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电力电缆使用过程中出现故障的原因是什么

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电力电缆使用过程中出现故障的原因是什么

发布日期:2020-01-03 作者: 点击:

  地下电力电缆故障复杂多变,电力电缆故障的原因大致可分为以下几类。


  1.机械损伤


  机械损坏引起的电缆故障在电缆事故中占很大比例。一些机械损伤很小,当时没有造成任何故障。受伤发展成失败需要数月甚至数年的时间。电缆机械损坏的主要原因是:


  (1)安装过程中的损坏。安装过程中意外碰撞电缆;过度机械牵引应变电缆;过度弯曲会损坏电缆。


  (2)直接外力破坏。土建施工应在已安装的电缆路径上或附近进行,以便电缆直接被外力损坏。


  (3)行驶车辆的振动或冲击载荷也会导致地下电缆铅(铝)包层损坏。


  (4)自然现象造成的损害。例如,中间接头或端子头的内绝缘胶膨胀,使外壳或电缆护套破裂;安装在管口或支架上的电缆护套被划伤;土地沉降引起的拉力过大会破坏中间接头或导体。

电力电缆使用过程中出现故障的原因是什么

  2.绝缘阻尼


  绝缘受潮后,电缆耐压将下降,并会发生故障。电缆受潮的主要原因是:


  (1)接头盒或接线盒结构启封或安装不当导致进水。


  (2)电缆制造不良,金属护套有小孔或裂纹。


  (3)金属护套被外部物体刺穿或腐蚀。


  3.绝缘老化和退化


  绝缘老化会导致电缆因电压下降而击穿。电缆老化的主要原因是:


  (1)电缆介质内部的渣或气隙在电场作用下产生离解和水解。


  (2)电缆过载或电缆通信风不好,造成局部过热。


  (3)油浸纸绝缘电缆绝缘流量损失。


  (4)电力电缆使用超过时限。


  4.过电压


  过电压会导致有缺陷的电缆绝缘层电击穿,导致电缆故障。主要原因是:大气过电压(如雷击);内部过压(例如操作过压)。


  5.糟糕的设计和制造过程


  电缆头和中间的设计和制造工艺不良也会导致电缆故障。主要原因是:电场分布设计不良;材料选择不当;做工差,不符合规定要求。


  电缆故障的性质和分类


  1.基于缺陷材料特征的分类


  它可分为串联故障、并联故障和复合故障。


  (1)串联故障


  串联故障(金属材料缺陷)是指电缆的一个或多个导体(包括铅和铝护套)断开的故障。这是一种普遍的电缆开路故障。由于电缆芯线的连续性受损,会形成断线或不完全断线。不完全断开尤其难以找到。串联故障可分为:一点断线、多点断线、单相断线、多相断线等。


  (2)并联故障


  并联故障(绝缘材料中的缺陷)是指当导体和导体之间的绝缘水平降低且无法承受正常工作电压时发生的短路故障。这是一种普遍的电缆短路故障。这种故障是由电缆芯线之间或电缆芯线与护套之间的绝缘损坏引起的短路、接地、闪络击穿等现象造成的,现场频率很高。并联故障可分为单相接地、两相接地、两相短路、三相短路等。


  (3)复合断层


  复合失效(绝缘材料和金属材料的缺陷)是指电缆芯线和电缆芯线之间绝缘的失效。它包括单相断线和接地、两相断线和接地、两相短路和接地等。


  2.故障点绝缘特性分类


  根据电缆故障点的绝缘电阻Rf和击穿间隙G,电缆故障可分为四类:开路故障、低电阻故障、高阻故障和闪络故障。这种分类方法是现场电缆故障基本的分类方法,特别有利于检测方法的选择。


  间隙击穿电压UG取决于故障点放电通道的距离g(即击穿间隙),绝缘电阻Rf取决于故障点电缆介质的碳化程度,分布电容Cf取决于故障点的湿度。


  (1)开路故障


  电缆金属部分的连续性受损,导致断开,故障点的绝缘材料也不同程度地受损。兆欧表测得的绝缘电阻Rf为无穷大,但在DC耐压试验中会发生电击穿。用断点检查芯线的导电情况。该站点通常采用单相或两相断开和接地的形式。


