仪器的良好性能和信号。接着利用低压脉冲法测量出现故障的电缆线路的长度,并与正常运行时电缆线路长度相比较。

检测电缆故障点的方法。检测电缆故障点有多种方法,在实践操作中运用哪种方法也要根据电缆故障的实际情况。与上述测量方法相同,检测电缆故障也可以利用低压脉冲反射法来检测。这种检测技术有使得检测结果清晰的优点并且有较高的精确度,但是对于电缆短路故障,这种方法不足以清晰地辨认故障点。如果要精确定位还可以选择脉冲电流法检测,只要保持接触良好和正常的信号就可以得到效果。

电缆故障的粗定位。虽然脉冲电流法可以基本确定10kV电缆故障点的与测试点的距离,但在现实测量中还会存在电缆弯曲时的误差,因此还需要其他的技术,如释放音频信号、切断测试等技术加以辅助确定定位。首先可以利用电缆故障电源配合对故障点进行定位,使用定位电源对故障点施以高压脉冲电流,在经过故障点时仔细聆听周围的放电声,那么在一定范围内可以找出故障点的位置。停止施加高压电流后,打开相关的电缆沟板就会在电缆的某一段中发现有破损的保护层,也就可以初步判断这就是电缆的故障点了。

电缆故障的精确定位。电缆故障点的最终定位需要利用绝缘电阻表,在最终定位前还要采取必要的安全措施。在经过电缆故障点的粗定位之后,在初步确定的故障点一米周围用电锯将电缆锯断,将锯断的电缆两端用电源电阻表进行测量,然后从据开点的前端任意两相相接,并在电缆终端测试绝缘电阻,如果有一组为零就说明本次的电缆故障点的定位精确无误。电缆故障点的定位越来越精确化,需要在实践中运用理论知识,敏锐的抓住电缆测量过程中变形和突变的问题,从而准确并且及时地为电缆故障做出定位。

2.2 故障的预定位

(1)低压脉冲反射法。该法是向电缆中输入低压脉冲信号,脉冲信号遇到故障点后会产生反射,根据发射脉冲与反射脉冲的时间差和脉冲在电缆中的波速度,可以确定出故障点的距离,根据波形的特点还能确定故障类型。低压脉冲法可以测量开路、短路、低阻故障,不适合高阻故障。在实际测量过程中,还常用低压脉冲比较法来确定故障点,利用故障芯线和良好芯线的波形进行对比,可以较好的排除接头等的干扰,确定故障点及故障点的起始位置。(2)冲击高压闪测法。该法的测试原理是将直流电压给高压冲击单元的电容器充电,通过球隙放电产生高压脉冲信号输入到电缆线芯中,高压脉冲碰到故障点时能够击穿放电,而在故障点起弧瞬间,再发生一个低压脉冲信号,低压脉冲在故障点闪络处则发生短路反射,并记忆在仪器中,当电弧熄灭后,复发一测量脉冲通过故障处直达电缆末端并发生开路反射,最后通过对比两次低压脉冲的波形来确定故障点的位置,此法适合于高阻故障或者闪络性故障。

2.3 故障点精确定位

在上述方法测距后,要根据初测结果再到缆路径上进行精确定位。精确定位技术主要包括:声测法、声磁同步法和音频感应法。

(1)声测法是通过故障点放电时产生的声波进行定点,利用声音传感器检测电缆发出的声音信号,声音最大的地方就是故障点。声测法简单易行、便于操作,但是很容易受环境噪音的影响,有时需要在夜里才能测试;此外,当遇到闪络故障,声音范围较大,很难做到精确定位。随着技术的进步,单纯的声测法应该逐渐变少。

(2)声磁同步法通过在故障电缆上施加高压脉冲,故障点会被击穿放电,产生声音信号和电磁波信号,通过仪器检测这两种信号,如果是同步的则可以认为该声音是故障点放电产生的,若不同步则是干扰信号,以此来判断故障点位置。磁场信号比声音信号传播的快,两者传到地面同一点的时间差就不同,通过探头找到时间差最小的地方,探头所在位置的正下方就是故障点的位置。声磁同步法提高了定点时抗环境干扰的能力,是目前最理想的精确定位方法。

(3)音频感应法是通过接受从被测电路的一端注入音频电流发出的电磁波来定位的,当被测信号传输至故障点时,信号不能继续传输,则在故障点两边会出现信号差异,利用接收器探测信号的变化,就可以确定故障点的位置。该法一般用于探讨低阻故障,对于这种故障,故障点的声信号非常微弱,用传统的声测法很难测试,所以要采用音频感应法,其测试精度较高,效果较好。

3.结语

电力电缆的安全运行关系到供电系统的可靠性,供电公司在铺设电缆时,要严格要求并规范管理,以确保施工质量;在运行阶段,要健全电缆全生命周期管理,加强对线路的实时状态监测;供电公司的技术人员,应该了解电缆故障的类型与原因,掌握相应的检测与定位方法,一旦发生电缆故障,能够迅速采用合理的方法和仪器,检测并确定故障点的位置,及时排除故障,这对保障供电系统安全运行和提高供电可靠性都有重要意义。

参考文献

[1]卞佳音,单鲁平.城市电网高压电缆运维技术探讨 [J].机电工程技术 ,2014,43(2):25-28.

[2]李俊秀.电缆故障的检测及预防措施[J].自动化与仪器仪表,2014,(2):157-161.

电缆故障范文第2篇

【关键词】故障查找;电缆;急修;配网

前言

随着我国国民经济迅猛发展,电力电缆在全国的各工矿企业、事业单位得到了广泛的应用,特别是近几年城网和农网改造以来,城市美化日益突出,大量的架空线路下地,使得电缆的用量进一步加大。但是在供用电力电缆过程中,一旦发生故障,很难较快地寻测出故障点的确切位置,不能及时排除故障恢复供电,往往造成停电停产。对于配电运行维护人员而言,如何快速查找电缆故障点是一项必备的技能,以下是笔者根据电缆故障发生后分析查找故障点的顺序进行的一些讨论。

1.电缆故障巡视

按笔者实际电缆急修经验,在电缆故障发生后,运行人员若对于电缆走向较为清晰,熟悉电缆中间接头位置,一般会采取先对故障电缆进行巡视的方式,从外观上初步看能否判断到电缆的故障点。重点巡视包括:一是电缆路径上是否有人开挖施工。二是电缆路径上路基是否有塌陷或明显地形变化。三是检查有中间接头位置,中间接头是否异常等等。若能发现异常,基本能确认电缆的故障点。若无法发现异常,则只能使用仪器辅助定位电缆故障。

2.电缆故障初步判断

10kV电缆故障类型概括而论有接地、短路和断线三种,主要包括以下类型:(1)三芯电缆一芯或两芯接地;(2)二相相间短路;(3)三相芯线完全短路;(4)一相或多相断线。初步判断电缆的故障可使用兆欧表或万用表或做交流耐压试验。比如使用兆欧表测量某相绝缘电阻,测得零值则代表该相已完全接地。

3.电缆故障探测方法及讨论

初步判定电缆类型后,一般会采用电缆故障探测仪对故障进行粗探和定位。目前国内外,故障探测仪种类繁多,但原理及方法多相似。电缆故障点粗探,使用电桥法通常简单有效,因电缆运行环境及故障种类千奇百怪,通常也结合脉冲法测量电缆具体长度及确定故障点,下面是对电桥法、脉冲法及用以精确定位的声探定位法进行的一些探讨。

3.1 电阻电桥法

此方法,可以粗略判断1相电缆芯完好,另外1相或2相低阻接地的电缆故障,原理图如1-1:

电阻电桥法顾名思义,即利用电桥平衡原理,以电缆某一好相为臂组成电桥并使其达到平衡,测量出故障点两侧段电缆的直流电阻值,同时将电缆视为“均匀的传输线”,那么电阻的比值与电缆长度的比值成正比,即:

R1/(RL+ RL0) =R2/RLx RL = RLx + RL0-

以此推导出故障点距测试端的距离RLx=2RL/(1+R2/R1),因此,可以得出:

使用电阻电桥法时,步骤如下:

(1)短接三芯电缆中完好的一相及故障接地相。

(2)电桥通电后,调节电桥平衡,调节电阻使电桥平衡,记下K(R2/R1)值。

(3)跟据电缆全长计算出故障点距离测量点大概距离为:

3.2 电容电桥法

如果电缆是开(断)路故障时,若再采用测量电阻电桥法将无法测出故障点的距离,因为直流电桥测量臂未能构成直流通道。在此只能采用交流电源,根据电桥平衡原理测量出电缆好相及故障相的交流阻抗值。测量图及原理图如2-1及2-2所示:

由于电缆被视为“均匀的传输线”,其上分布电容与电缆长度成正比,以此推算出故障点的距离,依然得出:

用电容电桥法测量时,除不用短接电缆另一端外,方法与电阻电桥法类似。

实际上,许多电缆接地为闪络高阻接地或泄漏电阻,有时人们会直接使用高压直流电压将故障点击穿,形成瞬间短路,以测出直流电阻值,推算出故障点初步位置(原理同电桥法)。在日常急修工作中,我们发现,因电缆路径不完全清楚、电缆中盘圈长度无法估计电缆全长及电缆电阻不可能完全均匀等原因,导致测量时电缆故障点误差较大。有时得到的误差值会达到10米,此时,若进行开挖,工作量会很大,因此需要使用其他方法对故障点进行精确定位,目前,较为普遍的是采用声测定点法。

3.3 脉冲法的应用

实际上,电缆故障千期百怪,多数时候电缆埋深及敷设方式、敷设环境各异,种类也多种多样,三相全坏情况也时有发生,导致电缆故障探测困难。脉冲法可确定电缆长度,并根据不同波形判断故障点位置,目前应用了微波传输(雷达测距)理论,即脉冲法来测量的仪器也已大规模应用。基本原理如下:

无论低压脉冲法还是高压脉冲法均是依据微波在“均匀长线(电缆)”传输中,因其某处(故障点)特性阻抗发生变化对电波的影响来微观地分析电波相位、极性及幅度等物理量的变化,来测得电波传输到故障点的时间再计算出故障点的距离。比如利用电磁波和声波信号进行测量的仪器,是由于电磁波在空气中的传输速度比声波快,通过计时电路记录两者到达的时间再经逻辑运算给出故障点距离。即:

