華意電力是一家專(zhuān)業(yè)研發(fā)生產(chǎn)電纜故障測試儀的廠(chǎng)家,本公司生產(chǎn)的電纜故障測試儀在行業(yè)內都廣受好評,以打造最具權威的“電纜故障測試儀“高壓設備供應商而努力。
隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的快速發(fā)展,極大程度上促進(jìn)我國工農業(yè)發(fā)展,對電力需求也日益激增,從而對電網(wǎng)的運行也提出了更高的標準要求。電力電纜作為當前我國電能傳輸和分配的重要載體,它的正常運行與否直接關(guān)系到當地經(jīng)濟甚至整個(gè)國民經(jīng)濟的建設。近年來(lái),隨著(zhù)電力電纜網(wǎng)絡(luò )化的快速發(fā)展,電纜線(xiàn)路的運行環(huán)境變得更為復雜,因此,加強對電力電纜故障的監測和預防顯得尤為重要,這樣才能夠保障正常的生產(chǎn)活動(dòng)。本文就對電力電纜故障的檢測以及預防進(jìn)行了研究。
一、電力電纜故障的種類(lèi)
一般而言,電力電纜故障的種類(lèi)主要有以下幾種:
(一)三芯電纜一芯或者兩芯接地
通常情況下,接地電阻小于1000兆歐稱(chēng)為低阻接地故障,接地電阻大于1000兆歐稱(chēng)為高阻接地故障。
(二)三相芯線(xiàn)完全短路
一般而言,我們將短路電阻大于100兆歐稱(chēng)為高阻短路故障,短路電阻小于100兆歐稱(chēng)為低阻短路故障。
(三)閃絡(luò )故障
閃絡(luò )故障通常是指,電纜絕緣出現了故障,但是出現故障的地方有較高阻值,因此,在電壓高的環(huán)境下,很容易出現瞬時(shí)擊穿的障礙。
二、電力電纜故障產(chǎn)生的原因
電力電纜由于所處的環(huán)境不一樣,從而出現的故障也不盡相同。為了更有效地預防故障的發(fā)生,減少電纜的損壞,了解電纜故障產(chǎn)生的原因是很有重要的。一般而言,電力電纜故障產(chǎn)生的原因主要有以下幾點(diǎn):
(一)機械損傷
在電纜故障中,電纜的機械損傷占據著(zhù)較大的比例,形成機械損傷的原因主要有在安裝的過(guò)程中損傷、因行使車(chē)輛輾壓損傷、因受到外力而損傷、因土地下沉而造成的電纜接頭和導體損傷。倘若電纜出現損傷故障及時(shí)引起故障是很容易被我們察覺(jué)的,通常情況下也不會(huì )出現較嚴重的事故。然而事實(shí)情況并非如此,若電纜的損害較小,在日常運行過(guò)程中不會(huì )產(chǎn)生較大影響,但是長(cháng)久過(guò)后,輕微的損傷就會(huì )日益嚴重,會(huì )嚴重威脅到電纜的正常運行,很容易造成電力電纜故障,從而也會(huì )帶來(lái)巨大的經(jīng)濟損失。
(二)化學(xué)腐蝕
通常情況下,很多電纜都在埋藏在地面下方,從而地面下方的土壤會(huì )直接影響到電纜的使用。倘若地質(zhì)土壤呈現出酸堿性,這樣就很容易埋藏在地下的電纜產(chǎn)生腐蝕,久而久之,電纜的外層保護皮就會(huì )出現開(kāi)裂、穿孔等現象,若電纜沒(méi)有外層的保護,會(huì )極大程度上降低絕緣性,很容易造成故障。
(三)絕緣受潮
電纜的絕緣受潮多是指電纜的接頭部分,引起電纜接頭受潮的主要原因就是在安裝的過(guò)程中未嚴格封閉,從而致使水分進(jìn)入。與此同時(shí),在安裝的過(guò)程中,如果天氣陰暗潮濕,也很容易導致水分侵蝕接頭,這樣在電場(chǎng)的作用下,電纜的絕緣性大大降低,極大程度上損壞電纜,從而引起電纜故障。
(四)絕緣層老化
在電流的熱效應作用下,負載電流在流經(jīng)電纜的同時(shí),很容易導致導體發(fā)熱,與此同時(shí),電荷的集膚效應、絕緣介質(zhì)的損耗也容易造成附加熱量,會(huì )增加電纜溫度,長(cháng)期在這樣的環(huán)境下運行,再加上夏季天氣的炎熱,很容易導致絕緣層老化,從而引起絕緣損壞。
(五)材料材質(zhì)問(wèn)題
一般而言,在制造電纜絕緣的過(guò)程中,會(huì )產(chǎn)生很多雜志,電纜頭在制作的過(guò)程中會(huì )出現包纏絕緣層不均勻的現象,再加上節電常數的不同,電纜受電廠(chǎng)作用影響,很容易出現老化。除此以外,若電纜頭外皮的材料防污能力不達標的話(huà),也很容易導致電纜老化。
三、基本的電力電纜故障檢測方法
