高压电缆故障

高压电缆故障（精选10篇）

高压电缆故障 篇1

随着我国工业化进程的不断加快，电力电缆得到广泛的应用，电缆数量成倍增长。在这样规模庞大的电缆网络中，受各种因素的影响，导致电缆故障频发。因此，熟悉电缆故障发生的原因，了解电缆故障发生的种类，在一定程度上，确保电缆正常运行具有重要意义。

1 电缆发生故障的原因

电力电缆在生产、敷设、三头工艺、附件材料、运行等环节，如果工作不到位都可能导致电缆产生故障。产生电缆故障的原因主要有：

1.1 机械伤害

因机械伤害引发的电缆故障，其形式主要表现为停电事故。通常情况下，电缆受到的机械损伤主要有：

(1) 外力损坏。在进行地下管线施工、打桩、起重、转运等意外损伤电缆。

(2) 施工损伤。在牵引过程中因牵引力过大而拉伤电缆。绝缘层或屏蔽层因电缆弯曲过度遭到损伤。绝缘层和保护层因野蛮施工受到损伤等。

(3) 自然损伤。穿越公路或铁路以及靠近公路或铁路并与之平行敷设的电缆，因行驶车辆的振动或冲击性负荷，导致电缆外护套出现疲劳裂损。

1.2 绝缘受潮

通过绝缘电阻和直流耐压试验发生绝缘受潮故障，一般表现为绝缘电阻降低，泄漏电流增大。造成绝缘受潮的原因有：

(1) 电缆中间头或终端头密封不到位或者密封失效。

(2) 电缆制造存在缺陷，电缆外护层有孔或裂纹。

(3) 电缆护套被异物刺穿或被腐蚀出现穿孔。

1.3 绝缘老化

电缆运行过程中，出现不当在较短时间内发生绝缘强度降低，形成这种现象的原因有：

(1) 电缆选型不合理，导致电缆在过电压下长期工作。

(2) 电缆距离热源较近，使电缆局部长期受热出现老化。

(3) 化学药品对电缆绝缘层起不良化学反应导致其发生老化。

1.4 过电压

因雷击或其他冲击过电压导致电力电缆发生故障。经过现场研究分析, 电缆被击穿点存在严重的缺陷, 这种出现故障的电缆自身的缺陷主要有:

(1) 绝缘层出现气泡、杂质, 以及绝缘油干枯。

(2) 电缆内屏蔽层出现节疤或者存在遗漏。

(3) 电缆绝缘严重老化。

1.5过热

造成电缆过热的原因主要有:

(1) 电缆在过负荷下长期工作。

(2) 电缆因火灾引发过热, 甚至被烧伤。

(3) 长期接受其他热源的热辐射。

在电缆过热故障中过负荷是直接诱因。电缆长期工作在过负荷的环境中, 没有考虑电缆温升和整个线路情况, 致使电缆发生过热现象。例如电缆密集、电缆沟及隧道通风不良的地方, 或者电缆穿在干燥的管中等, 上述原因在一定程度上都会加速损坏电缆的绝缘层。经过长期过热后, 橡塑绝缘电缆的绝缘材料出现变硬、变色、失去弹性、出现裂纹等现象。对于油纸电缆表现为绝缘干枯、绝缘焦化, 甚至出现一碰就碎的现象。另外, 过负荷在一定程度上也会造成铅包疲劳而受到损伤。对于大截面、长电缆来说, 如果装有灌注式电缆头, 在线胀系数方面, 由于灌注材料与电缆本体材料之间存在较大的差异, 容易发生胀裂壳体的现象。

1.6电缆的质量缺陷

在电缆线路中, 电缆及电缆附件两种材料质量的优劣, 在一定程度上对电缆线路的安全运行产生直接的影响。在施工单位由于缺乏必要的专业知识, 导致制作的电缆三头存在较大的质量问题。电缆的质量缺陷归结为:

(1) 电缆本体存在质量缺陷。油纸电缆铅护套存在杂质沙粒, 以及电缆受到机械损伤以及压铅出现接缝等。在橡塑绝缘电缆主绝缘层的偏芯内出现气泡、杂质等, 节疤、遗漏在内半导电层出现, 没有进行封端面处理使得电缆在储运中导致线芯大量进水。上述缺陷通常情况下难以发现, 其绝缘电阻低、泄漏电流大, 甚至耐压击穿等, 往往只在检修或试验中发现。

(2) 电缆附件存在质量缺陷。传统三头存在的质量缺陷是铸铁件有砂眼, 而瓷件的强度不够强, 并且组装加工部分粗糙, 以及防水胶圈规格不符合要求或出现老化等。热缩和冷缩电缆三头存在的质量缺陷是绝缘管中有气泡、杂质、厚度不均匀, 密封涂胶处出现遗漏等。

(3) 电缆头制作存在质量缺陷。传统三头制作存在的质量缺陷:绝缘层绕包不紧, 存在空隙、密封不到位、绝缘胶配比不对等。热缩三头制作存在的质量缺陷:处理半导电层不净、安装应力管的位置不当、热缩管的收缩不匀、安装地线不牢等。预制电缆三头安装存在的质量缺陷:剥切不精确、套装绝缘件时剩余应力过大等。

(4) 电缆接地系统缺陷。电缆接地系统包括电缆接地箱、电缆接地保护箱 (带护层保护器) 、电缆交叉互联箱、护层保护器等部分。一般容易发生的问题主要是因为箱体密封不好进水导致多点接地, 引起金属护层感应电流过大。另外护层保护器参数选取不合理或质量不好氧化锌晶体不稳定也容易引发护层保护器损坏。

另外, 拆卸旧电缆及附件应用到电缆线路中, 在一定程度上虽然有利于重新利用材料、节省资金, 但影响设备完好率, 该方法慎重对待。

1.7设计不良

随着科技的不断发展, 电力电缆逐渐完备, 结构与形式已趋于稳定, 但是电缆中间头和终端头的各种附件处于不断地改进过程, 由于新型电缆附件缺少足够的运行数据在新设备、新材料、新工艺上选用时要慎重。为了避免造成大面积质量事故, 最好根据运行经验的成熟度, 采取逐步推广的方式使用。电力电缆在设计方面存在的弊病:

(1) 防水效果不好。

(2) 材料选用不合理。

(3) 工艺流程不成熟不合理。

(4) 缺乏足够的机械强度。

2电力电缆故障的种类

根据故障的性质电缆线路故障可分为:

(1) 低阻故障, 也就是低电阻接地或短路时发生的故障。所谓低阻故障是指导体的连续性良好, 但是电缆的一芯或数芯对地的绝缘电阻或者芯与芯之间的绝缘电阻小于100kΩ, 被称为低阻故障, 通常情况下低阻故障分为单相接地、两相短路或接地等。

(2) 高阻故障, 也就是高电阻接地或短路时发生的故障。所谓高阻故障是指导体连续性良好, 但是电缆的一芯或数芯对地绝缘电阻或者芯与芯之间的绝缘电阻高于100kΩ, 但是远远低于正常值被称为高阻故障。通常情况下高阻故障分为单相接地、两相短路或接地等。

(3) 断线故障。电缆中有一芯或数芯导体不连续, 但是其余各芯绝缘均良好, 称为断线故障。

(4) 断线并接地或短路故障。电缆有一芯或者数芯导体不连续, 经过电阻接地或短路, 被称为断线并接地或短路故障。

(5) 泄漏性故障, 是高阻故障极端形式, 是指进行电缆绝缘预防性耐压试验时, 随着试验电压的升高其泄漏电流逐渐增大, 直至超过泄漏电流的允许值。

(6) 闪络性故障, 是高阻故障的另一种极端形式。所谓闪络性故障是指进行电缆绝缘预防性耐压试验时, 泄漏电流小而平稳, 当试验电压升高到尚未或者已经达到额定试验电压时, 泄漏电流骤然增大并迅速产生闪络击穿。短期内存在闪络性故障的电缆, 在较低的电压下, 可能会完全停止闪络击穿的现象并显现良好的电气性能。

3电缆故障的测寻步骤

(1) 确定故障性质。

(2) 故障点的烧穿。即通过烧穿将高阻故障或闪络性故障变为低阻故障, 以便进行粗测。

(3) 粗测, 就是测出故障点到电缆任意一端的距离。粗测的方法有多种, 一般可归纳为两大类, 一类是电桥法, 另一类是脉冲发射法。

(4) 敷设测寻故障电缆的路径。其方法就是将音频信号电流通入电缆中, 通过接收机, 利用接收线圈对此音频信号进行接收。

(5) 精测故障点 (定点检测) , 通过采用声测、感应、测接地电位等方法, 对故障点的精确位置进行确定。

上述步骤只是一般性的测寻步骤, 进行实际测寻时, 要区别对待, 例如, 电缆敷设路径的图纸很准确时可以忽略测敷设路径;对于高阻故障, 利用闪络法直接进行粗测等等。