S=(t电磁波—t声波)×V声波= t×V声波

另一种方法则是通过对瞬时电磁波及声波信号进行整理后显示出波形,在二者波形起点重合时即认为此处为故障点位置,如图4-1。

脉冲法目前应用较广、精度也较电桥要高,但使用不同频率脉冲来测试电缆故障,及使用波形判断故障点等对使用人员的经验、要求等比较高。

3.4 声测定点法

此方法用于电缆故障点的精确定位,主要使用的仪器包括拾音器和脉冲发生器。通过脉冲发生器向电缆输入脉冲,后在故障点放电,使用拾音器(听筒)记录定位。原理如图所示:

声测定点法是利用直流高压设备,向电容器充电、储能,当电容器电压达到球间隙击穿值时,电容器通过球间隙放电,向被测电缆的故障线芯施加冲击电压,当故障点击穿时,电容器中储蓄的电能将通过等效故障间隙Ja或故障电阻R1放电,于此同时,将产生机械振动波和电磁波,然后利用拾音器,在粗测的故障距离附近,沿电缆进行听测,地面上振动最大、声音最响处,即为故障点的实际位置。

声测定点法简便、易行,准确性好,其绝对误差不大于±0.4m。

(1)有时因为环境干扰大,土质或电缆具体损坏不同等因素,故障点闪络放电传给探头的机械振动波很弱(塑料电缆易发生这种情况),定点比较困难,这时可以利用电缆故障点闪络放电时即发射电磁波又有机械振动波这一现象,使用两台定点仪在同一时刻,都接收到“啪!啪!”的声响信号时,说明该音响信号确为故障点发出的放电信号(电磁波和机械振动波),在找出最响点,即可定出准确的故障点。

(2)寻找最响点的方法是:在定点过程中,如果听到有规律的“啪!啪!”的机械振动声(放电声)以后,故障点就在离此不远的地方,此时应沿电缆走向,前后移动定点仪进行比较测量,同时减小定点仪的输出音量,逐渐缩小听测范围,最后集中于一个最响点。

(3)对于极少数的(5%以下)金属性接地或故障电阻极低(Rm

使用声测法,有时对于埋深过深或电缆穿管敷设且管中注满水时依然可能无法精确定位。但绝大多数时候,可以确定到故障点。

上面使用仪器探测电缆故障的方式,基本都包括两类:粗测和精测。粗测的方法很多,主要有电桥法、低压脉冲法、高压闪络测量法等,测量出故障点的大概范围。精测主要是查找清楚电缆的路径和埋深,进而找出故障点的精确位置,比如声测定点法等,若对电缆路径、埋深不清楚时,可能还需要使用到电缆路径探测仪等工具。

结束语

电缆故障范文第3篇

关键词:电缆故障检测;测距;小波分析

中图分类号:TM247文献标识码: A

引言

电力工业是国民经济的支柱产业,同时又是其它产业能够稳定发展的保证[1]。因此,保证电力系统运行的安全性、可靠性是国民经济能否稳定快速发展的关键。输电线路担负着传送电能的重要任务,是电力系统的经济命脉,其故障直接威胁到电力系统的安全运行。

一、引起电力电缆故障的原因

电力电缆是电气工程的重要组成部分,用来传输和分配电能,具有占地少、供电可靠、施工便利、绝缘性能好、能提供容性功率提高功率因素、运行及维护简单等特点。但电力电缆存在绝缘老化变质、电缆接头过热、保护层机械损伤、谐波及过电压造成击穿引起电缆故障、中间接头及终端头设计、电缆头材料选择和制作工艺影响等问题。同时电缆事故往往造成一定的损失。了解电缆故障的原因,对于减少电缆的损坏,快速地判定出故障点是十分重要的。

1、绝缘老化变质;电力电缆长期处于电、热、化学及机械作用环境中,从而使绝缘介质发生物理及化学变化,导致介质损耗加大,绝缘强度下降。

2、电缆过热;造成电缆过热的主要原因是电缆内部气隙游离造成局部受热,加速绝缘老化、碳化,电缆过载或表面散热不佳导致绝缘加速老化。

3、过电压造成击穿;雷击过电压和谐振过电压使电缆绝缘所承受的耐受电压超过允许值而造成击穿。

4、中间接头、终端头材料选择和制作工艺问题;设计电缆电压等级低于运行电压,电缆处于长期过电压运行状态,加速绝缘老化,缩短电缆使用寿命。电缆头材料选择不当,由于电缆绝缘材料和电缆头材料材质不同,热胀冷缩系数不同,长期运行电缆和电缆头之间产生间隙,发生树状爬电,引发电缆放电击穿。电缆头制作工艺不规范,剥离半导体时损伤电缆绝缘,半导体剥离长度不够,绝缘表面存在微粒、灰尘等杂质,造成绝缘强度下降,使用寿命缩短。

5、绝缘受潮、腐蚀、外力损伤;中间接头或电缆头因做头密封不严造成绝缘受潮,穿墙套管外侧防雨棚设计不合理,造成电缆头长期淋雨受潮,引起电缆头击穿放电。

二、电力电缆故障类型

根据故障电阻与击穿间隙情况,电缆故障可分为低阻、高阻、开路与闪络性故障。

1、低电阻接地或短路故障:电缆线路一相导体对地或数相导体对地或数相导体之间的绝缘电阻低于正常阻值较多,电阻值低于10Zc(Zc为电缆线路波阻抗),而导体连续性良好。常见类型有单相接地、两相短路、两相短路接地、三相短路接地等。

2、高电阻接地或短路故障:与低电阻接地或短路故障相似,但区别在于接地或短路的电阻大于10Zc而芯线连接良好。常见类型有单相接地、两相短路、两相短路接地、三相短路接地等。

3、开路故障:电缆各相导体的绝缘电阻符合规定,但导体的连续性试验证明有一相或数相导体不连续,或虽未断开但工作电压不能传输到终端,或虽然终端有电压但负载能力较差。常见类型有单相断线、两相断线、三相断线。

4、闪络故障:低电压时电缆绝缘良好,当电压升高到一定值或在某一较高电压持续一定时间后,绝缘发生瞬时击穿现象。常见类型有单相剐络、两相闪络、三相闪络。

三、电缆故障测距方法分析

1、电桥法

将被测电缆终端故障相与非故障相短接,电桥两臂分别接故障相和非故障相,通过调节电阻使得电桥达到平衡,通过公式计算出故障点的距离。目前现场中电桥法用的越来越少,但是对于一些没有明显的低压脉冲反射,又不容易用高压击穿的特殊故障,使用电桥法往往可以解决问题。电桥法的优点是简单、方便、精确度高,但其主要缺点是不适用于高阻抗与闪络性故障以及相间短路性故障。

2、脉冲电压法

又称闪测法,是20世纪70年展起来的用于测量高阻与闪络性故障的方法。该方法首先将电缆故障点在直流高压(直闪法)或冲击高压(冲闪法)信号下击穿,然后记录下放电脉冲在测量点与故障点往返一次所需的时间,再根据电波在电缆中的传播速度,就可算出故障点的距离。该方法测试速度快,波形清晰易判。但其接线复杂,分压过大时对人和仪器有危险。

3、低压脉冲反射法

测试时向电力电缆的故障相注入低压脉冲。该脉冲沿电缆传播到阻抗不匹配点即故障点时,脉冲产生反射回送到测试点由仪器记录下来,根据发射脉冲与反射脉冲的往返时间差和脉冲在电缆中传播的波速度,便可计算出故障点离测试点的距离。该方法的优点是简单直观,不需要知道电缆的准确长度等原始资料;缺点是不能适用于高阻抗与闪络性故障,需要知道电缆的走向。

4、二次脉冲法

20世纪90年代,国外发明二次脉冲法。它先用高压脉冲将故障点击穿,在故障点起弧后熄弧前,由测试仪器向电缆耦合注入一低压脉冲。此脉冲在故障点闪络处(电弧的电阻值很低)发生短路反射,并记忆在仪器中。电弧熄灭后,测量仪器复发一测量脉冲通过故障处直达电缆末端并发生开路反射,比较两次低压脉冲波形可非常容易地判断故障点(击穿点)位置。二次脉冲法使得电缆高阻故障的测试变得十分简单,是目前电力电缆故障离线测试最先进的基础测试方法。

四、故障定点

1、声测定点法

声测定点法是电缆故障的主要定点方法,主要用于测量高阻与闪络性故障,测量时使用高压设备使故障点击穿放电,故障间隙放电时产生的机械振动,传到地面,便听到“啪、啪”的声音,利用这种现象可以十分准确地对电缆故障进行定点,缺点是受外界干扰较大。

2、声磁法

在向电缆施加冲击高压信号使故障点放电时,会在电缆的外皮与大地形成的回路中感应出环流来,这一环流在电缆周围产生脉冲磁场,在监听到声音信号的同时,接受到脉冲磁场信号,即可判断该声音是由故障点放电产生的,故障点就在附近。

3、音频感应法

探测时,用1kHz的音频信号发生器向待测电缆通音频电流,发出电磁波;然后在地面上用探头沿被测电缆路径接收电磁场信号,并将之送入放大器进行放大,将放大后的信号送人耳机或指示仪表,根据耳机中声响的强弱或指示仪表的指示值大小而定出故障点的位置,当探头从故障点前移l~2m时,音频信号中断,则音频信号最强处为故障点。

五、故障测距方法

近年来,还有许多新颖的测距方法被提出,如优化方法、卡尔曼滤波技术、模式识别技术、概率和统计决策、模糊理论和光纤测距等方法,目前多处于研究阶段,电缆的故障是很复杂的,目前还没有一种万能的仪器可以检测所有的故障。按其主要功能可分为以下几类:

1、简单便携式检测设备

这类设备结构简单、功能单一,是较早期的产品。国外的T510便携式电缆故障遥测仪就属于这类产品,它采用脉冲反射法,由电池驱动,正常使用3个月,最大工作距离为3km,精度为1.6%,我国科汇公司生产的T-COl也属于这类产品。