(一)電橋法
電橋法是指將被測電纜終端的故障相和非故障相連接,將電橋的兩端分別接上故障相以及非故障相,通過(guò)調節電阻來(lái)達到電橋的平衡,然后運用公式計算出故障點(diǎn)的位置。當前,電橋法在現場(chǎng)中的應用不斷減少,但是電橋法也具有自身的優(yōu)勢,可以有效地解決那些沒(méi)有明顯的低壓脈沖反射,而且不易出現高壓擊穿的特殊故障。簡(jiǎn)而言之,電橋法具有便捷性強、準確性高的特點(diǎn),同時(shí)也應該認識到它所存在的不足,就是不能夠解決高阻抗與閃絡(luò )性故障。
(二)脈沖電流法
一般而言,脈沖電流法是指把電纜故障點(diǎn)使用高壓擊穿,通過(guò)儀器將故障點(diǎn)產(chǎn)生的電流行波信號進(jìn)行記錄,從而根據分析出的電流行波信號在測量端和故障點(diǎn)運行所花費的時(shí)間計算出故障距離。通常情況下,脈沖電流法是利用現性電流耦合器來(lái)對電纜中的電流行波信號進(jìn)行采集。
(三)低壓脈沖反射法
低壓脈沖反射法是指在測試的過(guò)程中在電力電纜的故障相中注入低壓脈沖。低壓脈沖通過(guò)電纜傳播到阻抗不匹配點(diǎn)(也就是我們所指的故障點(diǎn)),當脈沖產(chǎn)生反射又回溯到測試點(diǎn)的時(shí)候,會(huì )通過(guò)儀器將其記錄,然后根據發(fā)射脈沖和發(fā)射脈沖往返的時(shí)間差度以及脈沖在電纜過(guò)程中的傳播速度,這樣就可以將其故障點(diǎn)與測試點(diǎn)之間的距離準確測試出來(lái)。采用低壓脈沖反射法最大的有點(diǎn)就是使用簡(jiǎn)單,在實(shí)際過(guò)程中,對電纜的實(shí)際長(cháng)度以及其他詳細資料不必明確知道。然而它也具有一些不足,即若不明確電纜的走向,就不能夠處理高阻抗與閃絡(luò )性之間的故障。
(四)實(shí)時(shí)專(zhuān)家系統
簡(jiǎn)而言之,專(zhuān)家系統屬于一個(gè)涵蓋智能特點(diǎn)的計算機程序,之所以具有智能特點(diǎn)主要是因為這種系統在一定的領(lǐng)域范圍內可以模仿人類(lèi)專(zhuān)家的思維從而有效地解決存在的復雜問(wèn)題。所以,專(zhuān)家系統具備豐富的知識是很必要的,與此同時(shí),還應該具備人類(lèi)正常的思維模式,從而有效地解決出現的問(wèn)題。除此以外,在進(jìn)行電力電纜故障檢測時(shí)還應該注意以下幾個(gè)問(wèn)題:一、低電阻和高電阻并沒(méi)有明確區別,這樣在實(shí)際操作過(guò)程中就可以靈活使用多種方法,進(jìn)行綜合判斷。例如,通常35kV的電纜較為復雜,中間頭以及H接頭都較多,從而街頭故障的波形很不容易辨別,如果我們斷定是街頭出現的故障,未來(lái)路得到準確的測距效果就需要采用在故障點(diǎn)充分放電的方法;二、若電纜的一端測試放電不充分,或者無(wú)法采集到電纜的測試波形,就需要我們從另一端進(jìn)行升壓測試??傊?,不管采用什么測試波形,若故障點(diǎn)與測試端的距離較近,自然就會(huì )產(chǎn)生盲區,無(wú)法科學(xué)判斷并識別波形,為了有效解決這一問(wèn)題,就需要從電纜的另一端進(jìn)行測試;三、定點(diǎn)儀能夠探測到的距離與放電聲音高低、泥土的濕度有著(zhù)密切關(guān)系。具體來(lái)講,放電聲音越高,泥土就會(huì )越干燥,從而就能夠檢測到更遠的距離。與此同時(shí),在施工的過(guò)程中若完整地保存原始資料,熟悉電纜路徑,這樣在接頭處就會(huì )出現標志樁,可以減少查找電纜故障的時(shí)間。此外,在進(jìn)行試驗之前,準備汽油或者柴油發(fā)電機作為試驗儀器的電源也是很有必要的。
四、電力電纜故障預防措施
如何有效地于預防電力電纜故障,我們可以從以下幾方面做起:
(一)科學(xué)合理地選擇電纜類(lèi)型
長(cháng)久以來(lái),油紙絕緣電纜是眾多電力企業(yè)所偏愛(ài)電纜,這主要是因為油質(zhì)絕緣電纜生產(chǎn)制造技術(shù)較先進(jìn),不僅成本低,而且使用壽命較長(cháng)。但是在設計使用的過(guò)程中也存在很多不便,尤其是絕緣油非常容易流淌,從而嚴重影響到電纜絕緣的性能。
