電力電纜故障測(cè)試技術(shù)系列講座

一、概述

隨著我國(guó)兩網(wǎng)改造的完成，安全方便的地下動(dòng)力電纜應(yīng)用日益廣泛。但一旦電纜發(fā)生故障很難較快地尋測(cè)出故障點(diǎn)的確切位置。不能及時(shí)排除故障、恢復(fù)供電，往往造成停電停產(chǎn)的重大損失。所以如何用最快的速度、最低的維修成本恢復(fù)供電是各供電部門在遇到電纜故障時(shí)的首要問(wèn)題。

傳統(tǒng)的電橋法、脈沖法、沖擊閃絡(luò)電流取樣法等，盡管能解決一部分問(wèn)題，但對(duì)于高阻故障的波形分析判斷難度很大，大部分用戶在現(xiàn)場(chǎng)還是無(wú)法從復(fù)雜的波形中判斷出故障距離來(lái)。隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展，先進(jìn)的三次脈沖法電纜故障測(cè)試的出現(xiàn)，使復(fù)雜的故障波形極大的簡(jiǎn)化，就像使用脈沖法一樣，將高阻故障的波形簡(jiǎn)化為脈沖法的短路故障波形。這就大大地提高了高阻故障的檢測(cè)率，幾乎人人都會(huì)判讀故障波形，而且準(zhǔn)確度也大大提高。三級(jí)多次脈沖法淡藍(lán)故障測(cè)試儀的推廣應(yīng)用，可以說(shuō)解決了供電部門的一大難題。加之，高抗干擾數(shù)顯同步電纜故障定點(diǎn)儀實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)快速精確定位，可以說(shuō)，現(xiàn)在真正實(shí)現(xiàn)了排除電纜故障快準(zhǔn)省的最高境界。

二、電纜故障產(chǎn)生原因

了解電纜故障產(chǎn)生的原因，有利于降低故障發(fā)生率，快速排除電纜故障。

電纜故障發(fā)生的原因大致有：

1）機(jī)械損傷：

1）安裝時(shí)碰擠、過(guò)度彎曲；

2）電纜路徑上作業(yè)形成的外力破壞；

3）地面強(qiáng)烈震動(dòng)或沖擊性外力造成鉛（鋁）包疲勞破損；

4）自然力破壞。如土地沉降、路面下沉等；

5）電纜外皮的電腐蝕和化學(xué)腐蝕：電纜附近有強(qiáng)電力場(chǎng)存在或酸堿作業(yè)區(qū)，往往使電纜在長(zhǎng)期腐蝕環(huán)境中造成絕緣損壞。

6）電纜絕緣物的流失：油浸紙電纜的敷設(shè)高低起伏落差，會(huì)使缺油部位絕緣強(qiáng)度下降。

7）拙劣的技工工藝和潮濕環(huán)境下作頭，或不按技術(shù)要求敷設(shè)電纜。

8）電纜長(zhǎng)期過(guò)負(fù)荷運(yùn)行造成電纜過(guò)熱，加速了絕緣老化。

9）雷擊和線路故障引起過(guò)電壓擊穿。

三、電纜故障分類

目前電力電纜故障可涉及到三大故障：電纜導(dǎo)體故障（芯線及金屬屏蔽層）、電纜主絕緣故障和護(hù)套故障。但由于電力電纜的種類較多，結(jié)構(gòu)組成不盡一致，加上人們的工作屬性和人們的目的要求不同等原因，使得電纜故障的分類方法較多，常見(jiàn)的方法有以下幾種

1、按電纜故障產(chǎn)生的位置分類

分析電纜的結(jié)構(gòu)組成和整體線路情況，可把電纜故障按照下列形式分為：

1）電纜主絕緣故障：電纜的導(dǎo)體芯線與地或者金屬屏蔽層之間絕緣受損形成各種性質(zhì)故障。一般來(lái)講，35KV以下等級(jí)電纜，其絕大多數(shù)故障屬于此故障。

2）電纜外護(hù)套故障：一般指電纜的金屬護(hù)套或絕緣護(hù)套受損形成的故障，實(shí)際中能夠發(fā)現(xiàn)的是金屬護(hù)套對(duì)大地之間絕緣護(hù)套的故障。此類故障以泄露性故障居多。護(hù)套故障只有在35KV及以上高電壓等級(jí)的單芯電纜才涉及到。

3）電纜本體故障：完整的輸電電纜有電纜本體和電纜接頭兩大部分組成，因此電纜的故障肯定發(fā)生在電纜本體和電纜接頭。電纜的本體出現(xiàn)的不同性質(zhì)的故障，通常因?yàn)橥饬κ軗p而出現(xiàn)故障。