2、有一定附加功能的检测设备

这类产品可以对检测资料进行简单的处理,并有一定的附加功能。英国百考泰思特公司的通信故障遥测仪器属于这类设备,它的检测范围为20km,精度为1%,检测的结果也可直接打印,也可输入PC机存储、分析,是目前较先进的仪器。国内的同类产品有武汉的桑迪电子仪器公司WY系列的WY51313电缆故障路径探测仪,它利用脉冲反射法的基本原理,可自动定位故障点,并有发讯功能。它的检测距离为3km,分辨率为1%。此外国内淄博通信电器有限公司的TC98通信电缆障碍测试仪、TCO2市话电缆线路障碍测试仪;成都华泰仪器有限公司的DLC、DXC和GTA-2等测试仪都属于此类检测设备。

3、功能强劲的检测系统

这一类设备大多由前台检测、数据传输、后台控制处理等部分构成。具有状态资料的采集、传输、处理的功能。意大利的尼考特拉(NlCOTRA)电缆监控系统属于这类设备,它是近几年才引进我国的电信市话维护的高技术设备,主要用于充气电缆的检测。系统有检测控制中心、数据采集器单元DSA-800、传感器系统、全自动电子干燥系统、电子流量配气单元五部分组成。它通过数据传输、定时检测、自动检测、实时操作等基本操作,可完成电缆气压值的测定、估测电缆漏气点等检测功能,并警告维护人员,而且在建立的系统数据库中可存有线路的技术资料和维修档案,极大地方便了维护人员和工程技术人员对线路的维护和改造。这套系统改变了传统的充气维护模式,有效地提高了线路设备的维护质量和管理水平。

结束语

随着电缆电网的发展,电缆的运用越来越广泛,在电缆数量增加、工作时间延长的环境下,其故障发生频率也逐渐升高,而由于电缆路线隐蔽性强、检测设备和技术有限等原因的影响,使得电缆故障检测难度提升,然而电力电缆一旦发生故障将直接影响着整个电力系统的安全运行,因此我们需要准确、迅速、经济地查找出电缆故障。

参考文献

[1]李明华,闫春江,严璋.高压电缆故障测距及定位方法[J].高压电器,2012年

[2]陈韶勇,李越.电力电缆常见故障检测方法[J].科技创新导报,2012年

[3]魏书宁,龚仁喜,刘珺等.电力电缆故障检测的方法与分析[J].计算技术与自动化,2013年

电缆故障范文第4篇

关键词:10kV电缆;故障

Abstract: 10 kV power cable can improve the safety operation of the power supply enterprise reliability and economic benefits. With the vigorous development of economy, the power supply reliability of the more important. In this paper, the 10 kV power cable breakdown is expounded, and put forward the testing method.

Keywords: 10 kV cable; fault

中图分类号:TM726.4文献标识码:A文章编号:

一、10kV电力电缆故障产生的原因

(1)电力电缆产生故障的原因

①机械损伤。机械损伤引起的电缆事故占电缆事故很大的比例,如:1)直接受外力损伤,这方面的损坏主要有施工和交通运输所造成的损坏;2)安装时的损伤,在安装时碰伤、拉伤电缆或者因弯曲过度而损伤电缆;3)自然力造成的损坏,中间接头和终端接头受自然拉力和内部绝缘胶膨胀的作用所造成的电缆护套裂损等。

②绝缘受潮。中间接头或终端头结构不密封或安装不良而造成绝缘受潮。电缆制造不良在金属护套上留有小孔和裂缝等缺陷或金属护套被外物刺伤也会使电缆受潮。

③过热。电缆绝缘内部气隙游离造成局部过热而使绝缘炭化以及电缆过负荷都会产生过热。安装于电缆密集地区或电缆沟以及电缆隧道等通风不良处的电缆,还有穿行在干燥管中的电缆以及电缆与热力管道接近的部分等,都会造成电缆过热从而使绝缘加速损坏。

④过电压。过电压主要是指大气过电压(雷击)和电缆内部过电压。实际运行经验表明,许多户外终端头的故障是由大气过电压引起的。

⑤设计和安装的问题。中间接头和终端头的防水设计不周密,选用的材料不当,电场分布的考虑不周,工艺要求不严密,机械强度的裕度不够等是设计中常见的问题。拙劣的接头与不按技术要求敷设电缆或者在潮湿的气候条件下作接头,使接头混入水气也是形成电缆故障的重要原因。

(2)电力电缆故障的类型

①按故障现象,可分为开放性故障和封闭性故障。

②按接地现象,分为开路故障、相间故障、单相接地、多相接地混合型故障等。其中,常见的是单相接地和多相接地故障。

③按故障绝缘电阻的大小,可分为开路故障、低阻故障和高阻故障3种类型:a.开路故障。若电缆相间或相对地绝缘电阻达到所要求的规范值,但工作电压不能传输到终端;或虽终端有电压,负载能力较差。断线故障即为开路故障的特例。B.低阻故障。电缆相间或相对地绝缘受损,其绝缘电阻小到能用低压脉冲法测量的一类故障。当故障点对地电阻为零时,即为短路故障。C.高阻故障。电缆相间或相对地绝缘损坏,其绝缘电阻较大,不能用低压脉冲法测量的一类故障,它是相对于低阻故障而言的。包括泄露性高阻故障和闪络性高阻故障2 种类型。

二.10kV电力电缆故障点的现场查找

(1)故障点查找的步骤

电力电缆故障点查找一般要经过查看故障电缆基本情况、故障性质诊断、故障测距、精确定点和误差分析5个步骤。如图1所示。其中难点在故障粗测,只要粗测做好了,就能迅速地查找到故障点的位置。

图1故障点查找的步骤

①查看故障电缆基本情况:电缆基本情况是指完善的电缆资料,包括长度、路径走向、接头位置、电缆出厂资料等。这些电缆资料的完整齐全能使故障点查找事半功倍。

②故障性质诊断:通过测量电缆的导电性能和绝缘性能来了解故障电缆的有关情况,初步确定故障的性质,从而选择适当的测试方法对电缆故障进行具体的诊断。

③粗测距离:在故障电缆芯线上施加测试信号或者在线测量、分析故障信息,初步确定故障的距离,为精确定点提供足够精确的信息。这是电缆故障测试过程中最重要的一步。

④精确定点:在粗测距离的基础上,精确地查找故障点所在实际位置,以便于立即进行检修。精测定点方法主要有声测定点法、感应定点法、时差定点法以及同步定点法等。

⑤误差分析:由于电缆的运行环境复杂,且可能存在电缆对接头较多、运行时间较长等特点,一次定位可能存在误差,要注意是否有假信号的窜入。因此,可能需要多次定位才能测出故障点,总结查找过程中的误差,也有利于提高以后的查找水平和速度。

(2)故障点粗测距离的常用方法

①阻抗法

阻抗法通过测量和计算故障点到测量端的阻抗,然后根据线路参数,列写求解故障点方程,求得故障距离。该方法多以线路的集中参数建立模型,原理简单,易于实现。在实际的阻抗法故障测距中,一般都是应用电桥法来实现的。电桥法的优点是比较简单,精度较高,但其适用范围小,一般的高阻和闪络性故障,由于故障电阻很大,电桥电流很小,测距效果很不理想。

②行波法

行波测距法,就是确定行波传播速度后,通过测量行波的传播时间来确定故障位置。总的来说,行波离线测距法有4 类:

a.低压脉冲反射法

一般用于绝缘电阻在40Ω以下的低阻故障,在被测电缆上发射一脉冲电压,当发射脉冲在电缆线路上遇到故障点、电缆终端或对接头时,由于该处阻抗的改变,而产生向测试端运动的反射脉冲,利用仪器记录下发射脉冲与反射脉冲的时间差,从而找到故障点。其优点是简单、直观,不需要详细的电缆原始资料,还可以根据反射脉冲的极性分辨故障类型;缺点是不能用于测量高阻及泄露性和闪络性故障。

b.脉冲电压法

又称为闪测法,利用直流高压或脉冲高压信号击穿电缆故障点,即发生闪络放电,由放电电压脉冲在观察点与故障点之间往返一次的时间来测距,适用于高阻和闪络故障。该方法的优点是不必把高阻或闪络性故障永久性烧穿,利用故障击穿产生的瞬间脉冲信号,测试速度快、误差小、操作简单等;缺点是安全性差,易发生高压信号窜入。

c.脉冲电流法

采用线性电流耦合器采集电缆中的电流行波信号,将电缆故障点用高电压击穿,使用仪器采集并记录下故障点击穿产生的电流行波信号,通过分析判断电流行波信号在测量端与故障点往返一次所需时间来计算故障距离。与脉冲电压法比较,脉冲电流法使用线性电流耦合器,与高压回路无直接电气连接,安全性更好,应用更为广泛。

d.二(多)次脉冲法

其原理是首先对故障电缆发射一个低压脉冲,脉冲在高阻的故障点由于特性阻抗变化不大,不会产生反射。脉冲在另一侧终端被反射回来后,仪器将这个“完好”波形存储起来。然后对故障点电缆发射一个高压脉冲,故障点被击穿,击穿瞬间变成低阻故障,此时仪器触发一个低压脉冲,低压脉冲在被击穿的故障点处被反射回来。仪器把两次低压脉冲的波形叠加起来,分叉点的位置就是故障点的位置。

该方法的优点是可以避开故障点闪络时引起强烈的电磁干扰,低压脉冲宽度可以调节,较长线路也能记录到清晰的信号波形,提高测量精度;缺点是使用仪器较多,如果故障点受潮严重,故障点击穿过程较长,测试时间相应增加,且故障点维持低阻状态的时间不确定,施加二次脉冲的控制有难度。

(3) 故障点精确定位的常用方法

①声测法

其原理是用闪测仪等能使故障点产生规律放电的装置,使故障点放电,然后在粗测所得到的故障位置前后,用接受故障点放电声音的装置来确定故障点的位置。这种方法测出的结果随意性很大,误差也较大,在电缆埋设较深时很难准确测量,但设备要求低。

声磁同步法是声测法的改进方法,声磁同步法是根据声音信号与磁场信号传播速度不同的原理,利用仪器探头检测出声音信

号和磁场信号的时间差来确定故障点。

②感应法

其原理是当音频电流经过电缆线芯时,在电缆周围有电磁波存在,随身携带电磁感应接收器,沿线路行走时,可受到电磁波影响。音频电流流到故障点时,电流突变,电磁波的音频突变。该方法对寻找断线、相间低阻短路故障很方便,但不宜于寻找高阻和单相接地故障。

