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摘要:现阶段,电能已经成为人们日常生活和社会经济发展中的基础能源,在这种情况下,我国的电力电缆建设速度加快。然而电缆长期运行中,受内外因素的影响会产生各种故障,威胁电能供应稳定性。鉴于此,本文首先对电力电缆故障形成原因进行了简要分析,并对电力电缆故障诊断展开了探讨,最后详细阐述了电力电缆运行维护要点,希望为提升我国电能供应稳定性奠定良好基础。
关键词:电力电缆;运行维护;故障分析
一、电力电缆故障形成原因
(一)机械损伤
生产、运输、铺设电力电缆等环节中,很容易造成电缆的弯折,如果作用于电缆中的外力过大,很容易促使电缆发生损伤,而内部损伤无法通过检查及时发现,因此会对电缆的安全运行造成威胁[1]。部分轻微机械损伤,无法在一系列试验基础上被发现,但是电缆在长期运行中,损伤缺陷被放大,最终会产生严重的运行故障。
(二)受潮
电缆接头处是最容易受潮的部位,在这一部分的加工制作中,从制作电缆接头时会进入一部分水分、水汽,那么电力电缆运行中,在电厂影响下会产生放电现象,绝缘强度在电缆中会受到破坏[2]。
(三)绝缘层热老化
电缆有负载电流经过时会发生导体发热现象,同时,在涡流损耗、绝缘介质损耗等的基础上会导致大量热量生成,如果无法及时散热,在热效应的基础上,会提升电缆温度,如果此时电缆运行外部环境的温度也相对较高,就将产生绝缘层老化变质现象,形成绝缘损坏。
(四)材料缺陷
电缆绝缘制造时,如果存在较多杂质,就会产生不均匀的绝缘层,在不同介电常数下,电缆极易发生热击穿、热老化问题;电缆各附件,如电缆头等材料拥有较低的防水性能,那么在运行中就容易受潮,从而降低绝缘性能;电缆头外皮材料质量不过关,不具备较强的防污能力,很容易引起发热老化击穿故障。由此可见,电力电缆中电缆头发生故障的概率较高,作为电缆连接点,必须采取有效措施,提升该环节抵御受潮和化学腐蚀的能力[3]。据有效数据显示,我国多数电力电缆在运行中发生故障,以外力破坏因素为主,其次就是电缆头处发生故障。
二、电力电缆故障诊断
(一)故障类型
短路冲击、外力影响下的绝缘老化、过负荷等是电缆运行过程中的常见故障,具体故障类型包含以下几种:
第一,二相芯线间短路;第二,完全短路的三相芯线。拥有超过100kΩ的接地电阻时生成高阻接地故障,还有低于100kΩ的低阻接地故障;第三,多相断线、一相芯线断线;第四,一芯、多芯接地。拥有超过100kΩ的接地电阻时生成高阻接地故障,还有低于100kΩ的低阻接地故障;第五,闪络故障。较高的阻值会产生于电缆绝缘故障中,当这一电压高于击穿电压时,会导致瞬时击穿产生,不断下降的电压基础上,会导致绝缘强度有所恢复[4]。在外力影响下产生的电缆绝缘老化问题,以短路或接地故障为主。
(二)故障诊断
第一,电缆绝缘电阻测试法。如果绝缘电阻在一相、多相对地时数值为0,则可以判定为接地故障;第二,绝缘电阻在两相间,经过测量如果为0,说明线路存在相间短路故障,通过具体的绝缘电阻值,可以明确电缆存在高阻故障还是低阻故障,故障电阻值如果偏低,测量设备可以使用万用表;第三,断线故障判断中,应对三相之间直流电阻进行测量,设备使用电流表,如果此时无法判断故障,那么应将耐压试验应用于电缆中,观察电缆运行中是否存在不连续击穿问题,如果该问题存在,说明电缆发生闪络故障。
三、电力电缆维护要点
第一,电力电缆建设中,应遵守相关规定严格控制电缆弯曲半径,同规定值相比,这一半径值应略高。同时,避免各种扭力对电缆造成影响,转弯处应保证电缆自然弯曲,将内外机械损伤问题尽量消除,特殊情况下可以借助机械保护措施。
第二,全面观察电力电缆运行路径周边的工程建设项目,避免过大的振动、开挖等作业给电力电缆正常运行造成威胁;电缆拉送时应以规定拉力为基准,将保护轮放置于电缆敷设落地和转角等位置。
第三,电力电缆安装验收时,应详细分析电缆施工平面图以及路径规划图,将其与工程实际情况进行对比;同时应对电缆材料质量检验证明进行查看;以原始资料为依据,对电缆中间接头位置、走向、转弯位置等进行核实和质量检验。
第四,做好电力电缆运行数据统计和记录工作,对电缆运行过程中发生事故的时间、具体位置、原因以及故障排除的方法等进行全面而详细记录,电缆线路运行中发生的一系列改变,都应留存技术资料,确保资料内容真实、全面[5]。当预防性试验击穿等事故在电力电缆中产生时,必须在全面调查记录的基础上,高效展开线路的检修和故障原因判断等工作,并以此为依据,有针对性的构建反事故措施计划。
第五,如果故障产生于电力电缆的中间部位,在展开故障检验工作时,应对电缆两头分别测量的方法进行应用,在展开精确测量的基础上,通过对比两边波形,对故障进行分析和判断。电力电缆运行维护人员应在日常工作中努力提升自身的专业技术水平,能够在故障现场第一时间采取有效措施对故障进行测试,并高效展开故障分析和数据存档等工作,为接下来更加高效的展开电力电缆故障查询和排除工作奠定良好基础。
结束语
综上所述,电力电缆在使用的过程中,呈现出较高的可靠性,但是受运行环境的影响,电缆故障是客观存在的。要想提升我国电能供应的稳定性,就必须对故障产生的原因、类型等进行全面分析,并有针对性的采取相应运行维护措施,才能够为我国电缆运行可靠性的提升奠定良好基础。
参考文献
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[3]罗俊华,周作春,李华春等.电力电缆线路运行温度在线检测技术应用研究[J].高电压技术,2017,33(1):169-172.
[4]姜芸,周韫捷.分布式局部放电在线监测技术在上海500kV交联聚乙烯电力电缆线路中的应用[J].高电压技术,2015,41(4):1249-1256.
[5]袁燕岭,周灏,董杰等.高压电力电缆护层电流在线监测及故障诊断技术[J].高电压技术,2015,41(4):1194-1203.