4电缆头制作质量缺陷引起的故障举例

某110kV变电站360出线电缆为交联单芯绝缘电缆, 长度为230m, 投运时间为2009年10月13日, 2009年12月17日, 发生A相电缆放电击穿现象, 且在B、C相电缆头接地辫绝缘包封处变黑, 查阅交接试验报告未见异常, 经多方查阅有关资料认定, 电缆头上接地辫绝缘包封处变黑系电晕放电时吸附灰尘所致。经分析造成这种现象可能是在电缆头制作过程中, 应力管安装位置不当、热缩管收缩不均匀、地线安装不牢造成电场分布不均匀, 引起放电。鉴于以上情况, 对B、C相电缆头进行解体, 发现两相电缆应力管安装位置不当, 与绝缘屏蔽层没搭接, 有一定的距离。这是一起典型的电缆头制作不良引起的故障。在重新更换制作电缆头, 并将应力管与绝缘屏蔽层接触良好后, 至今运行正常。

摘要：随着我国工业化进程的不断加快, 电力电缆得到了广泛应用, 导致电力电缆故障频发。本文通过阐述电缆发生故障的原因、种类和故障测寻步骤, 为确保电力电缆正常运行提供参考依据。

关键词：电缆故障,故障测寻,高压电缆

参考文献

[1]王润卿, 吕庆荣.电力电缆的安装、运行与故障测寻[M].化学工业出版社出版, 1994.

[2]张栋国.电缆故障分析与测试[M].中国电力出版社, 2005.

[3]王晋丽.电缆故障的判断和测试方法[J].中小企业管理与科技 (上半月) , 2008 (02) .

高压电缆故障 篇2

【摘 要】四川风电场陆续投产，风机箱变高压侧出线电缆由于施工质量造成的电缆头爆炸短路、村民耕地、修路挖断造成紧急停运等事故，给电网的稳定运行带来较大隐患。文中主要针对德昌风力发电场一至五期工程建设中未能有效的对施工单位在高压电缆选型、运输、临时存储、电缆头制作等环节实施监管而为后期运行维护带来严重困难的问题进行探讨。最后，提出了施工期间更为科学有效的管理措施与监管办法。

【关键词】导电线芯；绝缘介质；电缆屏蔽；电缆护层；电缆安装与施工

一、高压电力电缆结构

要全面地分析电缆发生故障的原因并准确地找到故障点，我们需要了解电缆的结构型式，掌握电缆各组成部分材料的选择，并认识各组成部分在电缆中的用途。

（一）电缆基本结构

所有的高压电缆的结构基本一样，均是由电缆保护层、屏蔽层、绝缘介质层及电缆芯四个部分构成。

1.导电线芯。

作为传递电流的工具，电力电缆导线会存在一定的损耗，损耗的大小由导体的导电系数及截面积来决定。目前主要应用的材料为铜、铝，铜易焊接、导电性能强、机械强度也较高，是当前采用最为广泛的电缆芯材料，铝的导电系数比铜要低一些，但铝资源丰富、价格低、质量小、加工方便等优点。多用于长距离传输，如架空线路等。

2.绝缘介质层。

电缆绝缘介质层最主要的作用是保证导电线芯对电缆各层间的绝缘，同时还起到保护电缆线芯免受机械、电场等外部环境的伤害。

3.电缆屏蔽层。

电压电力电缆的线芯一般由多根导线绞合而成，这在线芯表面与绝缘层间就容易形成较多的间隙。由于间隙的存在，对电缆的性能影响极大，可降低电缆的游离特性和击穿强度等。因此，在电缆绝缘层的内侧和外侧均设备了屏蔽层，把间隙屏蔽在电场之外。通过采用一些半导体的导电材料使得电缆中的电场更加均匀。在电缆进行现场交流耐压试验及投入系统运行前，电缆两侧的屏蔽层必须可靠接地，防止电缆对地悬浮电位的产生，导致试验电压对电缆的击穿。

4.电缆护层。

由于电缆是铺设在一些复杂的环境中，因此需要对内部结构进行保护，用一层保护层来实现。从而在电缆的施工和安装及长期运行中保护内部结构不受到外界的破坏。按保护材料可分为两大类，第一类是金属材料如铜、铝、钢等，第二类是非金属材料，如纤维制品，塑料和涂料等，主要是防水和防腐蚀。

二、高压电缆故障原因分析

电力电缆从生产，运输、施工到投入运行，每个过程都环环相扣，联系紧密。任何封环节的疏漏，都将会埋下电缆最终运行故障的隐患。分析归纳电缆故障的原因和特点，主要有：1、外界环境中的一些破坏，如一些违规施工而造成电缆的破坏；2、电缆敷设的时候没有按照规则来进行合理的敷设；3、电缆出厂存在质量问题。

据统计分析，电缆投运前5年内发生故障原因，多数因电缆施工或电缆质量导致。5至25年为电缆运行稳定期，运行25年后由于电缆附件的老化导致的故障占到80%。根据相关部门统计，在所有的电缆故障中，外力破坏造成的故障点据了58%。施工导致的故障占12%，附件质量带来的故障占27%，本体的质量问题占3%。表现如下：

1、外力破坏

德昌安临河峡谷风电场布机均沿河道两侧展开，箱变高压电缆出线很大部分沿农田地下敷设或穿越基耕道后上架空线。建设过程中，施工单位存在不足的方面主要有：不按设计要求安装、敷设电缆；开挖电缆沟深度、宽度不够；直接将电缆敷设在沟道内，电缆全程不作任何安全防护措施；表层未设立明显的警示标志等。这些施工行为都导致在外力作用下极易造成电缆事故。村民的不当行为主要有：

（1）由于村民安全意识不足，对电缆敷设详细位置不清楚，每年春耕秋收时农机反复碾压造成电缆事故；

（2）由于村民修桥扩路不作任何堪测，随意开挖造成电缆破坏、短路事故；

就电缆的破坏原因可以总结如下：第一，工程管理部站的监管不力，没有责任感；第二，监理施工验收走过场，对工程质量及业主单位不负责；第三，施工信息没有及时与当地政府共享，未及时组织当地村民开展安全培训、危险点告知。

2、电缆安装、施工质量及运行环境影响

根据相关的统计分析大约有12%的10kV以上的电缆由于施工和安装的不当而造成的电缆事故。由于电缆在敷设的时候没有按照规定以及合理的考察施工的条件而随意的进行敷设，造成了电缆的寿命缩短为原来的25%，原因如下：

（1）电缆的接头设置不当。要合理的设备电缆的中间接头，比如，在很近距离就设备两个以上班的接头就以属于违规设备；

（2）导体的连接管接触不良。制作电缆的过程中，导线压接的质量没有保证，会导致接头处的电阻过大，加大发热量会导致绝缘热胀冷缩，使得绝缘层的老化击穿加快，出现接地短路事故；其次，由于两段电缆之间的连接没有进行很好的处理，存在一些尖角和毛刺等；

（3）电力电缆的终端接头部位制作质量不合格。将半导体剥开时，内绝缘的表面容易被损坏，而且会在上面留下杂质，有时候由于施工的时候没有很好的处理半导层的爬电距离，在今后的运行过程中，很容易发生介质游离等；

（4）电缆的终端接地电阻没有控制好。电缆的金属屏蔽层需要有效接地，施工过程中往往麻痹大意造成接地不良使接地电阻过大，一旦金属屏蔽层上感应到一个高电压，使得绝缘的老化加速；

（5）中间接头没有良好的密封。作电缆接头时没有严格按照工艺要求执行，造成接口的密封不严，会导致水分等入侵，产生水树，使得绝缘劣化；

（6）制作环境湿度大。电缆的安装环境如果湿度较大，容易造成局部受潮，使得绝缘性能下降；

（7）电缆外护层破损。由于施工单位电缆敷设队伍中绝大部份人员为当地农民工，对施工工序与要求根本不清楚，经常野蛮施工造成电缆外护层变形、裂口后仅采用自粘带包扎处理后继续使用，对于造成裂口的电缆金属外壳会长期形成环流，环流会造成金属护套发热，使得电缆传输功率降低，外壳的损坏使得外界水分和腐蚀气体进入绝缘层，加速绝缘老化；

（8）由于峡谷风电场风速变化较大，使得风机出力不稳定，造成电缆的发热量也不断的变化，使电缆不停的热胀冷缩，但电缆的附件不能够发生热胀冷缩，这样就导致密封失效，出现一种类似呼吸的效应，使得空气中的水分、杂质渗入到电缆中，造成绝缘故障；