(4)故障点现场查找过程中的几点建议

①为提高电力电缆故障点查找的效率,建议运行部门必须完善电力电缆运行基础资料,如电缆路径图、电缆电路电子地理分布图及其敷设方式、电缆中间接头分布图及其地理坐标图并做好现场标识。

②在查找过程中,无论使用哪种方法测试故障点波形,若故障点距离测试端太近,均会产生盲区,使得测试波形难以判断识别,此时可尝试到电缆的另一端进行测试,建议每次查找电缆故障点时最好电缆两侧各测试一次以作对比,这样的成功率较高。

③在精确定点时,设备应在距故障点近的一端,这样能量沿电缆衰减较小,便于声磁同步法的定点,快速查出故障点。要充分利用各种试验设备与身体感官,在粗测点的范围内反复进行查找,要仔细分辨故障点处声音与金属屏蔽层上传输声音的差别,不断比较,才能发现故障点。

④在使用二次脉冲法粗测时,若波形不明显,应该用高压脉冲进行多次充放电,一般为5~10min,在听到清脆放电声后,立即使用二次脉冲法,此时的波形一般较为典型,如还未出现典型波形,可重复几次。

三.结束语

综上所述,对于我国电力电缆发生故障时,如何第一时间查找出故障原因,及时排除,保证供电的可靠性,相应提高经济效益。

电缆故障范文第5篇

论文摘要:本文综述了电缆故障的探测方法与仪器。首先列举了电缆故障探测的传统方法并分析了传统方法的不足,然后介绍了电缆故障探测的新方法及其特点。

随着电缆用量在整个电力传输线路和因特网中所占的比例日益提高,电缆故障出现的几率越来越大。电缆故障对生产造成的危害较大,轻者会造成单台电气设备不能运行,重者会导致整个变电所停电,所以电缆故障点的快速测定和精确定位问题变得非常重要。

一、电缆故障探测的传统方法

(一)电缆故障测距的传统方法

电缆故障测距的传统方法主要有以下四种:

电桥法:这是电力电缆的测距的经典方法。该方法比较简单,但需要事先知道电缆线长度等数据,且只适用于低阻及短路故障。但是,在实际运行中,故障常常为高阻及闪络性故障,因故障电阻很高造成电桥电流很小,因此一般的灵敏度仪表很难探测。

脉冲回波法:针对低阻与断路类型的故障,利用低压脉冲反射方法来测电缆故障比起上面的电桥法简单直接,只需通过观察故障点反射与发射脉冲的时间差来测距。测试时将一低压脉冲注入电缆,当脉冲传播到故障点时会发生反射,脉冲被反射送回到测量点。利用仪器记录发射和反射脉冲的时间差,只需知道脉冲传播速度就可计算出故障发生点的距离。该方法简单直观,不需知道电缆长度等原始数据,还可根据反射波形识别电缆接头与分支点的位置。

脉冲电压法。该方法可用于测量高阻与闪络故障。首先将电缆故障在直流或脉冲高压信号下击穿,然后通过记录放电脉冲在测量点与故障点往返一次所需的时间来测距。脉冲电压法的一个重要优点是不必将高阻与闪络性故障烧穿,直接利用故障击穿产生的瞬时脉冲信号,测试速度快,测量过程也得到简化。但缺点是:①仪器通过一个电容电阻分压器分压测量电压脉冲信号,仪器与高压回路有电耦合,很容易发生高压信号串人,造成仪器损坏,故安全性较差;②在利用闪测法测距时,高压电容对脉冲信号呈短路状态,需要串一个电阻或电感以产生电压信号,增加了接线复杂性,使故障点不容易击穿;③在故障放电时,特别在冲闪时,分压器耦合的电压波形变化不尖锐,难以分辨。

脉冲电流法:该方法安全、可靠、接线简单。其方法是将电缆故障点用高压击穿,使用仪器采集并记录下故障点击穿产生的电流行波信号,根据电流行波信号在测量端与故障点往返一趟的时间来计算故障距离。该方法用互感器将脉冲电流耦合出来,波形较简单,较安全。这种方法也包括直闪法及冲闪法两种。与脉冲电压法使用电阻、电容分压器进行电压取样不同,脉冲电流法使用线性电流耦合器平行地放置在低压测地线旁,与高压回路无直接电器连接,对记录仪器与操作人员来说,特别安全、方便。所以人们一般使用此方法。

(二)电缆故障定点的传统方法

这里简要介绍一下声磁同步法。该方法使用高压设备使电缆故障点击穿放电,利用接收器记录放电声音,并用磁场信号对其进行同步,通过分析声音波形及测试人员通过耳机听声进行故障定点。此方法是目前常用的电力电缆定点的方法,但该方法只能获得距离故障点附近2~3m左右距离的声音信号,且对现场操作人员的技术素质要求较高。

二、电缆故障探测的新方法

(一)电缆故障测距的新方法

因果网:因果网描述故障元件、继电器、开关之间内在的动作关系。它利用比传统专家系统更深入的知识及面向对象技术,对电力系统故障进行定位。它具有简单、明确、通用性强等优点。

利用小波变换进行故障选相:在脉冲法电缆故障定位检测中不可避免地存在各种电磁干扰。脉冲信号输出引线引起的高频振荡,采集系统本身固有的高频干扰,以及使用现场的空间电磁干扰都会通过暴露在定位仪外的信号引线进入测试系统,严重时可淹没反射脉冲的起始点,给故障定位带来误差。为此,必须采用有效的数字信号处理方法消除这些干扰的影响,提高故障定位精度。小波变换是20世纪80年代后期发展起来的应用数学分支,被誉为信号分析的数学显微镜,是信号处理的前沿课题。小波变换在数字信号处理领域,如滤波、奇异信号检测、边缘检测等方面应用广泛。小波的多尺度分析方法能将各种交织在一起的不同频率组成的混合信号分解成不相同频率的信号,并直接在时域上反映出来,信号的位置、幅值和波形都十分直观,能有效地实现信噪分离。小波变换具有很好的时频局部特性,对分析信号上奇异点的位置非常有效,这一特性适用于电缆故障定位中寻找反射脉冲的起始点。

基于整个输电网GPS行波故障定位:全球定位系统GPS是近年发展起来的用于通信系统的最新技术。输电线路行波故障定位具有很高的精度,但需要高速A/D采集、大量数据存储、复杂的行波波头辨识,且对发展性故障、近距离故障的测量处理比较困难。如用专用行波波头检测传感器、高精度的GPS时钟及存储行波波头时刻的高效存取方法,在每个变电站安装一台专门设计的行波波头记录仪,与调度通信构成输电网GPS行波测量网络,则可直接测量故障行波波头到达各个变电站的准确时刻,由调度进行故障定位。

跨步电压法:文献[4]利用脉冲跨步方式对低压电缆故障进行定向与定位,该方法接线简单、操作方便,可对直埋电力电缆故障快速定向、精确定点。它是利用电缆沿线的土壤中或地面产生沿电缆走向依次递减或递增的“跨步”电压脉冲,确定故障点的方向和具置。因为根据以往的经验,低压电力电缆故障,90%以上故障点的电缆护层都是破损的,这样即可利用在电缆一端施加一个周期的脉冲信号,沿电缆敷设走向快速确定故障点的方向和精确确定故障点的位置。一般土壤情况下,在距离故障点20-30m,就可以指示故障点方向,在水泥或硬化路面条件下,在距离故障点l0m,就可以指示故障点方向。与现有技术比较,利用脉冲跨步方式对低压电缆故障进行定向与定位的方法的优点是:①可以大范围确定故障点的方向,节省测试故障的时间;②施加在故障电缆上的中压脉冲并不要求被试电缆在故障点产生续弧,并且脉冲宽度仅有几ms到几十ms,因此不会对电缆造成损伤;③所使用的测量设备使用方便、操作简单,并且直观;④定位精度高。利用发光二极管束或指针式表头指示故障点的方向和该电压脉冲的大小,根据仪器上的指示方向,沿电缆探测,即可迅速、精确地找到故障点。

(二)电缆故障定点的新方法

高频感应法:利用高频信号发生器向电缆输入高频电流,这样会产生高频电磁波,然后在地面上用探头沿电缆路径接收电缆周围高频电磁场,电磁场的变化经接收处理后直接在液晶屏幕上显示出来,根据显示出数值的大小直接判断故障点位置。高频感应法与传统音频感应法相比有如下很多优点。高频信号源本身就比音频信号源容易实现,制造容易,可以减少定点探测装置的体积和重量,为设备的小型化和便携创造有利条件。高频信号的频谱抗干扰性能较强。该方法可以直接将结果显示出来,比靠人耳辨别更可靠,更方便。用高频感应法比音频感应法要优越得多,而且它可在不停电情况下用耦合式接线来实施在线故障探测。

红外热象技术:基于电缆一旦过载,线芯的温度将会急剧上升这一现象,人们可对电缆的线芯温度进行监测来判断故障位置。步骤如下:首先采用红外热象仪扫描电缆表面,拍摄出电缆的表面温度场分布图象,进一步处理可得出温度场的具体数值分布,然后根据已建立的传热数学模型,根据电缆结构参数,物性参数,环境温度及表面温度对电缆线芯温度进行反演计算,从而实现电缆线芯温度的非接触的故障探测。正是红外技术不需接触设备,不要求设备停运,且具有操作简便,检测速度快,工作效率高等优点,在未来的电缆故障检测中,红外热象技术必将发挥更大的作用。

参考文献

[1]徐丙垠,李胜祥,陈宗军.电力电缆故障探测技术[M].北京:中国机械出版牡,2001.

[2]刘明生,电力电缆故障的测寻[M].北京:中国冶金工业出版社,1985.

[3]于景丰,赵锋.电力电缆实用技术[M].北京:中国水力出版社,2003.

