淺談電力電纜故障的測試

隨著電力電纜在電力系統中的應用日益廣泛, 運行時間越久,故障會越來越頻繁, 由于電纜線路的隱蔽性、運行資料不完善以及測試設備的局限性等原因, 使電纜故障的查找非常困難;另一方面,隨著科技的進步, 現代檢測技術與電子計算機結合應用, 各種測量方法及儀器的精度也得到進一步提高, 國內外眾多的測試設備及技術并存。如何及時有效地處理故障, 保證供電系統的正常運行, 就要看是否能夠快速準確地判定故障性質和地點。因此有必要對故障性質及測尋原理與方法實際運用進行探討。

電纜故障發生的原因

  導致電纜發生故障的原因是多方面的, 現將常見的幾種主要原因歸納如下:

  1、機械損傷;很多故障是由于電纜敷設安裝時不小心造成的機械損傷或敷設后在電纜線路上施工造成的外力損傷而直接引起的。有時如果損傷輕微, 在幾個月甚至幾年后損傷部位的絕緣逐漸降低而導致擊穿;

  2、設計和制做工藝不良、不按規程要求制作往往是形成電纜故障的重要原因;

  3、化學、電腐蝕。電纜路徑在有酸堿作業的地區通過, 這些往往會造成電纜的鎧裝和鉛皮被腐蝕;

  4、電纜的制造缺陷;

  5、長期過負荷運行。由于過荷運行, 電纜的溫度會隨之上升, 尤其在炎熱的夏季, 電纜的溫升常常導致電纜薄弱處首先被擊穿, 在夏季, 電纜的故障也就特別多;

  6、絕緣受潮。這種情況在實際情況中也很常見, 一般發生在接頭處較多, 比如:電纜接頭制作不合格和在潮濕的氣候條件下做接頭, 會使接頭的封裝物進水或混入水蒸汽而造成故障。

電力電纜故障分類

○推薦使用　★ 有條件限制　△可用方法　[ ] 不推薦使用

電力電纜測試方法的發展

  20世紀70年代前, 世界上廣泛使用電橋法及低壓脈沖反射法進行電力電纜故障測試, 兩者對低阻故障很準確, 但對高阻故障不適用, 故常常結合燃燒降阻(燒穿)法, 即加大電流將故障處燒穿使其絕緣電阻降低以達到可以使用電橋法或低壓脈沖法測量的目的。燒穿方法對電纜主絕緣有不良影響, 現已很少使用。之后出現了直流閃測法和沖擊閃測法, 分別測試間歇故障及高阻故障, 兩者均可分為電流閃測法和電壓閃測法, 取樣參數不同, 各有優缺點。電壓取樣法可測率高, 波形清晰易判, 盲區比電流法少一倍, 但接線復雜, 分壓過大時對人及儀器有危險。電流取樣法正好相反, 接線簡單, 但波形干擾大, 不易判別盲區大。兩種方法目前是國產高阻故障測試儀的主流方法,高壓電流、電壓閃測法基本上解決了電纜高阻故障問題, 在我國電力部門應用十分廣泛, 且應用十分豐富經驗, 但儀器有盲區, 且波形有時不夠明顯, 靠人為判斷, 有時未能成功, 儀器的精度及誤差對較大。

  到了90年代, 發明了二次脈沖法測試技術:因為低壓脈沖準確易用, 結合高壓發生器發射沖擊閃絡技術, 在故障點起弧的瞬間通過內部裝置觸發發射一低壓脈沖, 此脈沖在故障點閃絡處(電弧的電阻值很低)發生短路反射, 并將波形記憶在儀器中, 電弧熄滅后,復發一正常的低壓測量脈沖到電纜中, 此低壓脈沖在故障處(高阻)沒有擊穿產生通路, 直接到達電纜末端, 并在電纜末端發生開路反射, 將兩次低壓脈沖波形進行對比, 非常容易判斷故障點(擊穿點)位置。儀器可自動匹配, 自動判斷計算出故障點距離。二次脈沖法的出現, 使得電纜高阻故障測試變得十分簡單, 成為先進的測試方法。