施工上导致的事故是完全可避免的，如果施工过程中严格按照施工规范进行电缆敷设，并注意敷设环境条件就可以有效的避免施工带来的电缆事故。

3、电缆本身质量问题

由电缆本体质量问题导致电缆故障占比较少，但也不能忽略，由于电缆的质量问题导致电缆进水、受潮造成绝缘下降，以至发生击穿事故也时有发生。由于目前国内生产电缆的厂家很多，质量参差不齐，因此施单位在选择厂家时要对电缆的质量进行严格把控。

4、长期运行造成的绝缘问题

一般电缆经过长期运行后，易出现绝缘故障，由于电缆的外壳是由一些金属和橡胶构成，长期的运行中会导致绝缘的老化和电老化现象。由于介质长期受到高压的作，从而不断的产生游离使得绝缘性能下降。绝缘介质电离时，产生一些化学气体，这些化学气体具有腐蚀性；绝缘层中存在的水分也导致橡胶发生水解，使绝缘性能下降。

三、应对措施

1、加强源头管理。业主单位、总承包单位必须加强对电缆设计施工方案的评审，确保施工方案与现场实际情况相符。

2、加强产品质量管控。业主单位、总承包单位必须加强对施工单位采购的电缆组织专项验收，确保电缆产品满足现场施工要求。

3、加强施工过程监管。监理、总承包应制定切实可行的管理制度，监理单位安排专人执行旁站管理制度，总承包单位设立专人开展不定期抽查制度，确保对各个环节进行有效管控。

4、强化考核管理制度。监理、总承包严格执行对电缆施工中的违章行为进行惩罚。

5、强化施工单位责任落实。

（1）对施工单位电缆施工管理上实行从领导到基层人员层层落实岗位负责制度。

（2）施工班组负责编制危险点辨识和控制方案，在电缆施工的危险点位置指定专人监护，定时定点进行检查。

（3）提高电缆敷设安装质量。铺设电缆的时候要做好施工组织的设计，对施工人员进行必要的培训，要做好技术交底，尽量用用先进的铺设方法。

（4）电缆头制作。必须要求具有相关资格的人员来进行电缆接头的制作，对该类人才要进行培训上岗。

（5）电缆的接口要尽可能的少，一般情况下要尽量将接头位置在一些隧道和槽架中，从而有效的保护接头。

（6）施工中要小心处理半导体、屏蔽层和保护套的剥削工作，要对绝缘的表面细致的打磨，消除所有的毛刺，以及将绝缘层中的灰尘和微粒清除干净。

（7）电缆施工完成后应及时复耕，标明电缆位置与走向，同时，及时将现场信息与当地政府共享。

高压电力电缆故障分析 篇3

近几年以来, 随着国民经济建设的迅猛发展, 以及电力技术的快速发展, 城乡用电需求急剧增加, 高压电力电缆在城乡电网输变电中的应用越来越广泛。高压电力电缆是电网中重要的一次电力传输设备, 它对电力负荷安全、稳定运行发挥着重要的作用, 高压电力电缆具有线路路径宽度较小、容易选择线路路径、可隐蔽埋设、不易受周围环境和污染的影响、送电可靠性高等特点。高压电力电缆作为电能输送的一种新型形式, 是一项复杂的系统工程, 会涉及许多技术难题, 如果高压电缆在生产、施工、检测等环节中出现问题, 在后期的运行中, 由于复杂实际运行环境中各种因素的影响, 最终会导致电缆运行故障, 给人民的生产生活带来严重的影响。这就要求我们必须了保证高压电力电缆安全、稳定、高效运行, 仔细分析高压电力电缆的故障原因, 及时了解电缆的实际运行状态, 准确发现电缆中存在的安全隐患, 从根本上避免事故的发生, 保证电力供应的正常、稳定和安全。

2 高压电力缆线故障分析

用于电力传输和电能分配的电力电缆称为高压电力电缆。目前广泛应用的是高压聚合物绝缘电缆, 其中交联聚乙稀 (XLPE电缆具有结构简单、性能优良、安装维护方便等特点, 它取代了传统油纸电缆在中、低压范围内的主导地位, 并且在高压、超高压范围内几乎与充油电缆的性能相当, 被广泛应用于城乡电网改造项目中, 成为今后电力电缆行业的主要发展方向。高压电缆的制作材料一般都是是在专业、无尘的封闭车间一体化制造, 各种参数指标要求严格, 精度非常高。因此, 从理论上讲, 电缆的可靠性、安全性都非常好, 出现故障的概率也非常低。但在实际的生产中, 由于的具体的生产状况、工艺水平、设计施工、运行维护等问题, 加之电缆的实际运行环境非常复杂恶劣, 高压电力电缆在运行过程中会遭受来自电、热、水、光以及化学等因素的作用, 从而产生和加剧自身的老化现象。此外, 高压电缆会容易遭受各种外部力量的破坏, 导致其发生故障。据相关部门统计, 所有的电缆故障中, 外力破坏造成的故障占58%。工程施工导致的故障占12%, 附件问题引发的故障占27%, 电缆自身的质量问题占3%。

2.1 外力破坏导致的故障

由于电力电缆大多铺设在城市道路中, 在城乡的建设与发展中, 所需配套的各种电力电气设备设施众多, 它们中很多都是通过埋入地下其进行保护, 这些电力电气设备被错综复杂的埋入地下, 不仅承受着雨水甚至化学物质的侵蚀, 同时还承受着来自路面上方各种车辆及机械重物的压力, 有时候出现的路面坍塌, 就会扯断或者损伤线路。由于城乡快速发展的需要, 经常会有新的来自市政建设、乡村规划、道路工程、通信工程、燃气管道、自来水改建、街市绿化、地产建设等工程施工的影响, 一些未经审查的机械开挖, 随意施工很容易造成电力电缆的破坏。

究其原因, 主要是:对于城市的规划和施工, 相关部门缺乏全局意识。市政建设往往是边设计边施工, 导致大量的施工信息不能及时发布和共享;一线的施工人员只顾赶工期, 违规釆用机械进行暴力开挖;工程主管部门的监管不力, 缺乏责任和法律意识。这些外力因素使得电缆在物理上得到破坏, 从而导致故障的发生。

2.2 不合理施工产生的影响

电缆在敷设的时候, 由于施工人员施工不规范, 在施工前没能仔细调查施工环境, 对原有铺设管线的走向、附属设施, 以及材质和管径等情况没有进行专业的考察与摸排分析, 没有严格按照施工设计图纸施工, 蒙混过关, 偷工减料现象严重。种种不合理施工, 使得电缆工程质量不达标, 给电缆的运行事故埋下隐患。比如:在电缆施工过程中, 如果电缆本身长度不足时, 就需要将两段电缆进行连接, 然而在对电缆进行连接时, 往往会因为接头的制作工艺缺陷、压力不足、密封性差、接线水平低等问题, 而导致绝缘被击穿等故障。高压电缆在敷设完成后, 需要按照相关技术规范填埋细土或细沙形成保护层, 而一线的施工人员只顾赶进度, 直接将混有各种石块等硬物的杂土随意覆盖在电缆坑道内, 由于地面自然下陷加上地面重物的挤压, 带有尖锐棱角的硬物会很容易刺伤电缆外护套, 造成极大的安全隐患。而在缆线的安装调试竣工验收过程中, 往往会因为对直流耐压试验工作不到位, 直接造成电缆的接头形成反电场, 导致缆线接头部位绝缘出现损破, 在实际运行会发生严重的电缆安全事故。因此, 必须对高压电缆的安装敷设工作加强监管, 对于容易出现问题的电缆头制作, 必须严格依据国家相关施工工艺流程进行施工, 对于各个环节的施工工艺, 必须严格按照国家相关技术标准及产品安装调试技术要求组织实施, 确保高压电网安全可靠、节能经济的高效稳定运行发展。

2.3 电缆自身质量问题引起的故障

实际应用中, 电缆自身的质量问题也是造成电缆故障的主要原因。优良的制造工艺和技术水平是高压电缆具有高质量、高安全和高稳定性的基础保障。但在实际生产制造过程中, 生产企业为了降低成本, 或者是由于企业自身的技术、工艺以及设备问题, 导致生产出的电缆出现绝缘偏心、绝缘层存在杂质、屏蔽层厚度不均匀、屏蔽体之间出现突起、交联度不均匀、缆线金属护套密封性能不良等问题。而这些在生产制造过程中形成的质量缺陷, 会在实际的施工与运行过程中逐渐显现出来, 并且问题会越来越严重, 最终形成故障, 给高压电缆的正常运行造成巨大的安全隐患。所以, 必须建立起高压缆线以及附件在生产制造、方案设计、工艺标准、施工流程、监理规则、交接验收等环节的技术标准与规范, 以保证生产高品质的高压缆线以及建设高质量的施工工程, 从而从根本上解决由于电缆自身的问题而导致的事故。