电缆故障范文第6篇

[关键词]航标电缆;故障;排除

中图分类号:TM621 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)09-0278-01

运输行业的不断进步与发展,水路运输获得良好的发展。在实际的航运中,航标是夜间助航的重要保障,能够有效的提高夜航质量,规避各类安全事故的发生,提高航运的安全系数,确保航运的经济效益。航标电缆是确保航标稳定运行的关键因素,但是航标电缆在实际的运行过程中,难免会发生故障。一旦航标电缆发生故障,会使得航标不能正常运行,影响航运的安全。因此,需要加强对航标电缆的维护和管理工作,及时发现航标电缆中的故障,合理的见故障分析,及时的排除故障,从而确保航标的稳定运行。

一、航标电缆的相关概述

科学技术的不断进步,航标的电源供应逐渐发生变化,现阶段,许多航标的电源都由太阳能、风能、波能等供电。但是对于一些重要的航标仍旧需要采用市电的供应方式。航标电缆是连接电瓶、灯器、电池板之间的重要线路,是确保航标稳定运行的重要保障。

(一)航标电缆的特点

航标电缆其本质是作用于航标的电力。电缆线路一般的建设费用都比较高,高于各类线路的建设质量,电缆能够有效的完成线路不能完成的任务,广泛适用于对电力供应稳定性强的项目中。航标电缆需要具备的特点主要有:

(1)航标电缆一般是连接太阳能电池板、灯器、电瓶之间的纽带,电缆之间的绝缘距离不大,航标电缆的占地面积少,广泛应用于航运航标供电中。

(2)航标电缆受外界环境干扰小,适应范围广,具有稳定的电力传输性能,确保航标的稳定运行,确保航标供电的可靠性,确保航运的安全。

(3)航标电缆更加适应航标的使用,航标电缆向超高压和大容量的发展,确保航标电缆的稳定运行。

(二)航标用电缆的型号选择

水路航标是确保水路运输的重要保障,因此需要合理的对电缆的型号和性能进行选择,从而确保航标电缆能够稳定运行,提高航标的运行效率。尤其是大雾天气和夜晚航标的稳定,是航运安全的重要保障。

航标的电压、电流环境的不同,航标适用的电缆也存在一定的差异,因此,针对不同的航标需要合理的对电缆的型号和性能进行选择,从而确保航标的稳定运行。不同绝缘类型电缆还需要结合不同类型的航标、外保护层和芯数等进行控制。航标电缆主要有:油浸纸绝缘电缆、塑料绝缘电缆、橡皮绝缘电缆等。在实际的航标电缆使用时需要合理的对航标电缆进行选择,从而确保航标电缆的稳定运行。

二、航标电缆的故障

航标电缆在实际的使用过程故障时再不可避免的,电缆在长期的使用过程中受到人为因素和自然因素等的影响,会导致航标电缆出现故障,航标电缆出现故障必然会造成航标停电,导致航标不能正常运行,影响航运的安全。航标电缆的故障主要有短路与断路。

(一)航标电缆的断路

航标电缆的断路是电缆的在实际的运行过程中受到外界环境的干扰,航标电缆在安装时受到损害、自然受损、外力破坏等都会导致航标电缆出现断线的情况,也就导致航标电缆断路的发生。而且电缆接头处出现接触不良和过负荷的情况会导致电缆出现烧断的情况。航标电缆的断路发生必然会导致航标的断电,影响航运的安全。例如:某港口企业的航标,受到船只刮碰,造成航标电缆断线,造成航标电缆不能正常工作,造成安全隐患。

(二)航标电缆的短路

短路故障时航标电缆使用过程中常见的故障,短路故障必然会导致都航标的电缆不能正常使用,影响航运的质量。航标电缆短路事故主要是由于航标电缆线的老化,造成绝缘损坏,导致电缆出现漏电的现象发生:导体与导体之间的连接、导体与钢带之间的连接、导体与屏蔽之间产生连接。造成航标电缆出现短路的现象,使得航标不能正常运行。例如:某港口的航标电缆的本身质量不达标出厂时有小洞,在受到海浪的作用出线漏电的故障,直接导致航标电缆出现短路故障。而且航标电缆的故障点的查找、故障的排除都十分困难,严重时会给港口企业带来很大的经济损失,给航运带来重大的安全隐患。

(三)绝缘受潮

一些航标电缆处于暴露的环境,会受到外界环境的影响。如果电缆的质量的不能达到预期标准,电缆终端或中间接头处密封性不达标、航标电缆收到海水腐蚀造成电缆受损。会导致航标电缆的绝缘层完整性不能得到保障,绝缘介质受潮,造成电缆的电阻降低,造成漏电电缆的增多,影响航标的正常运行。

三、航标电缆故障的故障检测

航标电缆的故障排除较为困难,需要掌握适宜的方法,合理的对航标导线故障进行排除。首先需要合理的对进行故障点的检测工作。

(1)一般性检查,借助航标电缆的故障现象,对航标的断路和短路进行判断。如果保护开关出现保护动作,可以初步判断为航标电缆出现短路故障,反之为断路故障。为了及时发现航标电缆的故障点,先对电缆两端的接头容易出现故障的部位进行监测,判断故障点。但是一般性检查的局限性高,不能满足所以航标电缆的故障点排除。

(2)相关技术检测,随着科学技术的不断进步,各类航标电缆故障检测技术不断开发。现阶段,常用的航标电缆故障检测技术有:人工神经网络检测技术、GPS行波故障定位、分光式的光纤维温度传感器。通过先进的检测技术能够有效的、精准的对故障点进行查找,便于故障排除工作的顺利展开。

四、航标电缆的故障排除

(一)航标电缆断路故障排除

航标电缆出现断路故障时,通过上述故障点查找技术,科学的对断路点进行定位,定位完成后由专业维护人员对线路进行处理,合理的对航标电缆的保护层进行切割,科学的对航标电缆头的制作,确保航标电缆的稳定性和可靠性。

(二)航标电缆短路故障的排除

航标电缆出现短路故障时,会影响航标的稳定运行。在实际的短路故障处理时,找到故障点后,将故障部分进行清除,然后制作电缆头重新对电缆进行连接,合理的对电缆头进行连接,在实际的电缆头连接时,需要在电缆头的两端分别去掉一截,确保电缆的绝缘良好。实际的接合过程中,采取焊接的方式,进行连接。接合完成后需要及时的进行绝缘包扎,包扎完成后采用材料树脂材料进行灌注,合理的对其进行固定,航标电缆的固定。固定完成后对合理的对保护层进行布置,确保航标电缆的质量,完成故障的排除。当航标电缆线路不长时,可以直接对电缆进行更换。

加强对航标电缆的质量控制,在实际的航标电缆采购的过程中,需要重视航标电缆的质量控制,严格的对航标电缆进行检测,避免航标电缆出现本身质量原因引起的小洞,影响航标电缆的稳定运行。

(三)受潮故障的排除

针对航标电缆的出现受潮故障,在实际的电缆铺设之前需要合理的对电缆的材料进行选择、合理的对电缆的接头的密封处进行密封、采用耐腐蚀能力强的材料,从而有效的提高电力的工作质量,确保电缆的稳定运行。其次,还需要合理的对电缆的绝缘保护层进行维护和检测,避免航标电缆出现绝缘层不够完整的情况,确保航标电缆的电阻达标。还需要加强航标电缆的养护工作,避免航标电缆出线

结束语

随着社会经济的不断进步,交通运输的能力不断提升,航标是确保航运安全的重要保障,为了确保航标的稳定运行,需要合理的对航标电缆进行分析,合理的对航标电缆故障进行控制,从而有效的提高航标的运行质量,确保航运的安全,实现运输行业的经济效益与社会效益。

参考文献

电缆故障范文第7篇

【关键词】电力电缆;故障检测;预防措施

前言

经济的快速发展对工农业进度有前所未有的推进作用,不仅加快了工农业生产进程,而且对电网的稳定运行有了更高的要求,使电能的需求量加大。电力电缆是电网中的一个重要组成部分,它对电力系统安全稳定地运行起着极为重要的作用。但在电力系统的运行过程中,电力电缆由于受外界因素的影响及自身运行的原因引起的故障,给人们的生产和生活带来了较大的影响。因此加强对电力电缆的故障检测技术是十分必要,科学的故障检测技术可以准确的判断出故障发生的位置,并及时快速的予以排除,对电力系统的安全、稳定运行有着极其重要的意义。

1 造成电力电缆故障的原因

电缆因于所处的环境不同,所以出现故障的原因也各不相同,为了有效的控制电缆的损坏,我们需要对电缆产生故障的原因予以分析,从而减少故障的发生。

1.1 机械损伤

对于电缆的机械损伤,占电缆故障的相当大的比例,如果当时损伤时就造成故障则会容易及时发现,也不会引起太严重的事故发生。但实际情况是当时的损失较为轻微,对电缆的正常传输没有造成影响,但随着运行时间的的延长,这些轻微的损伤则会击穿,导致故障的发生,严重的则会直接导致短路,危及电网运行的安全和用电客户的安全,造成无法估量的损失。

1.2 绝缘受潮

电缆的绝缘受潮主要是针对电缆的接头部位,这部分受潮主要原因是安装时密封不好,导致水分进入,还有一点是安装时如果天气过于潮湿,也会使接头受到水分的侵蚀,从而在电场作用下则会使电缆绝缘强度下降,从而损坏电缆造成故障的发生。

1.3 化学腐蚀

大多数的电缆都埋于地下,地下的土壤土质有区别,如果地质处于酸碱性的,则具有腐蚀性,埋在地下的年限一长,则电缆的外皮则会因受到腐蚀而出现麻点、开裂或者穿孔,这样保护层失去保护的作用,绝缘性能降低则会造成故障的产生。

1.4 绝缘层老化

由于电流的热效应,负载电流通过电缆时必然导致导体发热,同时电荷的集肤效应以及钢铠的涡流损耗、绝缘介质损耗也会产生附加热量,从而使电缆温度升高,长期过负荷运行,炎热夏季运行更会加剧这种现象,过热会引起绝缘层老化变质,炭化造成绝缘损坏。而其中还有聚乙烯绝缘层的破坏也绝缘层老化的一个因素,主要原因是电树枝化。电树枝化击穿是聚合物电介质在长时间强电场作用下发生的一种老化破坏形式。例如,美国西海岸附设的161根聚乙烯电缆,运行了1~11年以后,检查已损坏和未损坏的电缆截面发现,电树枝化现象相当普遍,运行五年以上者,几乎有一半产生了电树枝化,虽然电树枝化与电缆寿命之间无明确的关系式,但是电树枝化无疑降低了电缆的使用寿命。正因为聚乙烯的电树枝化,降低了其绝缘击穿场强,缩短了电缆的使用寿命,因此要加强对聚乙烯电树枝化击穿机理的分析和研究

