?華意電力是一家專業研發生產電纜故障測試儀的廠家,本公司生產的電纜故障測試儀在行業內都廣受好評,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。
? 在電力系統中,電纜的正常運行直接影響著整個電力系統工作的基礎:因此,為了保證整個工作環境能夠在一個可靠的氛圍下運行,對電纜的及時診斷就顯得尤為重要。隨著生產科技的不斷發展,在此基礎上也使我國的電力系統呈現出了深層次的發展空間。就電力系統的基礎設施而言,電纜的線路也開始變得更加復雜,電容量也日益增大,這就給預防性試驗帶來了很大的困難,而且在長期運行中累積的經驗表明這種定期的預防性試驗存在諸多弊端。本文主要是從電纜的故障診斷開始分析,深入探討了造成電纜故障產生的原因與具體的解決策略。
1 電纜故障原因
1.1 外力破壞
? 外力破壞造成電纜故障產生的一個主要原因,在生活過程中隨著城市化進程的不斷加速,對城市的規劃也在激烈的進行著,也正是由于在改造過程中諸如自來水、煤氣、通訊、市政、路橋、房地產、綠化等項目的不斷施工在很大程度上造成了電纜故障的產生。例如,在進行機械開挖、人工打樁時,由于缺乏對施工領域內的相關設施的核對,便很容易造成電纜接地而產生的短路現象。此外,安裝、固定不牢的情況下也會造成電纜錯位、摩擦、變形現象的出現。
1.2.1 電纜外護套破損
? 造成這種現象出現的原因主要是由于在敷設的時候,野蠻的拖拉,損傷電纜外護套所造成的,正是由于外套的損壞,使其內部進水受潮,導致了事故發生。
1.2.2 環境潮氣、濕度偏大
? 由于在電纜頭的制作過程中,環境潮氣、濕度偏大的原因比較容易造成電纜的局部受潮,從而使其絕緣性能下降,逐漸演化成貫穿性的通道,導致了電纜擊穿事故的發生。
1.2.3 中間接頭密封不良
? 中間接頭的密封不良也是造成電纜事故發生的主要原因之一。由于電纜中間接頭的密封不良,容易使潮氣與水分通過中間接頭進入絕緣體內部,從而造成中間接頭絕緣受潮劣化。
1.2.4 導體連接管壓接不良
? 這種現象主要表現為導體連接管打磨的相對粗糙,尤其是在壓接管口邊緣處常常有尖角、毛刺的產生。
1.3 電纜自身質量問題
? 電纜自身的質量缺陷也常常會引起電纜內部絕緣進潮,強度下降的現象的發生。特別是近年來,隨著市場競爭的不斷加劇,部分企業為了在競爭中贏得更大的利潤,逐漸在生產過程中偷工減料、運用質量較低的材質進行生產,這也就在一定程度上給電纜自身的質量問題造成了潛在的隱患。
1.4 過負荷運行
? 根據文獻統計,大約有72%的電纜線路由于長期運行在超負荷、缺少及時維護的狀態下,再加之散熱環境較差,尤其是在夏季,由于環境溫度相對較高,使這些電纜的自身的熱量無法散出,這也在一定程度上損耗了電纜壽命。
2 電纜易出現故障部位分析
? 總體而言,在電纜中相對容易產生故障的部位主要有絕緣、附件和外護套3 個部分。
2.1 絕緣問題
? 絕緣老化主要可以分為樹枝狀老化、電- 熱老化及附件材料老化三種類型。老化現象主要出現在電纜運行的后期階段,從而導致在后期階段的故障率大大出現。研究表明,當電纜內部的絕緣介質在電場的作用下容易產生游離從而使電纜的絕緣性能大大降低。此外,電纜的散熱也會容易造成電纜的絕緣層老化變質。其原理機制主要便是由于在電纜絕緣內部,由于氣隙所產生的電游離造成了電纜的局部過熱,從而造成了絕緣層的進一步碳化。就安裝施工而言,由于在安裝過程中沒有切實考慮到電纜的散熱環境,也容易加速造成電纜的絕緣層的進一步損壞。
2.2 附件問題
? 傳統觀點認為,電力電纜受外界環境以及人為因素的影響較小,因而,其安全性能和可靠性會很高。事實上,在實際的操作過程中,往往正是由于施工的問題會造成在運行中容易出現紕漏。相關研究表明,在電纜的故障中,電纜的附件故障出現率大約是電纜故障中的27%。其宏觀方面則主要可以表現為復合界面放電和附件材質早期老化兩個方面。總體而言,造成電纜附件故障出現的主要原因便是由于在制作的過程中工藝不精,從而使在附件中有氣泡、水分、雜質等現象的出現,導致了局部放電而引起絕緣擊穿。
2.3 中間接頭、終端頭制作質量粗糙
? 1)在對電纜的半導體進行處理的過程中,由于損壞了電纜的內絕緣或者使電纜的絕緣表面覆蓋上了灰塵、雜質等微粒等等,都會導致在電纜投入運用的后期在電場的作用產生游離,導致絕緣性能的減弱;
? 2)在具體的施工過程中,如果導線壓接的質量很低的話,便會在使接頭在接觸的時候因電阻過大而導致發熱現象的出現,也會因熱收縮過渡導致等絕緣老化現象的出現,繼而進一步加速了絕緣層的老化,導致電纜的接地短路或相間短路;
? 3)第三種典型的表現便是由于電纜接頭的施工過程不規范造成的。在不規范的前提下,導致電纜在投入運行以后會使內部收到潮氣,水分的侵蝕,從而引起中間接頭的絕緣部分進一步劣化。嚴重時會影響到整個絕緣體部分,最后導致擊穿故障的出現;
? 4)導體連接管壓接不良。前面已經講述了連接管壓接不良對電纜的危害,事實上,這連接管的壓接處也正是電纜故障多發的一個部位。正是由于其連接處存在著不同程度的尖角與毛刺,所以導致了在這些部位容易產生局部放電現象的出現,繼而也導致了擊穿事故的發生。
3 診斷方法
? 近20 年來,為了保障電力電纜的安全運行,電力電纜絕緣診斷技術得到了快速的發展。總結起來主要有兩大類檢測手段。一種是離線診斷技術,其中又包含有介質損失角正切試驗、局部放電試驗及耐壓試驗3 種檢測方法。另外一種則是在線監測方法,這其中又包含有8 種不同的檢測方法。
4 結論
? 從本文的分析可知,電力電纜故障的發生主要是由于電纜的過負荷運行、外力損傷、不規范的安裝施工及電纜本體的質量問題引起的,發生部位主要集中在電纜接頭、外護套和電纜絕緣上,并通過局部放電、水樹枝、電化樹枝及電樹枝等形式使電纜絕緣逐步老化,最終發生擊穿故障。