2.4 过负荷运行导致的故障

特高压输电和交流柔性输电等新技术越来越广泛的应用于区域电网的互联, 这些因素都促使电力系统的规模不断扩大, 结构也越发复杂。为了满足巨大的供电需求, 追求经济利益的最大化, 大多数高压电力电缆目前的现实状况是过负荷运行, 而且很多电缆在投入运行后很少有过维护。载流量是重要的电力电缆线路参数, 高压电缆突然出现过载, 大量电流回流会导致输电线温度急剧升高, 造成介质发热不稳定, 氧化降解反应加剧, 分子微观结构发生变化, 各项性能指标大幅度下降。并随着高压电线网络急剧扩散, 高压输电线路将会因不堪重负而烧断。尤其是在运行条件恶劣、散热条件不好的环境下, 高负荷运行的电缆会产生大量的热量, 电缆温度会急剧上升, 这会加剧电缆老化的速度, 造成极大的安全隐患。这就要求我们必须建设科学合理的输电网络, 加强管理, 科学规范的进行电力调度, 采用多种检测技术, 全方位检测电网负荷, 使其长期、稳定、高效、安全的运行。

3. 结语

电缆供电是目前普遍采用的一种供电方式, 电力电缆作为电力系统中的一个重要组成部分, 它的安全稳定运行, 是国民生产生活的基本保证。高压电缆已成为整个电力系统中不可或缺的重要组成部分, 为了确保供电可靠性, 必须从电缆的生产制造、规划设计、安装调试、竣工验收、运行维护等各个阶段, 采取实质有效的措施, 对高压电缆进行精细化管理, 全方位、多角度防止电网出现故障。同时, 还应引入先进的在线监测技术设备和管理理念, 加强电力高压电缆的管理工作, 建立相应的巡查机制, 及时对高压电缆进行管理和维护。确保高压电网安全可靠、节能经济、高效稳定的运行发展。

参考文献

[1]李浪.高压电力电缆故障原因分析和实验方法的研究[D].成都:西南交通大学, 2013.

[2]陈汉.城市电网高压电缆运维技术探讨[J].山东工业技术, 2014 (20) 173

高压电缆真能引起肿瘤吗 篇4

流行病学专家里查德·多尔曾在二十世纪六十年代发现了吸烟与肺癌之间的联系。最近，他警告说，住在高压电缆附近的孩子得白血病的危险性明显增大。人们期望他说成年人致癌也与高压电缆有关，但未被证实。他的工作由政府监察组织——国家辐射防护委员会授权进行。

这是第一次，英国政府部门承认癌症与高压电缆之间有联系。此事引起了这样的可能性：把自己孩子得病归咎于高压电缆的家庭，会要求几百万英镑的索赔；它也会重新掀起一场运动——把高压电缆埋入地下或移开远离住家。

多尔说：“承认二者有联系是非常重要的，我们需要对此做进一步的研究。如果证据确凿，那么把高压电缆埋入地下是一种可行的解决方法。尽管其花费是巨大的，但是为了未来发展，尤其是新的住房供给，都需要我们考虑到人们的健康。”

第一次提出高架在头上的高压电缆与癌症之间可能有关联，是1979年在美国。到1990年，英国几个独立的研究也曾提出电磁场能够损毁健康。然而，最终都因为没有足够的证据，导致受害者不得不放弃了对电力公司的诉讼。

马丁在二十世纪90年代中期，作为一名律师曾代表白血病受害者索赔，没有成功。他相信，新的发现能使自己的当事人重新得到法律的保护。他说：“当年，我被迫退出，收起卷宗，把它们放进档案柜里。但一有新的发现，可以有把握地说，我将取出这些尘封的档案重新启用。”

受害家庭的血泪控诉

当史密斯一家搬进北约克郡乡下一所有200年历史的房子里，他们几乎没有考虑高架在头上的电缆。

三十年后，珍妮特·史密斯相信，架在诺萨勒顿附近科比锡格斯顿上空的高压电缆对她家接连发生的悲剧难逃其责。1988年她的弟弟马修在18岁的时候，死于肝癌。她母亲1996年死于肺癌。他的父亲目前正在遭受癌症的折磨。甚至她家的猫狗连同邻居的宠物都被诊断出患病。而以前她家从没有患癌症的家族史。

37岁的珍妮特说：“当初弟弟去世时，我们认为是自然死亡。后来我们看到杂志上一则报道说电缆有损健康。现在我对此深信不疑。”

有此遭遇的并非珍妮特一家。去年，全国农民联合会地方分会的秘书长开始担忧，在这个地区，癌症正逐渐变得寻常。他发现，在诺萨勒顿地区，住在绵延5英里的高压电缆沿线的19户居民，有9个人得癌症。

1979年，南茜·沃特海默公布了她的发现：白血病高发于靠近高压电缆居住的孩子们中。

1990年，一位退休全科医师史蒂芬·佩里研究发现，更多的自杀率及情绪沮丧与电磁场有关。

1992年，全国一连串的靠近高压电缆居住的癌症患者被鉴定出。在格温特郡的阿伯加文尼，4位邻居在18个月内长了脑瘤，他们都靠近13万伏特的高压电缆居住，怀疑罪魁祸首就是这些电缆。

在艾尔郡的郊区，靠近电缆居住的8户人家，在过去的15年里，已有9人死于癌症。

专门研究人类辐射影响的丹尼斯教授认为：高压电缆产生“电晕离子”——空气中带电荷的分子。这些分子与空中传播的污染物（诸如汽车尾气）混在一起，并且把电荷传给这些污染物。而这些带电荷的污染物一旦被吸入人体，将更容易被人体吸收，即而引发肿瘤及其他疾病。

现在，新的研究结果给许多受害家庭带来了新的证据，并据此要求补偿。受害家庭还强烈要求架在25000住户上空的高压电缆必须被移走。

浅谈高压电缆的故障及检修 篇5

高压电缆连接高压发生器和X线管, 供X线管的灯丝加热电流和高压电之用。现将高压电缆的结构作简单的介绍, 它分以下几个部分 (从外至内) :

(1) 保护层

保护层位于电缆的最外层, 能防止高温或阳光引起橡胶老化。

(2) 防电击层

用镀锌在细铜丝编织成金属网层, 接地, 当电缆击穿时, 将高压电流引向大地防止电击的危险。

(3) 半导体层

消除绝缘层和金属网层之间的静电作用。

(4) 绝缘层

是耐高压的主要材料, 有较好的机械强度, 有一定的耐弯曲和摩擦性能。

(5) 芯线

芯线有三根, 用来给X线管大小焦点加热电压的传输。

高压电缆在使用过程中, 要防止过度扭曲以免引起裂痕降低绝缘强度。要保持清洁、干燥、不使油污、潮气侵蚀, 以防止橡胶老化。

高压电缆的故障有电缆击穿、电缆插头击穿、电缆芯线短路和电缆芯线断路。

1 电缆击穿

电缆击穿是指电缆绝缘层被高压电击穿, 使电缆芯线的高压与接地的金属屏蔽层短路。击穿部位多发生在高压插头附近。击穿时高压次级电路的电流增大, 毫安表根据不同的接线情况与不同的整流电路, 可出现指针冲满度、不稳或倒退现象;由于高压初级电流相应增大, 电压增大, kV表指针下降, 机器过载嗡翁声很大, 电流过载保护继电器可能工作, 保险丝熔断;透视时荧光屏荧光暗淡, 摄影时影像清晰度和对比度显著降低, 甚至出现白片。在电缆附近可闻到臭氧或橡胶烧焦气味。

击穿原因:

(1) 电缆头灌注填充时填充剂没有充满电缆与插头之间的空隙, 留有空气, 在高压电场的作用下, 气体产生电离放电, 破坏橡胶绝缘性能。

(2) 加工电缆头时, 绝缘橡胶被刀割伤, 绝缘性能降低。

(3) 电缆插头在X线管管头上固定时, 电缆扭曲使用时电缆随X线管头频繁活动, 使绝缘橡胶产生微小裂缝

(4) 高压插头的金属喇叭管与电缆屏蔽层焊接时加热时间太长, 引起绝缘橡胶受热变质或填充剂受热流出, 空气进入, 容易击穿。

(5) 高压初级电路内节点接触不良, 负载时产生电弧放电, 高压在电弧放电瞬时增高很多, 此时容易引起击穿。

2 高压电缆插头击穿

电缆插头击穿时, 故障现象与电缆击穿相同。

击穿原因:

