电力电缆故障分析及防范措施的论文

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　　摘要：电力电缆线路故障，不仅会威胁电网的安全运行，中断局部电网的持续供电，而且故障的测寻、排除、修复等都要耗费大量的人力、物力和财力，减少和避免电缆故障的发生是电缆施工、运行的终极目标。本文从工作实际出发，简单论述了电力电缆线路的故障分类，进行了原因的分析，在此基础上提出电力电缆线路故障的防治措施。

　　关键词：电力电缆；故障；种类；原因分析；防范措施

　　一、常见的故障种类

　　电缆在长期运行过程中，由于过载或受外力的破坏，使芯线和绝缘遭到不同程度的损伤，造成电缆事故。比较常见的电力电缆的故障只要有以下几种：

　　（一）断线故障

　　电线各相间及对地绝缘电阻均良好，是一相或几相断线，或没有完全断开。

　　（二）闪络故障

　　在电压达到某一数值时，电缆相间或相对地闪络击穿，当电压降低时击穿停止。有时即使再提高电压，也不可能出现击穿现象，经过一段时间后又会发生。

　　（三）接地、短路故障

　　电缆一相或几相对地或相间绝缘值甚低，但导体有良好的连续性。当绝缘电阻值低于100kQ以下时为低阻接地；如比正常值低甚多，但高于l00kQ时为高阻接地。

　　（四）护层故障

　　对护层有绝缘要求的电缆线路，在测得准确的护层故障位置后，可用与护层相同材料的补丁块以塑料焊枪热风吹焊或用自粘橡胶带紧包扎。损坏较多的护层可套上热缩卷包管卷包后，加热收缩。修补后的护层，再做护层直流耐压试验或绝缘电阻测量。

　　（五）复合型故障

　　电缆线路具有以上两种或两种以上的电阻特性。

　　二、故障的原因分析

　　（一）过电压

　　在正常情况下，电力系统中电气设备的对地绝缘只承受相电压，各种电机的绝缘也只承受几伏至几十伏，最高也不超过百余伏的电压。由于某些原因，作用于电气设备绝缘上的电压可能远远超过上述数值。这种异常电压存在的时间显然极短，但其数值很高，会使电气设备绝缘击穿或闪络。这种对电气设备绝缘有危险的`过电压。对瞬时过电压、即使是很短的时间，也会使晶闸管击穿或误导通，因此，必须采取措施，避免晶闸管承受过电压。通常是由于它所在的装置或邻近的用电设备拉闸时，或导通管换相时，电路中存在电感元件，因电流的突然变化而产生的感应电动势造成的，其持点是作用时间短，呈尖峰状。

　　（二）绝缘受潮

　　腐蚀引起受潮导致电缆绝缘损坏。电缆腐蚀穿孔引起的受潮，在运行年久的老电缆或有电腐蚀和化学腐蚀的地区中是常见的现象。此外，电缆外护层质量差，也会加速电缆腐蚀穿孔。被腐蚀的电缆铅包通常会有淡黄色或粉红色粒状腐蚀物，有腐蚀物的地方就是铅包穿孔和受潮的通道。

　　（三）绝缘老化

　　电缆绝缘材料几乎都是高分子有机化合物，在外界因素（热、电、氧、光线、水份、微生物等）的作用下，性能逐渐下降直至全部丧失的不可逆现象，称为老化。塑料、橡皮等材料在热的作用下会发生热老化，在热、氧同时作用下会发生热氧老化。热可使高聚物发生热降解和交联反应（因分子热运动加强），有的材料如聚氯乙烯在100 — 150℃热解裂会析出HC1。热氧化的发展会生成自由基、过氧化物，过氧化物又生成两个自由基，自由基参与链反应使大分子链断裂生成单基物质或低分子物质，使材料的机、电及其他性能下降。降解使材料变软、发粘、机械强度降低，交联使材料变脆、变硬、失去弹性，断链会使材料表面出现裂缝。