  (2)低电阻故障


  电缆绝缘材料损坏,出现接地故障。兆欧表现场测量的绝缘电阻Rf小于10Z0(Z0是电缆的波阻抗,一般为10 ~ 40ω)。现场低压电力电缆和控制电缆发生低电阻故障的可能性很高。


  (3)高阻抗故障


  电缆绝缘材料损坏,出现接地故障。兆欧表现场测量的绝缘电阻Rf大于10Z0,在DC高压脉冲试验中会发生电击穿。高阻故障是高压电力电缆(6KV或10KV电力电缆)发生概率高的电缆故障,可达总故障的80%以上。


  在现场测量中,作者一般以Rf=3KΩ作为高阻故障和低阻故障的边界。因为当Rf=3KΩ时,可以获得准确测量环路电桥所需的10 ~ 50ma的测量电流。


  (4)闪络故障


  电缆绝缘材料损坏,发生闪络故障。兆欧表测得的绝缘电阻Rf为无穷大,但在DC耐压或高压脉冲试验中会发生闪络电击穿。闪络故障很难检测,尤其是当新敷设的电缆在预防性试验中出现闪络故障时。现场检测一般采用DC闪络法。


  3.按故障触发原因和故障点特征分类


  根据电力电缆运行或预防性试验中电缆、电缆头和中间箱的绝缘损伤不同,也可分为爆破故障、击穿故障和运行故障三种类型。


  (1)射击失败


  在工矿企业中,由于各种原因,运行中的电力电缆绝缘严重损坏,造成跳闸事故。这叫做电缆爆破。这种故障的特点是:大多数电缆故障点都有破损的引线包或铜皮,外部有不同程度的变形;电缆故障通常以两相短路接地或两相断开和接地为特征。接地电阻通常很小。如果解剖故障点,可以发现电弧击穿或枝晶放电碳通道和裂纹的碳化点。电缆爆破故障具有明显的故障特征。在大多数情况下,值班操作员可以提供爆破的大致位置。因此,除了需要故障定位的一些更复杂的情况之外,故障的具体性质(单相接地、短路接地、断线接地等)。)一般可由万用表确定,声学测量方法可用于直接定位故障,简单明了。


  (2)故障故障


  在实际工作中,预防性试验引发的电缆绝缘损坏事件通常被称为电缆故障。这种故障发生在DC实验电压下,其绝缘被电击穿。接地线一般用铅或铜箔完好,外部无明显变形(机械损伤除外)。电缆故障大多是简单的接地故障。接地故障相对较高。断裂点被切开,绝缘材料没有碳化点。然而,碳孔和水支管的老化结构可以通过仪器找到。对于电缆击穿故障,特别是一些高阻接地电缆击穿故障,测试


  指工厂电力系统运行时确定的电缆故障,发现电缆引出线、电动机和变压器的电缆引线、高压二次回路的电压波动或接地信号(带接地保护的功率元件接地跳闸),排除其它功率元件故障的可能性。这种失败的大特点是含糊不清。电缆运行故障的极端形式是电缆爆破(如两点接地引起相间短路);操作故障的另一部分发展成电缆击穿故障(例如电缆老化、绝缘缺陷等)。)由于停止点检查期间耐压故障;由于电缆引出线的安装位置不正确,也存在一些电缆操作故障(如备用电缆或离地距离不足、电缆头脏污或电机基础进水等)。),这些故障可以简单地处理。不清楚的是那些瞬间接地并产生不稳定闪络的电缆。电缆停电后,相当一部分绝缘电阻测量和DC耐压试验可以通过。电缆放入系统后,还可以正常运行一段时间。其余为单相接地电缆故障,约占电缆运行故障的40%。一般来说,这种接地故障没有明显的外部变形,接地电阻也不太高(通常为几十到几百欧姆)。解剖故障点有轻微碳化点。


  电缆运行接地故障有两个原因:一是电缆运行时间长,绝缘层自然老化;第二,在腐蚀性环境中,电缆护套会迅速损坏,腐蚀性气体会侵入绝缘层使其恶化。无论电缆绝缘层老化或劣化,其击穿电压都会下降,导致额定工频电压下的电击穿,导致电缆接地故障。这种故障可以通过“低压回路法”来检测。用“电锤法”检测,效果也更好。


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