(1) 插头曾因碰撞形成伤痕。

(2) 插头与插座之间填充的凡士林有杂质或水分, 高压沿插头表面放电、击穿, 也可借此将电缆击穿。

(3) 工作时管头温度过高, 凡士林受热熔化流出, 空气进入插头与插座之间的空隙, 引起插头沿面放电。

3 高压电缆芯线短路

芯线短路的高压电缆, 在阳极端可正常使用, 在阴极端则依短路情况的不同而有不同现象。轻微短路可使灯丝加热电压降低, 曝光时毫安表指示偏低或不稳定;严重短路可使X线管灯丝不亮, 无X线产生。用万用表测量, 灯丝变压器初级电压比正常值低。毫安调节电阻温度异常升高。拔出高压电缆用万用表可测量出短路芯线两个插脚导通。

原因:电缆头灌注填充剂时, 未将芯线的引线拉直, 使用时填充剂受热熔化, 造成引线碰接短路。

4 高压电缆的修理

高压电缆击穿、芯线短路或断路多发生在电缆的头端或近头端, 修理时必须将击穿、短路或断路的部分截去重新灌注。其方法和工序如下:

(1) 先量出大小焦点、公用线在电缆两头的接线位置, 并做好记录。

(2) 取下高压插头, 先焊开插脚的引线和金属屏蔽层, 将插头浸入加热的变压器油中使原来的填充剂熔化, 用力将插头拔下来。

(3) 将故障部位锯掉。

(4) 将绝缘层切去一厘米露出芯线。

(5) 根据电缆插头的长度, 剥去保护层和金属屏蔽层, 锉去半导体层。要注意使半导体层恰好能伸到插头的喇叭口内。将绝缘层表面锉削修整, 粗细以能顺利地插入高压插头内口为准。

(6) 用三根较长铜引线焊到芯线上, 引线直径以能顺利通过高压插头上插脚的小孔为准, 引线与芯线的焊接处应套上绝缘套管。

(7) 将三根引线穿过高压插头插脚的小孔, 大小焦点和公用线的位置应与原来电缆的接法一致。

(8) 将电缆固定在适当的位置上, 使电缆头与地成60°～70°角。

(9) 将高压插头推入已修整好的电缆头中, 并试验进出是否顺利, 如有受阻或三根引线弯曲交叉, 应排除。

(10) 用四氯化碳或乙醚清洁电缆头和高压插头, 并用热风加热。

(11) 将煮好的填充剂 (一般是松香85%, 变压器油15%在电炉上加热熔化) 注入高压插头内, 拉直三根引线, 将高压插头推入电缆头。因电缆头与地面成60°～70°角, 多余的松香将垂直下滴, 不致粘到高压插头外面。

(12) 检查三根引线有否短路、断路, 待填充剂凝固后, 焊接金属屏蔽层和插脚引线。

高压电缆故障原因及防范对策探讨 篇6

1 电缆故障原因分析

具体对聚乙烯电力电缆的故障原因进行深入分析, 有助于及时解决故障。现对S公司所管辖的电网系统中已经投入运行的各种35k V及以下交联聚乙烯电缆的故障原因进行总结分析如下:

1) 变电所沙场埋线电缆机械损伤故障分析。以S公司变电所10k V沙场埋线全长1.5 km的电缆线路为例, 其投入运行后于2014年发生出线断路器跳闸故障, 对该电缆分别采用绝缘检测方法和脉冲电压检测方法进行检测, 绝缘试验检测发现电缆AB相间绝缘为零, 脉冲检测发现故障点位于线路0.82km处, 经挖出电缆后可以清晰地观察到此处电缆确实存在烧毁现象、扭曲变形以及人工用胶带处理过的痕迹, 因此可以判定此处在布线施工中发生过机械扭曲对电缆造成了损伤。

2) S公司变电所硅谷二号线电缆击穿故障分析。35k V硅谷二号线电缆发热致使C相电缆头引发击穿故障, 之后, 工作人员在外观检查中发现电缆绝缘护套发热, 同时查看近期的运行记录, 结果发现该期间该线路负荷较大, 已经超出该电缆的承载能力。为了能够使得导线电流感应磁场彼此抵消该电缆采用正三角形布线方式, 但实际上, 该线路上使用单相负载的用户比较多, 加之深埋地下导致电缆散热困难, 电缆过热后无法及时、有效、完全地散热, 最终导致发生电缆击穿故障。

3) 电缆烧毁故障分析。S公司于2008年投入运行的35k VHD线和BH线电缆烧毁故障分析。其中HD线沿线共有4家油浸式变电所用户和26家座箱式变电所用户, 而BH线沿线共有8家油浸式变电所用户和11家座箱式变电所用户, 同时采用高压三芯电缆将变压器连接在一起。自投运以来, 都海和BH两条输电线路上共发生座箱式变压器烧毁事故3起, 电缆头击穿烧毁17起, 经故障分析发现, 电缆烧毁均是由于电缆头制作工艺错误引起的。

4) 单芯电缆故障分析。S公司35 k V单芯电缆于2015年先后出现2次电缆头烧毁故障, 经分析可以看出, 第一次电缆故障是由于在2014年建成验收时要求对镀锌钢管进行更换, 施工单位在更换镀锌钢管带动应力锥使其错位而引起的。第二次电缆故障是由于工作人员包室外C相电缆头时对铁塔弧光放电, 同时发出声音, 维修人员经现场检查发现该相电缆两头均未接地, 并且在近地面使用铝导线固定, 致使周围感应磁场未必有效屏蔽, 经铝导线对铁塔局部产生放点。

2 电缆故障的防范对策

S公司所在地区电网供电企业共有40多家, 形成了具有独立性的电网结构, 其中压侧出线室内采用高压电缆连接开关柜、室外采用杆塔结构及地下沟埋线布线的方式, 干渠35k V输电线路箱式变电所室内均采用高压电缆连接开关柜、室外采用杆塔跌落开关控制的直埋布线方式。因此, 要保障S公司电网系统安全可靠运行必须做好对电缆故障的防范。具体的电缆故障防范措施如下:

1) 运行维护措施。针对公司电缆运行情况制定出适宜而又实际可行的点巡检制度及专点巡检项考核制度, 保证点检工作、巡查工作、检修维护工作必须做到位。运行部门应该健全各类运行台账并做好相关记录, 制定检修、维护计划。对重点电缆绝缘监测一定落实到位, 对于重负荷电缆的负荷应该严格监控, 该类电缆的散热措施必须可靠有效;在腐蚀严重的环境中要做好电缆防腐及腐蚀监控。

2) 电缆工程质量控制。在电缆工程施工中, 对于各类电缆的质量要进行严格的监控, 施工电缆必须具有出厂合格证、检验记录、阻燃材料燃烧试验报告, 必要时可在施工前进行电缆抽检;严格跟踪施工商对电缆及其各附件的采购情况, 严格要求采购质量较优的供货厂家的产品。在电缆布线时制定专业人士进行现场指挥和指导, 严格按照工程设计和规范要求做好电缆防护工作, 掌控好电缆的弯曲程度。验收时必须严格按照验收规范质量标准执行。

3) 电缆故障抢修措施。结合S公司的实际情况以及对电缆抢修频次的统计来看, 诸多的电缆故障会在线路的同一处反复发生, 因此就要要求相关部门编制完善有效的电缆事故抢修应急预案, 主要负责人在第一时间查明故障之后启动抢修应急预案。电缆各附件的制作安装必须明确责任, 采取“谁制作安装谁负责”的原则。对制作电缆头的员工进行严格的工艺培训, 保证电缆头按照工艺要求制作。严格落实并做好全过程中的技术监督, 加热各类热缩管和、抽拉各类冷缩管及密封各类电缆端部必须得当, 按要求进行, 各类附件的安装制作必须严格按照厂家说明书进行, 杜绝凭经验制作安装, 发现质量问题必须及时联系供货厂家协商解决方案或要求更换不合格的物件, 进行电缆电气连接, 要防止施力过大引发线鼻子断裂, 同时还要保证足够的电缆头屏蔽层的安全距离。

3 结语

综上所述, 笔者分析和归纳了S公司所管辖的电网系统中已经投入运行的35k V及以下交联聚乙烯电缆的故障原因, 提出了电缆故障应采取的有效防范措施。事实表明, 加强电缆头制作工艺水平, 提高电缆头制作人员的能力和责任心, 可以整体提高电缆的绝缘性能, 保障电缆长期使用;具有良好的电缆运行管理, 才能保障电缆安全。

参考文献

[1]李冉.高压电缆故障原因及防范对策探讨[J].机电信息, 2016 (02) .

