電力電纜產(chǎn)生故障的原因及其分類:
電力電纜故障產(chǎn)生的原因及其分類康泰儀表電纜廠電力電纜 地下電力電纜故障復雜多變，引起電纜故障的原因大致可歸納為以下幾類。
1.機械損傷
由機械損傷引起的電纜故障占電纜事故很大的比例。有些機械損傷很輕微，當時并未造成故障，要在數(shù)月甚至數(shù)年后損傷才發(fā)展成故障。造成電纜的機械損傷的主要原因有：
(1)安裝時損傷。安裝時不小心碰傷電纜；機械牽引力過大拉傷電纜；過度彎曲折傷電纜。
(2)直接受外力損傷。在安裝后的電纜路徑上或附近進行土建施工，使電纜直接受外力損傷。
(3)行駛車輛的震動或沖擊性負荷也會造成地下電纜的鉛(鋁)包裂損。
(4)因自然現(xiàn)象造成的損傷。如中間接頭或終端頭的內(nèi)絕緣膠膨脹而脹裂外殼或電纜護套；裝在管口或支架上的電纜外皮擦傷；因土地沉降引起過大拉力，拉斷中間接頭或導體。
2.絕緣受潮
絕緣受潮后會引起電纜耐壓下降而產(chǎn)生故障。電纜受潮的主要原因有：
(1)因接頭盒或終端盒結構不密封或安裝不良而導致進水。
(2)電纜制造不良，金屬護套有小孔或裂縫。
(3)金屬護套因被外物刺傷或腐蝕穿孔。
3.絕緣老化變質
絕緣老化會引起電纜耐壓下降而產(chǎn)生故障。電纜老化的主要原因有：
(1)電纜介質內(nèi)部的渣質或氣隙，在電場作用下產(chǎn)生游離和水解。
(2)電纜過負荷或電纜溝通風不良，造成局部過熱。
(3)油浸紙絕緣電纜的絕緣物流失。
(4)電力電纜超時限使用。
4.過電壓
過電壓會使有缺陷的電纜絕緣層發(fā)生電擊穿，引起電纜故障。其主要原因有：大氣過電壓(如雷擊)；內(nèi)部過電壓(如操作過電壓)。
5.設計和制作工藝不良
電纜頭與中間設計和制作工藝不良，也會引起電纜故障。其主要原因為：電場分布設計不周密；材料選用不當；工藝不良，不按規(guī)程要求制作。
電纜故障的性質與分類
1.以故障材料特征分類
可分為串聯(lián)故障、并聯(lián)故障及復合故障三類。
(1)串聯(lián)故障
串聯(lián)故障(金屬材料缺陷)是指電纜一個或多個導體(包括鉛、鋁外皮)斷開的故障。它是廣義的電纜開路故障。因纜芯的連續(xù)性受到破壞，形成斷線或不斷線。不斷線尤其不容易發(fā)現(xiàn)。串聯(lián)故障具體可分為：一點開斷、多點開斷、一相斷線、多相斷線等。
(2)并聯(lián)故障
并聯(lián)故障(絕緣材料缺陷)是指導體對外皮或導體之間的絕緣水平下降，不能承受正常運行電壓而發(fā)生的短路故障。它是廣義的電纜短路故障。這類故障由于纜芯之間或纜芯對外皮間的絕緣破壞而形成短路、接地、閃絡擊穿等現(xiàn)象，在現(xiàn)場出現(xiàn)頻率較高。并聯(lián)故障具體可分為：一相接地、兩相接地、兩相短路、三相短路等。
(3)復合故障
復合故障(絕緣材料、金屬材料都出現(xiàn)了缺陷)是指纜芯與纜芯之間的絕緣均出現(xiàn)故障。它包括一相斷線并接地、兩相斷線并接地、兩相短路并接地等。
2.以故障點絕緣特征分類
根據(jù)電纜故障點絕緣電阻Rf與擊穿間隙G的情況，電纜故障又可分為開路故障、低阻故障、高阻故障、閃絡故障四大類。該分類法為現(xiàn)場電纜故障最基本的分類方法，特別有利于探測方法的選擇。其中，間隙擊穿電壓UG的大小取決于故障點放電通道(即擊穿間隙)的距離G，絕緣電阻Rf的大小取決于故障點電纜介質碳化程度，分布電容Cf的大小取決于故障點受潮程度。