1.5 材料缺陷

电缆绝缘制造过程中的各种杂质,电缆头制作过程中包缠绝缘层不均匀的部分,由于介电常数不同,在电场作用下更加容易发生热老化,热击穿;电缆头外皮材料防污能力不合格造成污闪现象导致发热老化击穿。

2 电缆故障的种类

2.1 三芯电缆一芯或两芯接地; 一般接地电阻在100kΩ以上为高阻接地故障,100kΩ以下为低阻接地故障。

2.2 二相芯线间短路。

2.3 三相芯线完全短路;短路电阻在100kΩ以上为高阻短路故障,100kΩ以下为低阻短路故障。

2.4 一相芯线断线或多相断线。

2.5 闪络故障,电缆绝缘有故障但是故障部分有极高的阻值,在电压较高的时候产生瞬时击穿的故障为闪络性故障。

3 目前电缆故障检测的新方法

3.1 电缆故障测距的方法

3.1.1 实时专家系统

专家系统就是一个具有智能特点的计算机程序,它的智能化主要表现为能够在特定的领域内模仿人类专家思维来求解复杂问题。因此,专家系统必须包含领域专家的大量知识,拥有类似人类专家思维的推理能力,并能用这些知识来解决实际问题。

3.1.2 利用因果网对电力系统故障定位

因果网络中有4 类节点状态、征兆、假设、起始原因。状态节点是表达领域中某部分或某功能的状态;征兆节点是表达状态节点的征兆,如:假设节点是表达研究系统的诊断假设;起始原因节点是表达引起故障的最初原因。各类节点之间可形成对应的基本关系。

3.1.3 小波变换应用在电缆故障测距中

小波分析在数学上是用小波的原型函数来实现的,其中原型函数可以看成是带通滤波器,因此小波分析也可以通过滤波器来实现,其关键是寻求具有恒定相对带宽的滤波器组,而这正是信号处理中滤波器组理论的核心内容。

3.2 电缆故障定点的新方法

3.2.1 人工神经网络

人工神经网络(ANN)是以计算机网络系统模拟生物神经网络的智能计算系统。网络上的每个结点相当于一个神经元,可以记忆(存储)、处理一定的信息,并与其他结点并行工作。

3.2.2 GPS(全球定位系统)行波故障定位

传统的高压输电线路故障定位主要基于阻抗算法,这种算法对于高阻接地、多端电源线路、直流输电线路等情况存在明显的不适应,通常在实用中其故障定位精100km)难以满足寻线要求。

3.2.3 分布式光纤温度传感器(FODT)

光纤传感的基本原理是,当光在光纤中传输时,光的特性(如振幅,相位,偏振态等)将随检测对象的变化而变化。

4 预防电缆故障的技术措施

4.1 选择合适的电缆类型

以前电力企业中的电缆多数选择油纸绝缘电缆,因油质绝缘电缆具有较成熟的制造技术,所以在成本和寿命上都达到了理想的水平。但因其自身设计在使用过程中存在着诸多缺点,如绝缘油容易流淌等故障都会影响到电缆绝缘的性能。

目前较为先进的电缆则是交联聚乙烯电缆,此电缆不受温升的影响,同时也不会高落差的限制,同时在性能上要比油纸绝缘电缆有更多的优势,所以现在大部分的电力企业都在使用交联聚乙烯电缆,同时也在用交联聚乙烯电缆对原有的电缆进行改造,这样有效的减少了因落差而引起的故障问题,同时在电缆的传输能力上又得到了较大的提升。

4.2 改进电缆终端制作工艺

电缆终端的制作工艺直接影响着电缆漏油的问题,所以对早期的电缆终端时行改进,用强度高、性能稳定、密封条件好的环氧树脂电缆终端替换下铸铁电缆终端,这样就能在一定程度上解决电缆漏油的问题,从而有效的提高电缆的绝缘性能。

4.3 选择电缆通道应避免因腐蚀引起电缆故障

电缆的周围环境不良,附近土壤中含有酸、碱溶液,氯化物等化学物质,会使电缆受到腐蚀,邻近化工厂地区因地下水的污染,也会使电缆产生化学腐蚀,所以在选择电缆通道时,应详细调查或询问有关的地质污染情况,特别在化工区,电缆通道选择应慎重并采取有效的防污染措施。

4.4 电压及负荷检测

为了预防电缆的故障发生,通常情况下要按时对电缆的电压进行测量及监控,使电缆线路在规定的负荷下运行,如果在测量中发现有过负荷的现象要及时的与有关部门进行协调处理。

5 结语

电缆是电网运行的关键,其稳定的运行是人们正常生产和生活的保障。所以在实际工作中,要加强电缆的管理,提高人们对电缆的保护意识,采取积极的预防措施,来减少或杜绝电缆故障的发生,使电网安全、稳定的运行。

参考文献:

[1]刘森.浅析电缆故障探测方法及发展方向[J].科技创新导报.2009(30)

[2]袁刚.戴庭勇当前电力电缆故障探测及运行维护的探讨[J].中国新技术新产品,2012(2).

[3]王清葵.送电线路运行和检修[M].中国电力出版社.2010(06).

电缆故障范文第8篇

关键词:电缆 故障 措施

中图分类号:TM7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)09(c)-0141-01

发展新能源是我国应对气候变化和推动节能减排的重要举措。在国家政策的支持和鼓励下,风电近年来发展迅速。风电机组与火电机组相比,分布上显得比较分散,因此集电线路较多。有的发电企业根据实际情况一部分野外配电线路采用电缆敷设。近一段时期个别风力发电企业站内、外电缆频繁发生故障,不但造成电缆的损坏,而且少发了大量电量,严重影响了安全和效益。

1 现场实例

(1)某发电企业场内部分集电线路为地埋电缆。由于地埋电缆在施工期间管理不到位,缺乏明显的地面标识、埋深标识和走径图,在工程交工时没有地埋电缆走向图,因不明确电缆走向导致无法添加电缆标识。由于地面上的标识严重缺失,地方有关部门在修路时将地埋电缆挖断。由于地埋电缆埋的深度不够,农民在春季耕种时,犁自家的地时把电缆耕坏的事件时有发生。(2)某发电企业地埋电缆在施工期间管理不到位,不明确电缆中间接头的位置,由于电缆中间接头较多,而且施工单位施工质量差,没有按照电缆中间接头施工工艺要求进行施工。遇大雨天气,土壤中进水后导致电缆绝缘降低,使电缆对地放电并发生相间短路。(3)某发电企业生产期间通讯电缆管理不到位,电缆长期暴露在地表上面。由于周围有毛草和树丛,因各种因素野外发生火灾时,将电缆烧断。

2 现场电缆运行的主要问题

(1)电缆隧道、沟道内积水比较普遍,有许多电缆经常被水浸泡,不能及时有效地排出积水。(2)野外地埋电缆,防护措施不健全,如没有警示标志,常常被工程施工人员挖断。电缆走向和电缆中间接头位置不清,没有电缆清册。(3)电气配电柜、盘的电缆穿孔处封堵、主控室的进出电缆群孔洞的封堵没有进行或封堵不严,有的耐火隔层太薄且不坚固,不少厂用易燃木板承托密封填料;有的单位在扩建阶段,对运行设备的电缆孔洞长期不予封堵。再者,电缆贯穿通道中设置的阻火隔墙,普遍是用砖块之类硬性材料构成,竖井孔洞多用钢丝网与水泥、石棉泥之类牢固凝固,在增添新电缆时拆除后不易恢复,因此,这项措施有待改进。(4)在施工中,不够重视电缆敷设质量,诸如敷放不整齐、任意交叉,动力电缆和控制电缆没有分层或分开敷设。地埋电缆不符合要求。(5)制作电缆头不符合工艺要求、不按规定设置电缆卡具或用线扎绑塑料电缆等等,不仅给运行管理带来困难,往往还遗留故障隐患。特别是有许多电缆长期处在泥水环境中,如果中间接头制作工艺不良,绝缘严重受潮后,会造成接地或击穿短路。(6)目前各种型号的风机消防自出厂后,仅仅依靠塔筒底和机舱上边的灭火器,没有报警和自动灭火装置。尤期风机塔筒内的电缆没有封堵,各层间没有刷防火涂料。

3 电缆故障原因

(1)属于电缆本身的情况。如过负荷及短路电流长时间作用下,电缆绝缘老化着火、电缆接头接触不良局部发热导致着火、中间接头工艺质量不过关导致放电等。

(2)属于外部因素的情况。如野外放荒或森林草原火灾将暴露在地面上的部分电缆引燃;修路等工程作业将横跨道路的地埋电缆挖断等。

4 预防措施

4.1 做好电缆故障预防

4.1.1 要保持电缆有一个良好的运行环境

电缆隧道和电缆沟在排水时通风要好,要畅通。废水和废气不能让其流入电缆隧道和电缆沟内。那些将电缆沟盖板的缝隙全部填充封闭起来;把电缆防火板封闭起来;把电缆防火门长期的处于封闭状态等方面将会影响到电缆的散热和通风方面,这样就会使电缆的绝缘加快了损伤、老化。

4.1.2 要保证电缆预防性试验的质量

电缆预防性试验必须严格按《电力设备预防性试验规程》的要求进行。这里所说的是,不要光看试验数据合格是否,还要将数据进行分析比较。可以跟有着相同数据的电缆比较,还可以跟其自身以往的数据比较,来探求其数据变化的规律,来判定是否继续运行。

4.1.3 要加强对电缆头的监视和管理

电缆头一般都是现场手工制作的,受到手工制作上的分散性和现场条件上的限制的影响,电缆绝缘最为薄弱的环节就是电缆头,所以就要加强这方面的管理和监视,这是对电缆防火的重要一环,终端电缆头不要放在电缆沟、电缆隧道等等方面的夹层。对于放在这些夹层内的动力电缆终端头,中间的接头部分要进行登记造册,最好用远红外测温仪进行定期监视测温,发现有不正常升温时,要及早退出运行,以免在运行中着火。另外,对于中间接头和电缆终端头都有防火隔离措施,以确保电缆头万一着火不牵连其他电缆。