高压交联电缆接头故障原因及对策 篇7

关键词：交联电缆接头,交联电缆附件,油纸电缆,故障,接触电阻

1 交联电缆接头运行状况

6-10KV高压动力电缆在水利工程和电力系统运用非常广泛, 经实际运行证明, 在大多数情况下是可以长期使用的。但交联电缆由于载流能力强, 电流密度大, 对导体连接质量要求就更为严格。特别是6-10KV电动机电缆, 各种接头将经受很大的热应力和较高激烈程度与持续时间的短路电流的影响。交联电缆附件也要接受同样的考验, 它与电缆是同等重要的, 也是与安全运行密切相关的关键产品。交联电缆在国内广泛采用虽然已10余年, 目前在实际使用中还存在一些问题。

2 交联电缆接头故障原因分析

由于电缆附件种类、形式、规格较多;质量参差不齐;施工人员技术水平高低不等;电缆接头运行方式和条件各异, 致使交联电缆接头发生故障的原因各不相同。交联电缆允许运行温度高, 对电缆接头就提出了更高的要求, 使接头发热问题就显得更为突出。接触电阻过大、温升加快、发热大于散热促使接头的氧化膜加厚, 又使接触电阻更大, 温升更快。如此恶性循环, 使接头的绝缘层破坏, 形成相间短路, 引起爆炸烧毁。造成接触电阻增大的原因有以下几点。

2.1 工艺不佳。主要是指电缆接头施工人员在导体连接前后的施工工艺。

2.1.1 连接金具接触面处理不佳。

无论是接线端子或连接管, 由于生产或保管的条件影响, 管体内壁常有杂质、毛刺和氧化层存在, 这是不为人们重视的缺陷, 但对导体连接质量的影响, 颇为严重。特别是铝表面极易生成一层阻值很大的氧化铝薄膜。造成连接 (压接、焊接和机械连接) 发热的主要原因, 除机具、材料性能因素外, 关键是工艺技术和责任心。施工人员不了解连接机理, 没有严格按工艺要求操作, 就会造成连接处达不到电气和机械强度。运行证明, 当压接金具与导线的接触表面愈清洁, 在接头温度升高时, 所产生的氧化膜就愈薄, 接触电阻就愈小。

2.1.2 导体损伤。

交联绝缘层强度较大剥切困难, 环切时施工人员用电工刀左划右切, 有时干脆用钢锯环切深痕, 往往掌握不好而使导线损伤。剥切完毕虽然不很严重, 但在线芯弯曲和压接蠕动时, 会造成受伤处导体损伤加剧或断裂, 压接完毕不易发现, 因截面减小而引起发热严重。

2.1.3 导体连接时线芯不到位。

导体连接时绝缘剥切长度要求压接金具孔深加5mm, 但因产品孔深不标准, 易造成剥切长度不够, 或因压接时串位使导线端部形成空隙, 仅靠金具壁厚导通, 致使接触电阻增大, 发热量增加。

2.2 压力不够。

现今有关资料在制作接头工艺及标准图中只提到电缆连接时每端的压坑数量, 而没有详述压接面积和压接深度。不论是哪种形式的压力连接, 接头电阻主要是接触电阻, 而接触电阻的大小与接触力的大小和实际接触面积的多少有关, 与使用压接工具的出力吨位有关。造成导体连接压力不够的主要原因有以下三点:

2.2.1 压接机具压力不足。

近年压接机具生产厂家较多, 管理混乱, 没有统一的标准, 特别是近年生产的机械压钳, 压坑不仅窄小, 而且压接到位后上下压模不能吻合;还有一些厂家购买或生产国外类型压钳, 由于执行的是国外标准, 与国产导线标称截面不适应, 压接质量难保证。

2.2.2 连接金具空隙大。

现在交联电缆接头多数单位使用的连接金具, 还是油纸电缆按扇型导线生产的端子和压接管。从理论上讲圆型和扇型线芯的有效截面是一样的, 但从运行实际比较, 二者的压接效果相差甚大。由于交联电缆导体是紧绞的圆型线芯, 与常用的金具内径有较大的空隙压接后达不到足够的压缩力。接触电阻与施加压力成反比, 因此将导致增大。

2.2.3 假冒伪劣产品质量差。

假冒伪劣金具不仅材质不纯, 外观粗糙, 压后易出现裂纹, 而且规格不准, 有效截面与正品相差很大, 根本达不到压接质量要求, 在正常情况下运行发热严重, 负荷稍有波动必然发生故障。

2.3 截面不足。

将交联电缆与油纸电缆的允许载流量, 在环境温度为25℃时, 进行比较得出的结论是:ZLQ2-3×240可用YJLV22-3×185替代, 因为交联3×185铝芯电缆的载流量为364A, 而油纸3×240铝芯电缆的载流量才320A, 交联电缆载流量还超出44A。如果用允许载流量计算, 185mm2交联电缆与240mm2油纸电缆基本相同, 或者说185mm2交联电缆应用240mm2的金具连接才能正常运行。由此可见连接金具截面不足将是交联电缆接头发热严重的一个重要原因。

2.4 散热不好。

绕包式接头和各种浇铸式接头, 不仅绕包绝缘较电缆交联绝缘层为厚, 而且外壳内还注有混合物, 就是最小型式的热缩接头, 其绝缘和保护层还比电缆本体增加一倍多。这样无论何种型式的接头均存在散热难度。现行各种接头的绝缘材料耐热性能较差, J-20橡胶自粘带正常工作温度不超过75℃;J-30也才达90℃;热缩材料的使用条件为-50~100℃。当电缆在正常负荷运行时, 接头内部的温度可达100℃, 当电缆满负荷时, 电缆芯线温度达到90℃, 接头温度会达140℃左右, 当温度再升高时, 接头处的氧化膜加厚, 接触电阻随之加大, 在一定通电时间的作用下, 接头的绝缘材料碳化为非绝缘物, 导致故障发生。

3 提高交联电缆接头质量的对策

由于交联电缆接头所处的环境和运行方式不同, 所连接的电气设备及位置不同, 电缆附件在材质, 结构及安装工艺方面有很大的选择余地, 但各类附件所具备的基本性能是一致的, 所以应加强以下几点措施来提高接头质量:

3.1 必须选用技术先进、工艺成熟、质量可靠、能适应所使用的环境和条件的电缆附件。

对假冒伪劣产品必须坚决抵制, 对新技术、新工艺、新产品应重点试验, 不断总结提高, 逐年逐步推广应用。

3.2 采用材质优良、规格、截面符合要求, 能安全可靠运行的连接金具。

对于接线端子, 应尽可能选用堵油型, 因为这种端子一般截面较大, 能减小发热, 而且还能有效的解决防潮密封。连接管应采用紫铜棒或#1铝车制加工, 规格尺寸应同交联电缆线芯直径配合为好。

3.3 选用压接吨位大、模具吻合好, 压坑面积足, 压接效果能满足技术要求的压接机具。做好压接前的界面处理, 并涂敷导电膏。

3.4 培训技术有素、工艺熟练、工作认真负责, 能胜任电缆施工安装和运行维护的电缆技工。

高压试验脉冲法寻测电缆故障 篇8

一、电缆故障产生的因素

1. 机械损伤:很多故障是由于电缆安装时不小心造成的机械损伤或安装后靠近电缆路径作业造成的机械损伤而直接引起的。

2. 长期过负荷运行:由于过负荷运行, 电缆的温度会随之升高, 尤其在炎热的夏季, 电缆的温升常导致电缆薄弱处和接头处首先被击穿。

3. 拙劣的接头制作:在潮湿的气候条件下做接头, 是接头封装物内混入水蒸气而达不到运行要求, 久而久之, 往往形成故障。

4. 不按技术要求施工:不按技术要求施工敷设电缆往往会留下隐患, 如临时改变设计走向、沟道结构及野蛮施工等, 都是形成电缆故障的重要原因。

二、电缆故障测试的一般步骤及性质判别

一般电缆的故障寻测包括两大步骤:粗测和精测。粗测的方法很多, 主要有电桥法、高压闪络测量法、低压脉冲法等, 测量故障点的大概范围。粗测主要是查清电缆的路径和埋深, 进而由精测找出故障点的精确位置。

1. 电缆故障的测试一般遵循以下几点。

a.了解电缆的基本情况。

b.了解故障电缆在运行或施工中的情况, 并查找安装图纸, 以及电缆的型号、长度、接头数目。

c.用适当的方法进行故障检测, 查找电缆的正确走向及深度。

2. 故障性质判别。

对故障性质的分析是选择测试方法的基本依据。因此, 首先要查清电缆的故障有哪些种类和特征。首先, 电缆故障按损伤部位可分为芯线损伤和不同相之间和相对地之间绝缘介质损伤产生的故障。前者表现为开跨及断线, 很少见。后者则经常碰到, 表现为低阻、泄露性高阻、闪络性高阻和开路等四种情况。