(1)開路故障
電纜金屬部分的連續(xù)性受到破壞，形成斷線，且故障點的絕緣材料也受到不同程度的破壞。電力電纜產(chǎn)生故障用兆歐表測其絕緣電阻Rf為無窮大(∞)，但在直流耐壓試驗時，會出現(xiàn)電擊穿；檢查芯線導通情況，有斷點?，F(xiàn)場一般以一相或二相斷線并接地的形式出現(xiàn)。
(2)低阻故障
電纜絕緣材料受到損傷，出現(xiàn)接地故障。現(xiàn)場用兆歐表測其絕緣電阻Rf小于10Z0(Z0為電纜的波阻抗，一般取10～40Ω之間)。現(xiàn)場一般低壓動力電纜和控制電纜出現(xiàn)低阻故障的幾率較高。
(3)高阻故障
電纜絕緣材料受到損傷，出現(xiàn)接地故障?，F(xiàn)場用兆歐表測其絕緣電阻Rf大于10Z0，在直流高壓脈沖試驗時，會出現(xiàn)電擊穿。高阻故障是高壓動力電纜(6KV或10KV電力電纜)出現(xiàn)幾率最高的電纜故障，可達總故障的80%以上。
現(xiàn)場實測時，筆者一般取Rf=3KΩ為劃分高阻與低阻故障的界線。因為Rf=3KΩ時，恰好能得到回線法電橋精確測量所必需的10～50mA的測量電流。
(4)閃絡故障
電纜絕緣材料受到損傷，出現(xiàn)閃絡故障?，F(xiàn)場用兆歐表測其絕緣電阻Rf為無窮大(∞)，但在直流耐壓或高壓脈沖試驗時，會出現(xiàn)閃絡性電擊穿。閃絡性故障比較難測，特別是新敷設的電纜進行預防性試驗出現(xiàn)閃絡故障時。現(xiàn)場一般使用直流閃絡法進行探測。
3.以故障觸發(fā)原因及故障點特征分類
根據(jù)電力電纜在運行或預防性試驗中，電纜、電纜頭及中間盒出現(xiàn)不同特點的絕緣破壞，還可分為放炮故障、擊穿故障和運行故障三類。
(1)放炮故障
在工礦企業(yè)，運行中的電力電纜，由于種種原因，絕緣出現(xiàn)嚴重損壞，產(chǎn)生跳閘的事故。稱為電纜放炮。這類故障的特點是：電纜故障點多數(shù)有鉛包或銅皮破裂，外部有不同程度的變形；電纜故障性質常表現(xiàn)為兩相短路接地或兩相斷線并接地，其接地電阻一般較小，解剖故障點，可發(fā)現(xiàn)電弧擊穿的碳化點或樹狀放電碳道與裂痕。電纜放炮故障，其故障特征明顯，大多數(shù)情況下，運行值班人員都能提供放炮大致位置。所以，這類故障除少數(shù)較復雜的情況需測距外，一般只要用萬用表測定故障的具體性質(單相接地、短路接地、斷線接地等)，可用聲測法直接定點，簡單明了。
(2)擊穿故障
實際工作中，因預防性試驗而觸發(fā)的電纜絕緣破壞事件，習慣稱為電纜擊穿。該類故障均發(fā)生在直流實驗電壓下，其絕緣破壞為電擊穿，接地點一般鉛包或銅皮完好，外部無明顯變形(機械創(chuàng)傷除外)。電纜擊穿故障多為單純性接地故障，其接地故障較高，解剖故障點，絕緣材料沒有碳化點，但通過儀器可發(fā)現(xiàn)碳孔和水樹枝老化結構。對電纜擊穿故障，特別是一些高阻接地性電纜擊穿故障，其測試難點在測距。由于該類故障較為隱蔽，測試參數(shù)復雜多變，缺少規(guī)律性，所以能否迅速發(fā)現(xiàn)電纜故障點，測距是關鍵。“高壓回線法”、“電錘法”均具有探測該類故障的方法。
|