如今,交聯(lián)聚乙烯電纜是制造技術(shù)最為先進(jìn)的電纜,這種電纜在運行過(guò)程中具有較強的便捷性,不僅不受溫度高的影響,而且也不會(huì )因高差而出現問(wèn)題。除此以外,與以往使用的油紙絕緣電纜相比較,交聯(lián)聚乙烯電纜具有更多的優(yōu)勢,從而交聯(lián)聚乙烯電纜深受眾多電力企業(yè)的青睞,同時(shí)在這種電纜的基礎上不斷以往所使用的電纜進(jìn)行升級改造,不僅有效地解決了由于落差所產(chǎn)生的故障,還大大提升了電纜的傳輸能力。
(二)不斷改進(jìn)電纜終端制作工藝
通過(guò)研究電力電纜產(chǎn)生的故障,從中我們可以看出造成電纜漏油的一個(gè)重要原因就是電纜終端的制作工藝不合格,因此,改進(jìn)電纜終端制作工藝顯得尤為重要。具體來(lái)講,使用那些性能穩定、強度較高、密封性較好地環(huán)氧樹(shù)脂電纜終端,從而就可以有效地解決電纜漏油的問(wèn)題,極大程度上提高了電纜的絕緣性能。
(三)加強日常運行維護工作
電力工作建設對經(jīng)濟發(fā)展發(fā)揮著(zhù)關(guān)鍵作用,有力地促進(jìn)了國民經(jīng)濟的發(fā)展。在工作中要堅持端正的工作態(tài)度、培養科學(xué)的工作方法、高超的技術(shù)能力。同時(shí)要做好電力電纜的日常防護工作,這樣就可以有效地避免故障的發(fā)生。而且在日常的運行過(guò)程中也應該做好基本的監管工作,這主要是因為做好日常的監督和管理工作可以從根本上避免故障的發(fā)生,能夠及時(shí)發(fā)現問(wèn)題并盡快解決存在的問(wèn)題。一般而言,做好日常的監管工作多是指在一定時(shí)期要對電纜、土壤、環(huán)境溫度進(jìn)行檢測,防止因電纜過(guò)渡而出現狀況;用配電盤(pán)式電流表或者記錄電流表專(zhuān)門(mén)測定電纜線(xiàn)路的負荷,測量電纜鉛包對地電阻;技術(shù)人員要在定期地對埋藏在土壤下的電纜進(jìn)行檢查。通常按照3個(gè)月重點(diǎn)檢查一次,6個(gè)月開(kāi)展全面檢查的原則。同時(shí)要對檢測的結果及時(shí)進(jìn)行記錄,根據出現的問(wèn)題提出解決方案。
(四)強化管理,加大投入力度
眾所周知,僅僅依靠先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和良好的方法對于促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展是不夠的,還需要健全的管理制度做保障。關(guān)于電力電纜的運行和維護也是如此,不僅需要科學(xué)的方法,還需要完善的管理制度。在電力電纜線(xiàn)路的日常運行維護中要堅持責任到位、操作到位、監督到位。除此以外,加大科技力量的投入也是很有必要的,制定出合理規范措施,完善基本資料,切實(shí)做好電纜防護、電纜故障的側尋、電纜事故搶修等工作,為電力的正常運營(yíng)提供條件。
(五)重視電纜通道的選擇
由于電纜通道的環(huán)境會(huì )直接影響到電纜的運行。通常,若電纜環(huán)境的周?chē)耐寥乐泻信c氯化物、酸堿溶液等,很容易腐蝕電纜,而且地下水的污染也會(huì )對電纜造成一定的腐蝕。因此,在安裝電纜的時(shí)候,要重視電纜通道的選擇,要認真檢測周?chē)沫h(huán)境和土壤,尤其是在化工區,更要重視電纜通道的選擇,積極才有有效措施避免因腐蝕而造成的電纜故障。除此以外,為了更加有效地防止電纜故障的發(fā)生,通常就需要我們做好電纜電壓的日常檢測以及測量工作,保障電纜線(xiàn)路能夠規范的負荷中運行。若在測量過(guò)程中出現超負荷現象,要及時(shí)通知相關(guān)部門(mén)進(jìn)行處理。
總而言之,電力電纜是電網(wǎng)運行的重點(diǎn),它的正常運行會(huì )直接關(guān)系到人們正常的生產(chǎn)和生活。要想做好電力電纜故障的檢查及預防工作就需要我們了解電力電纜故障產(chǎn)生的原因,加強電纜的管理,做好電纜故障防護等工作。當前,我國在電力電纜故障的檢測技術(shù)還有待進(jìn)一步提高,與國外先進(jìn)的電力電纜故障檢測技術(shù)相比還存在較大差距。因此,我們要不斷加大科技投入,研發(fā)出新的技術(shù),從而為提高配電系統的供電可靠性,為了社會(huì )經(jīng)濟的發(fā)展提供有力保障。