4.1.4 防止外部环境着火引燃电缆

很多电缆分布在野外,如果管理不善,很容易遭受外力或火灾的破坏。要设置线路深埋标识、走廊标识、走径图,在地面上明显位置做好地埋电缆的醒目标志。加大宣传力度,对周围人群开展宣传教育,使大家了解保护地下电力设施的重要性,提高周围人群电缆防护的安全意识。

4.2 防止电缆火灾延燃的措施

4.2.1 要有完整的防止电缆火灾延燃的设计

对于已投运的电缆必须结合现场实际情况进行防火设计。设计的原则是:用封、堵、隔的办法保证单根电缆着火不延燃到多根电缆(电缆进入电缆沟、电缆隧道、电缆槽盒、电缆夹层的管口要严密进行防火封堵,防止单根电缆或少量电缆着火窜延引燃大量电缆);电气盘、柜着火不延燃到电缆沟;电缆沟着火不延燃到电缆隧道;电缆隧道着火不延燃到电气控制室、电气配电装置的电缆夹层;一个电气室着火不延燃到其它室;一台机组的电缆着火不延燃到其它机组。电缆沟、电缆隧道内电缆要用防火墙分段,动力电缆与控制电缆之间应设层间耐火隔板等。切忌不作设计就让施工队伍随心所欲地施工。

4.2.2 必须保证防火材料是合格产品

选用的防火材料必须是经国家技术鉴定合格,并由公安部门颁发生产许可证的生产厂家的产品。最好是找信誉好的厂家和产品。而且产品到现场后还应该抽样做简易的耐火试验,以防不合格的产品混入防火工程中。

4.2.3 必须保证防火封堵的严密性

防火封堵不严密,就失去了封堵的作用。特别是电缆多的地方,最好用软堵料以保证封堵严实。如果要更换电缆应在更换电缆后把破坏的封堵及时还原,时刻保证封堵的严密性。

4.2.4 必须保证防火材料封堵的厚度

封堵材料的厚度不够,电缆着火后火会串延烧穿封堵的材料。通常封堵材料的厚度应和封堵面电缆的根数成比例,电缆的根数愈多封堵应该愈厚。例如对于电缆隧道里电缆阻火墙的厚度一般不应小于240mm,阻火墙要比电缆支架宽100mm以上,阻火墙两侧还要有不小于1000mm的阻火段(可用防火涂料、防火包等),才能有效地防止电缆火灾的串延。

4.2.5 必须保证防火封堵有足够的机械强度

电缆着火,特别是发生电气短路会引起空气的迅猛膨胀,产生一定的冲击力,冲坏机械强度低的防火封堵层,使防火封堵失去作用。所以防火封堵须有足够的机械强度。例如电气盘底等大的电缆空洞的封堵,一般应有钢筋等材料作为骨架。

电缆故障范文第9篇

【关键词】高压电缆 故障原因 制作重点

一、高压电缆故障原因分析

在具体的工作实践中,我认为高压电缆故障产生的原因可分为五大类,分别为:(1)设计原因,(2)厂家制造原因,(3)施工质量原因,(4)外力破坏原因,(5)试验原因等。

(一)设计原因

我国分多地方没有单独的电缆设计,电缆多放在变电设计中,而变电设计由于专业限制,大部分对电缆专业知识了解甚少,有些连护层保护器。电缆接头、交叉互联系统、蛇行敷设等知识的名称都不知道,更谈不上选择合适的参数了。在具体的工作实践中,我曾遇到过因设计的原因而导致高压电缆的故障。

(二)厂家制造原因

厂家制造原因根据发生部位不同,又分为电缆本体原因、电缆接头原因、电缆接地系统原因三类。

二、电缆本体制造原因

一般在电缆生产过程中容易出现的问题有绝缘偏心、绝缘屏蔽厚度不均匀、绝缘内有杂质、内外屏蔽有突起、交联度不均匀、电缆受潮、电缆金属护套密封不良等,有些情况比较严重可能在竣工试验中或投运后不久出现故障。

(一)电缆接头制造原因

首先,高压电缆接头以前用绕包型、模铸型、模塑型等类型,而这些电缆头的制作由于现场条件的限制和制作工艺的原因,绝缘带层间不可避免地会有气隙和杂质,所以这些制作出来的电缆头往往容易发生问题。尽管现在国内普遍采用的型式是组装型和预制型,但该问题依旧难以解决。

其次,由于制造原因导致电缆接头故障的原因有应力锥本体制造缺陷、绝缘填充剂问题、密封圈漏油等原因。电缆接头可分为电缆终端接头和电缆中间接头,不管什么接头形式,因为电缆绝缘屏蔽断口处是电应力集中的部位,所以电缆接头故障一般都出现在此。

(二)电缆接地系统

电缆接地系统包括电缆接地箱、电缆接地保护箱(带护层保护器)、电缆交叉互联箱、护层保护器等部分。一般容易发生的问题主要是因为箱体密封不好进水导致多点接地,引起金属护层感应电流过大。另外护层保护器参数选取不合理或质量不好氧化锌晶体不稳定也容易引发护层保护器损坏。

(三)施工质量原因

因为施工质量导致高压电缆系统故障的主要原因有以下五个方面:

1.现场条件问题

电缆和接头在工厂制造时环境和工艺要求都很高,而施工现场温度、湿度、灰尘都不好控制,当现场环境条件差的情况下,就会影响电缆与接头的制作质量。

2.电缆施工过程中会出现的问题

在电缆施工过程中会在绝缘表面难免会留下细小的滑痕,半导电颗粒和砂布上的沙粒也有可能嵌入绝缘中,另外接头施工过程中由于绝缘暴露在空气中,绝缘中也会吸入水分,这些都给长期安全运行留下隐患。

3.安装过程中会出现的问题

如果安装时未能严格按照工艺施工或工艺规定也会导致高压电缆系统故障。

4.竣工验收过程中会出现的问题

竣工验收过程中采用直流耐压试验造成接头内形成反电场导致绝缘破坏。

5.因密封处理不善导致

高压电缆中间接头必须采用金属铜外壳外加PE或PVC绝缘防腐层的密封结构,如在现场施工中不能保证铅封的密实,就不能有效地保证了接头的密封防水性能。而这种情况也会导致高压电缆系统故障。

(四)外力破坏原因

外力破坏可以分为运输途中、施工中、运行中三种情况。

1.运输途中电缆盘倾覆、被外物碰撞、卸货过程中失稳等均可造成电缆外皮破损或受到不同程度的挤压变形。

2.施工中,电缆沟转弯半径不足、滑车设置不到位、顶管内有异物等,均可造成电缆被破坏。

3.运行中的外力破坏带来的后果最严重,除了造成供电中断,还会引起触电事故,这主要是电缆运行中,因机械或人为的挖掘,勾断电缆所致。

(五)试验原因

高压XLPE电缆线路的运行试验表明,现场采用直流耐压试验不能有效地检出有缺陷的XLPE绝缘电缆及附件。通过直流耐压试验的XLPE绝缘电缆及附件在投入运行后有击穿故障发生。

高压XLPE绝缘电缆采用直流耐压试验是不恰当的,其存在以下明显的缺点:

1.直流电压下绝缘电场分布与交流电压下电场分布不同,前者按电阻率分布,而后者按介电系数分布,尤其在电缆终端和接头等高压电缆附件中,直流电场强度的分布与交流电场强度分布完全不同。这往往造成交流工作电压下有缺陷部位在直流耐压的现场试验时不会击穿而被检出,或者在交流工作电压下绝不会产生问题的部位,而在直流耐压现场试验时发生击穿。

2.XLPE自身的固有场强高,要用很高的直流试验电压甚至严重损伤电缆才能检出。

3.由于XLPE的高绝缘电阻和相应的空间电荷效应,尚不能排除在直流电压下会造成XLPE电缆绝缘非故意的预先损伤。直流耐压试验时形成的空间电荷,可造成电缆在投入交流工作电压运行时击穿,或附件界面因积聚电荷而沿界面滑闪。

因此,电缆接头制作完成后,建议首选:Um(系统最高运行电压)、5min的方法进行竣工交流耐压试验。

三、电缆终端制作的注意事项

电缆终端制作是电缆施工中技术含量较高的部分,需要持证技工操作。终端制作对环境、工艺、尺寸等要求较高,且出现故障往往要通过耐压测试才能检验,因此该工序是保证电缆质量的关键。

下面作者结合自己的工作经验,列举在电缆终端制作过程中需要注意的几个要点:

(一)环境要求,湿度不宜过大,安装过程中最大湿度不能超过80%

水分和小杂质对电缆长期运行来说,是十分不利的,这样容易引起水树和局放的发生。故在接头施工前要注意将环境打扫干净,特别是在夏季施工时,接头人员应戴手套,应对环境进行去湿处理(升高环境温度或利用去湿机),在套入应力锥前应用吹风机吹干绝缘表面,以免环境湿度太高。只有这样才能保证电缆终端制作在适宜的环境中进行。

(二)电缆接头前应对电缆加热调直

电缆应加热调直有两个原因:一是消除电缆内因放缆时扭曲而产生的机械应力;二是消除电缆投运后因绝缘热收缩而导致的尺寸变化。所以电缆接头前必须对电缆加热调直。

(三)绝缘屏蔽末端处理

绝缘屏蔽末端处理是电缆接头工作中及其重要的一步,这一步骤的技术、工艺要求最高,不得有半点马虎。如工艺掌握不好容易绝缘屏蔽末端打磨出凹坑、出现台阶或出现半导电尖端,这些都是非常危险的。某220KV线路迁改电缆工程施工中,附件厂家在装配电缆中间接头时,发现电缆绝缘屏蔽末端有一小处半导电尖端,刚好落在中间接头位置,附件厂家要求将一侧电缆再向前牵引30CM,切除该处电缆缺陷。避免了不必要的意外发生。