4）電纜接頭故障：應(yīng)用電纜供電，不論電纜的長(zhǎng)短，肯定存在終始端兩個(gè)接頭。對(duì)于長(zhǎng)距離電纜或者電纜出現(xiàn)故障修復(fù)后，電纜肯定有連接頭。通常電纜故障的相當(dāng)一部分為電纜接頭故障，其表現(xiàn)性質(zhì)各不相同，但通常以多相對(duì)地泄露性高租故障居多。

2、按電纜故障的原因分類

分析電纜故障發(fā)生的原因，情況很多，而直接的原因歸結(jié)起來(lái)有三種情況，也就有三種故障類型。

1）運(yùn)行故障：電力電纜在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生故障，此類故障通常以單相或多相并對(duì)地泄露性故障較多。

2）預(yù)試故障：電力電纜在做預(yù)防性試驗(yàn)的時(shí)候發(fā)生故障。由于規(guī)程上規(guī)定在現(xiàn)場(chǎng)電纜只做直流耐壓試驗(yàn)，因此以往此類故障以閃絡(luò)性居多，也有泄露性故障。

3）外力破壞形成故障：電力電纜由于人為破壞或自然因素破壞而形成的各種類型故障。

3、按電纜的結(jié)構(gòu)特性分類

分析電力電纜的結(jié)構(gòu)組成，我們知道電力電纜主要有三種結(jié)構(gòu)組成：單芯電纜、三芯電纜、四芯電纜（主要是低壓電纜），因此有以下故障類型：

1）電纜單相接地故障：電纜的其中一相對(duì)地絕緣層特性變壞，形成泄露性故障，既此相對(duì)地絕緣層形成了固定的電阻通道，其電阻值或大或小或零，這種故障的電纜導(dǎo)體芯線和相間絕緣良好。

2）電纜單相故障：電纜的其中一相對(duì)地絕緣層特性變壞或擊穿特性變低，形成泄露性故障或者閃絡(luò)性故障。這種故障的電纜導(dǎo)體芯線和相間絕緣良好。

3）電纜相間故障：電纜中的兩相間或三（四）相間絕緣層電導(dǎo)特性變壞或擊穿特性變低，形成泄露性故障或者閃絡(luò)性故障, 這種故障的電纜導(dǎo)體芯線和相對(duì)地絕緣良好。

4）電纜相間并對(duì)地故障：電纜的兩相之間并對(duì)地，或三（四）相之間并對(duì)地形成泄露性故障或者閃絡(luò)性故障，這種故障情況的電纜導(dǎo)體芯線良好。

5）電纜開(kāi)路故障：電纜的一芯或多芯導(dǎo)體或者金屬屏蔽曾完全斷線或似斷非斷的情況，稱為開(kāi)路故障，這種故障情況的電纜相對(duì)地絕緣良好。

6）混合性故障：電纜中同時(shí)存在兩種以上故障的情況，稱之為混合性故障。

4、按電纜損壞程度分類

電力電纜出現(xiàn)故障后，其損壞的嚴(yán)重程度差別比較大，我們這里從查找電纜故障點(diǎn)的角度來(lái)進(jìn)行分類：

1）電纜單點(diǎn)故障：出現(xiàn)故障是電纜中的某一點(diǎn)上，不管是單相對(duì)地、相間并對(duì)地、還是混合型故障，實(shí)際上電纜故障多數(shù)為單點(diǎn)故障。

2）電纜多點(diǎn)故障：相對(duì)于單點(diǎn)故障，多點(diǎn)故障是指同一電纜上有多個(gè)距測(cè)試端不同距離的故障點(diǎn)，在實(shí)際中也常見(jiàn)到，多出現(xiàn)于低壓電纜中。

3）大面積與長(zhǎng)距離故障：相對(duì)于電纜的故障點(diǎn)，大面積故障通常是指電纜中的某一段絕緣層損壞，如常見(jiàn)的電纜中的大面積受潮故障。

4）電纜質(zhì)量問(wèn)題：這一點(diǎn)本來(lái)不屬于電纜故障的分類范圍，但在實(shí)際上在我國(guó)常常發(fā)現(xiàn)有些用戶電纜在使用很短的一段時(shí)間后，出現(xiàn)整條電纜的主絕緣層的電介強(qiáng)度下降，泄露電流很大，表現(xiàn)為泄露性故障的情況。用戶在現(xiàn)場(chǎng)有時(shí)很難判別是故障點(diǎn)還是質(zhì)量問(wèn)題。典型的質(zhì)量問(wèn)題有絕緣層電介強(qiáng)度不夠、絕緣層不均勻、鋼鎧質(zhì)量差等。