三、脉冲法原理及操作步骤

电缆的故障千奇百怪, 三相全坏的情况常有发生。为了解决诸多难题, 同时也为了方便各种故障的测试, 我们选用脉冲法。

1. 脉冲法的原理。

无论低压脉冲法还是高压脉冲法均是依据微波在“均匀长线 (电缆) ”传输中, 因其某处 (故障点) 特性阻抗发生变化对电波的影响来微观地分析电波相位、极性及幅度等物理量的变化, 通过测得电波传输到故障点的时间计算出故障点的距离。

2. 仪器设备。采用本单位KABELLUX4-T型仪器, 这是一种由微处理器控制的数字式电缆故障定位仪。

3. 具体操作步骤。

(1) 通过图纸了解被测电缆型号、大致路径、长度等原始资料。

(2) 根据资料对仪器进行合理设置。

a.传播速度V/2不是常数, 但有固定的数值, 它决定了测量精度。根据经验, 发现V/2的取值与电缆型号有关, 其列表如下:

b.选择检测模式及接线方式。

DIRECT:直接模式;故障线接于L1

COMPARISON:比较模式;故障线接于L1, 完好线接于L2

DIFFRENCE:差值模式;故障线接于L1, 完好线接于L2

COUPLING:耦合模式;第一对线接于L1, 完好线接于L2

c.测试范围选择要大于被测电缆长度, 粗测后再按显示的长度逐步缩小监测范围。如图4、图5、图6所示。

通过以上步骤完成了仪器测量模式的设置, 实际接线如图7所示。

(3) 通过波形判断故障类型及故障定位。针对各种不同的故障, 仪器显示的波形也各不相同, 这需要一丝不苟的细心和大量的实践经验来判断。

(4) 用声测法寻闪络性故障。如图11, 当放电球JS向故障芯子放电时, 直流高压通过球间隙施加高压给电缆, 使故障点击穿放电, 仔细监听放电的声音, 就能顺利地找到故障点的位置。

六、结论

高压电缆故障 篇9

关键词：高压电缆；敷设施工；关键技术；相关问题；分析

中图分类号：TM421 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）06-0067-02随着我国经济的发展以及人民生活水平的提高，对于电力设施以及电量的需求也不断增加，于是相关电力建设也在不断增强。近年来人们不断发展，试图进一步完善电力输送和电力分配。其中电缆由于其良好特点受到人们广泛关注，不仅仅对于环境的污染较小，而且占地小，在电力输送过程中具有安全可靠性，所以现在很多地方都采用这一方式进行输电。高压电缆主要指的是110 kV以上的电缆，一般高压电缆具有较大的外径以及较大的单位质量，因此也具有一定的特殊要求。本文就高压电缆敷设施工过程中的关键技术和注意事项进行分析。

1 高压电缆敷设施工概述

1.1 高压电缆特点

由于分类方式的不同，可以把电力电缆分为不同的类型，而在高压电缆敷设施工选择中，需要综合考虑选择合适的电缆，电力电缆分类，见表1。

本文主要介绍最常用的交联聚乙烯绝缘电缆的敷设以及安装。交联聚乙烯绝缘电缆的结构主要由十层构成，如图1所示。

从内到外十层分别为：交联聚乙烯层内部的铜导体层、半导体层以及挤出导体屏蔽层，以及交联聚乙烯层外部的挤出屏蔽层、半导体层、铜网编织层、铝波纹套管，外保护层以及石墨层。

1.2 高压电缆敷设方式

在高压电缆敷设施工过程中，有许多方式可以进行选择，例如常见的直埋、隧道以及排管和桥架等。不同的电缆敷设施工方式具有不同的优点，对于环境也有不同的要求。例如直埋虽然施工简便、成本低，但是对于地形和土壤有一定要求。接下来就不同电缆敷设施工方式进行简要分析，见表2。

对于不同的敷设方式具有不同的特点，在实际施工建设过程中，综合考虑敷设数量、用途以及地形和成本等因素，选择合适的敷设方式。

2 当前高压电缆敷设施工中存在问题

2.1 安全问题

由于电力系统的特殊性，一般高压电缆敷设施工有地下作业和高空作业两种，这两种方式都具有一定的危险性。地下作业会受地形影响，特殊地形会存在安全威胁，高空作业则要充分考虑天气因素和施工条件，设备不安全以及雷击等会直接导致事故发生。

2.2 效率问题

工程施工建设为节约成本和时间往往要求具有一定的效率，但是由于高压电缆敷设施工复杂，并且具有较多的问题，所以效率方面具有很大的不足，效率低下问题也是目前面临的一个重要问题。

2.3 操作不规范问题

操作直接决定最终的高压电缆敷设质量。但是目前由于施工人员素质等问题，直接导致操作不规范等问题显著，也导致高压电缆敷设质量存在问题。

2.4 材料质量控制

高压电缆质量直接决定了高压电缆工作的质量。但是目前高压电缆生产过程中许多企业牟取高额利益，严重忽视产品质量，导致高压电缆不能满足敷设要求，存在极大安全隐患。

3 高压电缆敷设施工关键技术及其优化

在高压电缆敷设施工中，要想保证高压电缆敷设质量就必须从整个流程入手进行施工设计，下面就从施工流程进行分析。

3.1 高压电缆敷设施工准备

要进行高压电缆敷设施工，就必须进行必要的施工准备工作，主要包括勘测地形、水文以及天气状况，查看路径，并由此确定合适的敷设方式，制定必要的施工计划和方案。根据制定的方案确定合适的施工设备，并对各项准备工作进行进一步的确认和检查，保证准备工作到位，为下一步工作做出充分准备。

3.2 高压电缆敷设

高压电缆敷设主要针对110 kV以上的高压电缆敷设，本文以110 kV高压电缆敷设施工为例进行简要介绍。

110 kV高压电缆敷设工程，敷设施工线路总长5 km，在工程中选用的高压电缆型号为YJLW03-64/110kV-1×630（外径为10 cm）。下面就工程中需要的设备进行汇总，见表3。

选择合适设备之后开始进行施工：

电缆敷设前：清理电缆沟以及排管内垃圾与异物，并且选择合适敷设线路铺设方向。设置必要的消扭活结，避免线路扭转。选择合适区域（15 m*4 m）安置电缆轴。

牵引过程：如图1所示，选择合适的牵引机，并且控制牵引机的功率，避免功率过大，导致牵引力过大导致电缆受损。一般控制电缆测压力在3 kN/m之下，并且电缆的转弯曲率半径应该大于或者等于电缆直径的20倍。对于不合适的条件及时进行调整，保证施工的正常进行。

敷设过程：综合考虑各种因素，例如温度等，并且考虑各因素带来的影响。考虑温度不应把电缆拉伸太直，敷设如图1所示，具有一定弯曲度适应热胀冷缩现象。同时为保证电缆完整，不易破损，一般采用合适的橡胶垫子和保护套进行保护，如图1所示。

3.3 高压电缆敷设接头施工

由于接头位置极易引发故障，所以在施工过程中应该尤其注意接头部分的施工。

一般接头分为热缩和冷缩两种。热缩是通过加热、焊接实现绝缘层收缩的，在这一过程中要注意控制温度，温度过高会导致绝缘层破坏。并且热缩性材料还具有弹性差的问题，弯曲较大也会导致其损坏。冷缩性的材料存放时间应该关注，避免时间过长导致弹性损坏。

3.4 现场测试

为保证建设的安全性和可靠性必须进行外护套的耐压测试，通过耐压测试找出可能存在的泄露电流异常的部分，以便接下来的操作。测试完成之后，选取外皮完整的电缆进行敷设施工。在施工过程中还应该注意接头部分，装置安装完对这些位置进一步进行耐压实验，保证其绝缘性能满足要求。

4 结 语

我国建设不断加快，必须保证高质量、高速度的建设。其中在高压电缆敷设施工中还存在一些问题需要进行注意。在施工整个过程中进行质量控制，并且尤其注意接头位置问题，综合考虑，保证高质量、高速度建设有利于促进我国输电线路建设，促进电力系统发展。

参考文献：

[1] 赵艳粉.长距离跨桥高压电缆的关键技术设计[J].电网与清洁能源，2013，（11）.

[2] 张兰涛.海淀500 kV电缆工程交接试验关键技术研究[D].北京：华北电 力大学，2014.

[3] 任怡璇.高压电缆技能培评体系的建立与应用[D].广州：华南理工大学，2014.

[4] 钱昌伟.刍议电力系统中电缆敷设技术存在的问题与优化对策[J].科 技致富向导，2013，（6）.