(四)绝缘表面处理

现在主要的两类电缆附件是装配式电缆接头、预制式电缆接头。装配式电缆接头电缆接头对绝缘外径(外径误差在0.5毫米以内)、绝缘表面平整度要求较高(所用砂纸要求一般不低于600#)、对尺寸要求也比较严格(尺寸要求误差在1毫米以内)。如某110KV线路迁改电缆工程中,厂家施工员用玻璃处理主绝缘层,但因手法不纯熟,用力过猛,主绝缘层被削去约1.5mm厚度,该情况已对电缆绝缘层厚度造成破坏,该段电缆无法使用,需将缺陷段锯断,重新牵引、加温、重做。

相比较而言预制式电缆接头技术比较先进,对绝缘外径(EPDM型应力锥外径允许变化范围在4.5毫米以内,硅橡胶型应力锥外径允许变化范围在8-16毫米以内)、绝缘表面平整度要求不高(所用砂纸要求一般最高400#)、对尺寸要求也比较松(尺寸要求误差在15毫米以内)。

打磨完成后用不掉毛的清洁纸进行清洗,并用电吹风进行风干,也有一些厂家用高热电吹风对绝缘表面进行短时间加热以保证表面光滑。安装应力锥前用电吹风对应力锥和电缆绝缘表面进行去潮处理。

(五)导体连接

高压电缆导体连接一般采用压接,一般采用六角模围压,压痕重叠。

压接次序为先压中间最后压边。压模每压接一次,在压模合拢到位后(压力表指示700kg/mm2)应停留10-15S,使压接部位金属塑性变形达到基本稳定后,才能消除压力。压接前首先要将电缆调平,钳头模具高度位置合适,要考虑压接过程中模具的上升,保证压接后接管与电缆成一直线。各种液压管压接后对边距尺寸S的最大允许值为:S = 0.866×(0.993D) + 0.2mm D ― 管外径mm 。

(六)应力锥尺寸定位

一般采用两端定位的方法:在套应力锥前,在电缆两头半导电层上适当位置等距离各做一标记,在应力锥套到最终位置时要求两端与两端标记距离大致相同。这种方法比较准确,误差小。

(七)接头密封

南方天气潮湿而多雨,考虑到塑料产品无法长期保证没有水分渗入,所以在中间接头定货时一般要求接头外有铜壳,铜壳与电缆金属护套间采用搪铅,铜壳外采用热缩管这样一种双层密封的结构。终端头下部一般也采用搪铅再加热缩管的方法。

四、结语

电缆故障范文第10篇

关键词:10kV;电力电缆;故障查找;故障原因;具体分析

电力电缆的使用材料都是比较纯净的,没有较多的杂质,在制造的时候也没有很么误差,电力电缆的结构也比较完好,如果是在变电场中,会使变电场内部的电场分布均匀,这样就能够最大程度的避免外部环境对整个电力系统的影响,电缆的运行的时候也比较稳定,但是电力电缆在使用的过程中还存在一定的问题,尤其是在电缆的中间和终端位置,因为这些位置是由人工进行安装的,所以这些位置就容易发生安全事故,因此,一定要注意10kV电力电缆故障原因的查找和分析,这样才能够避免安全隐患,让电力设备稳定运行。

1 10kV电力电缆的故障原因

1.1 施工原因

电力电缆在施工的过程中经常会出现各种问题,电力电缆的敷设在电力电缆的施工中是非常重要的,敷设方式主要有直接敷设、浅槽敷设、电缆沟敷设、电缆隧道敷设等,这些方式都是常用的电力电缆敷设,由于敷设方式的多样化,就容易出现混乱的现象,不同的电力电缆要使用不同的施工方式,因此,要注意电力电缆的施工过程。

1.2 机械损伤

电力电缆是无法离开机械的,如果机械出现了损伤就会影响电缆的正常使用,机械损伤引起的电缆事故会会占很大的比例,这些方面主要包括:

安装时的损伤和自然力造成的损坏,以下进行具体的分析:

1.2.1 安装时的损伤

安装时的损伤就是电缆在安装的时候会因为碰撞的现象而发生损坏,或者拉伤电缆或者拉伤接头,这两个部位是电缆安装中不可缺少的部位,一点发生问题,就会导致整个电缆发生故障。

1.2.2 自然力造成的损坏

自然力造成的损坏是接头处因为自然拉力或者和装置内部的绝缘性物质发生了膨胀导致电缆的护套发生损坏的现象,这种损坏是不受到外界因素的影响的。

1.3 电缆的附件存在严重的缺陷

电缆的附件存在着严重的缺陷水整个电力系统的运行都会产生影响,电缆的附件很多都是绝缘的结构,这些物质在制造的过程中和安装的过程中都会出现问题,是电缆导致电缆发生故障的原因之一。

首先,电缆中间接头处的密封设计存在着问题,地下水分有超期的现象,电泳效应是作用在电场之上的,通过定向迁移深入到电缆的中间接头处,在界面还会凝结成介电水珠,这也导致电阻的功率下降,使界面出现放电的现象,电缆的内部也会受到影响发生短路故障,这是附件缺陷之一。其次,电缆在运行的时候会因为符合比较大出现热胀冷缩的现象,特别是绝缘物质在高温的作用下会发生严重的变形,这样电缆的密封作用就会消失,在电缆的绝缘体和附件之间还会形成空间,将空气中的水分带入到这个空间中,这样电力系统在运行的过程中就会发生短路的现象,这就是由于附件的原因出现的短路。最后,还有一种预制型的电缆接头,它的终端没有较好的回弹性和定伸强度,使附件的复合界面握紧力不能达到一定压强要求。所以,就算附近处于干燥的环境下也还会使界面沿面有放电的现象出现,从而引发故障。

1.4 设计和安装的问题

电缆的设计对电缆的使用也是非常重要的,在设计的过程中要对电缆的材料进行严格的要求,在设计的过程中还要考虑电场的分布,电场的分布对整个电力电缆的设计是非常重要的,如果设计工艺不严格,就会出现机械强度不够的问题,还会出现质量问题,尤其是电缆接头处。

1.5 外力破坏

电力电缆遭受外力破坏,主要分为直接外力的破坏、间接外力的破坏。其中,直接外力的破坏主要说的是城市在建设基础设施施工时,那些大型的机械设备对其造成的破坏,一般都是挖掘机、风镐以及铲土机等设备会对电缆带来致命的损坏,造成电缆出现相对或者相间短路的情况,从而依法电缆的击穿故障,还会有电缆绝缘受到破坏遗留下来的故障隐患等,这些直接破坏如果不控制好将对电缆带来严重损坏。而间接外力的破坏主要说的是城市在建设基础设施施工的时候,在施工现场到电缆线路还存在一定距离,而且施工机械设备也不会对电缆造成直接损坏,也就不会引起现场施工人员和电缆巡查人员的重视。施工时避免不了会对周围的建筑和地面有所影响,如果有地面下陷现象发生就会引起电缆发生位移的情况,也就会使电缆自身的金属屏蔽对绝缘系统有所破坏,使电缆绝缘构件出现错位,从而留下故障隐患。

2 10kV电力电缆故障点的现场查找

2.1 故障点查找的步骤

电力电缆故障点查找一般要经过查看故障电缆基本情况、故障性质诊断、精确定点和误差分析的4个步骤:(1)查看故障电缆基本情况:电缆基本情况是指完善的电缆资料,包括长度、路径走向、接头位置、电缆出厂资料等。这些电缆资料的完整齐全能使故障点查找事半功倍。(2)故障性质诊断:通过测量电缆的导电性能和绝缘性能来了解故障电缆的有关情况,初步确定故障的性质,从而选择适当的测试方法对电缆故障进行具体的诊断。(3)粗测距离:在故障电缆芯线上施加测试信号或者在线测量、分析故障信息,初步确定故障的距离,为精确定点提供足够精确的信息。这是电缆故障测试过程中最重要的一步。(4)误差分析:由于电缆的运行环境复杂,且可能存在电缆对接头较多、运行时间较长等特点,一次定位可能存在误差,要注意是否有假信号的窜入。因此,可能需要多次定位才能测出故障点,总结查找过程中的误差,也有利于提高以后的查找水平和速度。

2.2 故障点粗测距离的常用方法

2.2.1 阻抗法。阻抗法通过测量和计算故障点到测量端的阻抗,然后根据线路参数,列写求解故障点方程,求得故障距离,在实际的阻抗法故障测距中,一般都是应用电桥法来实现的。

2.2.2 行波法。一般用于绝缘电阻在40Ω以下的低阻故障,在被测电缆上发射一脉冲电压,当发射脉冲在电缆线路上遇到故障点、电缆终端或对接头时,由于该处阻抗的改变,而产生向测试端运动的反射脉冲,利用仪器记录下发射脉冲与反射脉冲的时间差,从而找到故障点。

3 故障点现场查找过程中的几点建议

3.1 为提高电力电缆故障点查找的效率,建议运行部门必须完善电力电缆运行基础资料,如电缆路径图、电缆电路电子地理分布图及其敷设方式、电缆中间接头分布图及其地理坐标图并做好现场标识。

3.2 在查找过程中,无论使用哪种方法测试故障点波形,若故障点距离测试端太近,均会产生盲区,使得测试波形难以判断识别,此时可尝试到电缆的另一端进行测试,建议每次查找电缆故障点时最好电缆两侧各测试一次以作对比,这样的成功率较高。

3.3 在精确定点时,设备应在距故障点近的一端,这样能量沿电缆衰减较小,便于声磁同步法的定点,快速查出故障点。要充分利用各种试验设备与身体感官,仔细分辨故障点处声音与金属屏蔽层上传输声音的差别,不断比较,才能发现故障点。

3.4 在使用二次脉冲法粗测时,若波形不明显,应该用高压脉冲进行多次充放电,一般为5~10min,在听到清脆放电声后,立即使用二次脉冲法,此时的波形一般较为典型,如还未出现典型波形,可重复几次。

4 结论

10kV电力电缆的故障的解决是非常重要的,电力电缆在使用的过程中会出现很多的问题,这些问题对整个电力系统都会产生严重的影响,如果不解决,就会导致整个电力系统出现故障,影响了广大人民群众的正常生活,对经济发展也会造成影响,因此,一定要将10kV电力电缆发生故障的原因找到,并加以研究,避免再一次的出现这些问题。

参考文献

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