　　电缆油热氧老化的过程是：在氧化诱导期（初期），氧与油中化学镁离解能较低的不饱和碳氢化合物反应，生成氢的过氧化物。在氧化发展期（中期），油的氧化物增长很快，使油的酸值增高；油中烷烃及环烷烃热氧化后生成醇、醛、酮、经基玻和酮酸等，芳香烃热氧化后生成酚等。这阶段油的电气性能恶化，并对固体绝缘材料等有较强的腐蚀作用。当酸值达到一定值时，便产生加聚和缩聚反应，生成材脂质和沥青质，析出水分。

　　同时，油变混浊，出现沉淀物，使油的吸水性增大，跗着在固体绝缘上则影响散热。劣化到一定程度的油就不能再继续使用。

　　三、防范措施

　　（一）正确选择电缆型号

　　选择电缆型号时，应注意电缆的额定电压应大于或等于所在网络的额定电压，电缆的最高工作电压不得越过其额定电压的15%。电线的持续容许电流应大于或等于供电负载的最大持续电流。电缆导体的截面应满足供电系统短路时的热稳定要求。电缆导体应尽量采用铝芯，只有需要移动时或在振动剧烈的场所才采用钢芯电缆。敷设在电缆构筑物内的电缆宜选用裸铅电缆，直接埋在地下的电缆应选用带护层的铠装电缆。移功式机械应选用重型橡套电缆，应视介质情况分别采用不同的电缆护套，对有腐蚀性的土壤一般不采用直埋电缆，否则应选取有特殊防腐层的电缆。

　　（二）严把施工质量

　　电缆质量的好坏对防止水树枝劣化至关重要。电缆的质量问题主要由生产设备不良，材料选用不当，工艺落后，质量管理和生产管理等原因造成的。所以在选择电缆时应对电缆的生产工艺、管理等有一定了解，以便能买到质量好的电缆、为减少故障奠定基础。即使电缆质量很高，而施工质量不高，也会造成隐患。为此必须把好施工质量关，其基本途径如下：热缩接头施工质量的好坏，关键在于密封。为把好密封关，应严格做好以下几点：加热的火候要适当。掌握喷灯或丙烷喷枪的火候，防止过热或欠火。热缩时应保持火炬朝着向前移动的方向，以预热管材，赶走管内的气体。并且应不停地移动火炬，避免烧焦管材。火炬沿电缆方向移动以前，必须保证管子在周围方向已充分均匀地收缩。管子的两端应重复加热。管子整体热缩完毕后，管子的两端最后应重复加热，以保证其内部的粘合剂或热熔胶充分地热熔密封。接头各密封部位，如经移动，应再次加热，防止开胶。热缩好坏的判断。管子热缩以后，表面应光滑、无皱纹、无气泡，并能清晰地看到其内部结构的轮廓。管子两端的粘合剂或热熔胶充分地热熔以后，应略有外溢现象。

　　（三）加强电缆的管理

　　利用电容吸收过压，即将过电压的能量变成电场能量储存到电容中，然后由电阻消耗掉。常用的方法包括在晶间管两端跨接适当的电阻。电容吸收装置，利用电容器两端的电压不能跃变的特性，避免晶闸管承受过电压，在整流电路的输入端或输出端接阻容吸收装置，对其他原因引起的过电压进行保护。硒堆保护是一种非线性电阻元件。具有较陡的反向特性，并且允许流过较大的电流；硒堆过电压后会迅速击穿，使其电阻即刻减小，从而能抑制过压的冲击。硒堆的接法是将两组硒堆反极性串联后，并联于交流电路的输入端。

　　lOkV电力电缆的安全运行水平直接影响电力企业的经济效益，是与用电客户密切相关的事情，电力企业应采取相应的预防措施，避免故障的发生、及时消除缺陷，确保lOkV配电网的安全运行。

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