高压电缆故障 篇10

当单芯电缆线芯通过交流电流时, 由于交变磁场的作用, 会在金属护层上产生感应电压, 感应电压的大小与电缆的长度、运行电压等有关。以110k V的单芯电缆为例, 当单段电缆长度达1000米时, 其中一端会有超过80伏的感应电压, 超过了安全规程和运行经验认可的65伏的规定范围;如果单段电缆长度在700至800米左右, 其金属护层上的感应电压大约在60伏左右。所以对于长度在700米以内的电缆, 我们通常采用一段直接接地, 另一端经保护器接地的方法;对于线路较长的, 在适当长度下, 断开金属护层, 中间接头采用交叉互联经避雷器接地, 两侧电缆终端则直接接地的方式。

如果电缆金属护层出现两点直接接地的情况, 不可避免在金属护层中就会产生感应电流, 此感应电流的大小与接地电阻、电缆的长度及线芯的电流有关。金属护套上的感应电流会产生很大的损耗, 使电缆局部发热, 不仅浪费电能, 关键还会降低电缆输送能量, 严重减少电缆使用寿命, 威胁电缆安全运行。另外电缆金属护层如果直接接地或暴露在外, 也会导致金属护层被腐蚀, 护层腐蚀击穿后, 水分将极易进入电缆绝缘层, 并在绝缘层上产生水树及电树, 后果将不堪设想。所以高压电缆中需要金属护层保持对地绝缘与隔绝, 也就是说电缆的外护套必须维持在一定数量级的绝缘水平上。

2 对深圳地区高压电缆外护层预防性试验的统计

随着城市电力建设的高速发展, 高压输电电缆被大量的使用, 已成为城市输送电能的主角。自1989年深圳第一条110k V电缆投产以来, 至2009年8月份投入运行的的110k V及以上电压等级的电缆已有170回共390多公里。且每年以超过60公里以上的速度在增加。深圳地区的高压电缆不少都有运行环境恶劣、施工质量不够稳定等因素, 不少已出现了外护套绝缘偏低或者损坏的问题。前几年电缆班组工作重点多放在防止外力破坏方面上, 随着电缆专业运行管理工作的不断完善, 近年来我们电缆专业加强了对电缆外护套绝缘的定期检测, 并对检测不合格的电缆组织力量进行故障点查找和修补工作。

我们自2004年6月份开始对电缆外护套进行了大量的预试检测, 预试的标准采用了南方电网公司颁布的Q/CSG10007-2004《电力设备预防性试验规程》中的规定:外护套绝缘电阻每千米不低于0.5MΩ。

据笔者统计, 自2004年6月份至2009年7月份的五年时间里, 我们深圳地区对管辖下的170回电缆线路中的150回进行了外护套预防性试验, 并对54回外护套绝缘不合格的电缆进行了故障查找及修复工作。预试结果统计见表1。

从表1可以发现, 高压电缆外护套合格率只有64%, 还有36%的电缆存在不同程度的外护套接地故障, 且接地故障的数目非常之多, 竟达318处之多。经过我们五年多的努力, 这218处外护套接地故障点中的279处已经查明, 且已经修复了其中243处。

修复外护套故障点需消耗非常大的工时, 每条电缆线路, 少则4、5天, 多则10天才能完成几处故障点的查找及修复。如在2007年1月26日至2月2日我们曾经对220k V深水乙线进行了外护套故障查找及修复工作, 修复结果及消耗工时见表2。

3 高压电缆外护套接地故障的类型及原因分析

据笔者的统计, 在过去5年我们检测出的318处外护套接地故障的类型见表3。

从表3可以非常清晰的发现, 高压电缆外护层接地故障主要的原因有:施工方面的原因、白蚁的咬食、接地线击穿、接地箱进水、中间接头密封不良及其他故障六大类。

3.1 电缆施工的原因

外护套接地故障的主要原因是施工造成, 故障绝大多数是由电缆敷设及施工时造成的轻微损伤发展而成, 在做耐压试验时未被发现, 虽短时间内不至于击穿, 但经过一段时间, 金属护套上的电压就会把薄弱点击穿。如电缆沟内小石头、小盖板等尖锐物对电缆外护套的挤压造成的薄弱点就极容易被击穿。运行中我们也发现当接地线、接地箱被人偷盗时, 外护套的感应电压也往往会把外护套上的这些薄弱点击穿。另外, 电缆外护套在过路管道内的故障也有3处, 说明管道没有清理干净或管道埋设质量不佳等原因造成了缺陷。

图1就是非常典型的电缆施工过程中外护套被硬物挤压伤及铲伤的例子。

3.2 白蚁的危害

深圳属于白蚁多发地区, 我们的高压电缆也深受其害。象深水甲、乙线、梅水线、水核线、水芬Ⅰ、Ⅱ线、清岭线这几回高压电缆都曾经发生严重的大面积蚁害, 最严重的地方10多米范围内的电缆外护套千疮百孔、体无完肤, 甚至埋深2米以上的电缆也难逃白蚁的危害。白蚁不但蛀蚀电缆的外护套, 蚁酸也会腐蚀电缆的金属护套, 严重威胁电缆绝缘层的安全。图2是典型的蚁害图片。

3.3 接地线的击穿

接地线的故障分为单芯电缆的故障和同轴电缆的故障, 竟然也有18处之多。从笔者修复过的这18处接地线故障分析, 这些故障莫过于两大原因造成, 一是施工原因, 施工人员不够细心, 让尖锐物或硬物碰伤了接地线的外皮, 接地线上的感应电压把薄弱点击穿。第二个原因是接地线的选料, 以前我们多采用1k V电缆作接地线, 外皮比较薄, 施工中就较容易损伤外皮, 造成故障。现在我们要求对单芯电缆采用10k V电缆就基本上杜绝了此类故障。对于同轴电缆, 内芯的绝缘已经是采用了10k V电缆的绝缘层, 绝缘水平已经足够, 只是外层笔者认为完全有必要加厚绝缘层, 保障接地线外芯的绝缘水平。因为目前发现的同轴电缆对地故障全部是外层绝缘层的故障。

图3为地线的典型故障。图4就是典型的接地箱进水图片。

3.4 接地箱进水

接地箱的故障为数不少, 达16只之多, 归咎原因主要是因为接地箱防水密封性能不够理想, 在南方多雨的的运行环境中不能起到很好的防水密封作用。还有一些接地箱防水密封性能很好, 但接地箱也常会储存不少的水, 分析原因, 发现水是从接地线的另一终端进入, 把接地线作为了管道, 流入到了接地箱。造成这种现象的原因有两个, 一是接地箱安装在电缆终端头处时, 终端头处的接地线终端线耳的防水密封没有处理好;二是中间头处, 中间头的防水罩及防水密封材料失效, 水分进入到中间头的金属护层处, 再通过接地线流入到接地箱。对于后者, 接地箱采取立式安装的方法可减少进水的机会。

3.5 中间头防水密封不良

中间头防水密封不良, 也会造成高压电缆外护套接地系统故障。如我班管辖的110k V马向线, 该批采用了德国某公司的电缆附件, 防水罩及防水密封剂的防水性能完全不能适应南方多雨、电缆沟常常水浸的环境, 采用了此种附件的8个中间头全部进水至同轴电缆处, 造成外护套绝缘全部不合格的恶劣后果。教训是我们对电缆附件的选型要严格把关, 尽量采取成熟定型的设计尤为重要。

另外还有三回路的三个中间头由于安装人员的不细心, 造成中间头的金属护套接地的例子。

4 采取的对策

1) 对高压电缆、中间头、接地箱及接地线的选型及设计方面充分考虑深圳多雨水、南方多白蚁等运行环境恶劣的条件, 如选用HDPE、退灭虫护层等防白蚁性能更好的高压电缆, 选用防水密封性能更好的电缆附件, 使外护套绝缘有更好的安全保障。2) 在电缆敷设、安装等环节高度重视施工质量。在土建施工、电缆准备、电缆敷设及安装过程中应加强现场监督检查力度, 尤其要求电缆沟道内不能有尖锐物, 电缆转弯半径足够、滑轮的布置要合理、敷设电缆的措施及技术要求要足够。3) 运行部门制定《110k V及以上等级电力电缆线路验收管理规定》, 上报主管部门审核、颁布并实施, 使越来越多参与高压电缆施工的施工单位及监理单位有详细、严格的执行标准, 做到有章可循;运行部分严把验收关、杜绝电缆带病运行。4) 运行部门严格按预试规程对电缆线路进行预试, 对外护套绝缘不合格的电缆线路争取停电机会进行外护套故障查找及修复。对于运行班组, 还需在提高查找外护套故障效率方面采取措施。如采用较好的仪器、工具, 更熟练掌握故障测试技术等。5) 高压电缆因为接地箱、接地线的被盗而引起外护套击穿的例子也有不少, 所以在电缆防盗方面运行部门在组织、技术层面上应加大力度, 保障电缆的安全运行。

5 结语