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電力電纜使用過程中出現故障的原因是什么

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電力電纜使用過程中出現故障的原因是什么

發布日期:2020-01-03 作者: 點擊:

  地下電力電纜故障復雜多變,電力電纜故障的原因大致可分為以下幾類。


  1.機械損傷


  機械損壞引起的電纜故障在電纜事故中占很大比例。一些機械損傷很小,當時沒有造成任何故障。受傷發展成失敗需要數月甚至數年的時間。電纜機械損壞的主要原因是:


  (1)安裝過程中的損壞。安裝過程中意外碰撞電纜;過度機械牽引應變電纜;過度彎曲會損壞電纜。


  (2)直接外力破壞。土建施工應在已安裝的電纜路徑上或附近進行,以便電纜直接被外力損壞。


  (3)行駛車輛的振動或沖擊載荷也會導致地下電纜鉛(鋁)包層損壞。


  (4)自然現象造成的損害。例如,中間接頭或端子頭的內絕緣膠膨脹,使外殼或電纜護套破裂;安裝在管口或支架上的電纜護套被劃傷;土地沉降引起的拉力過大會破壞中間接頭或導體。

電力電纜使用過程中出現故障的原因是什么

  2.絕緣阻尼


  絕緣受潮后,電纜耐壓將下降,并會發生故障。電纜受潮的主要原因是:


  (1)接頭盒或接線盒結構啟封或安裝不當導致進水。


  (2)電纜制造不良,金屬護套有小孔或裂紋。


  (3)金屬護套被外部物體刺穿或腐蝕。


  3.絕緣老化和退化


  絕緣老化會導致電纜因電壓下降而擊穿。電纜老化的主要原因是:


  (1)電纜介質內部的渣或氣隙在電場作用下產生離解和水解。


  (2)電纜過載或電纜通信風不好,造成局部過熱。


  (3)油浸紙絕緣電纜絕緣流量損失。


  (4)電力電纜使用超過時限。


  4.過電壓


  過電壓會導致有缺陷的電纜絕緣層電擊穿,導致電纜故障。主要原因是:大氣過電壓(如雷擊);內部過壓(例如操作過壓)。


  5.糟糕的設計和制造過程


  電纜頭和中間的設計和制造工藝不良也會導致電纜故障。主要原因是:電場分布設計不良;材料選擇不當;做工差,不符合規定要求。


  電纜故障的性質和分類


  1.基于缺陷材料特征的分類


  它可分為串聯故障、并聯故障和復合故障。


  (1)串聯故障


  串聯故障(金屬材料缺陷)是指電纜的一個或多個導體(包括鉛和鋁護套)斷開的故障。這是一種普遍的電纜開路故障。由于電纜芯線的連續性受損,會形成斷線或不完全斷線。不完全斷開尤其難以找到。串聯故障可分為:一點斷線、多點斷線、單相斷線、多相斷線等。


  (2)并聯故障


  并聯故障(絕緣材料中的缺陷)是指當導體和導體之間的絕緣水平降低且無法承受正常工作電壓時發生的短路故障。這是一種普遍的電纜短路故障。這種故障是由電纜芯線之間或電纜芯線與護套之間的絕緣損壞引起的短路、接地、閃絡擊穿等現象造成的,現場頻率很高。并聯故障可分為單相接地、兩相接地、兩相短路、三相短路等。


  (3)復合斷層


  復合失效(絕緣材料和金屬材料的缺陷)是指電纜芯線和電纜芯線之間絕緣的失效。它包括單相斷線和接地、兩相斷線和接地、兩相短路和接地等。


  2.故障點絕緣特性分類


  根據電纜故障點的絕緣電阻Rf和擊穿間隙G,電纜故障可分為四類:開路故障、低電阻故障、高阻故障和閃絡故障。這種分類方法是現場電纜故障基本的分類方法,特別有利于檢測方法的選擇。


  間隙擊穿電壓UG取決于故障點放電通道的距離g(即擊穿間隙),絕緣電阻Rf取決于故障點電纜介質的碳化程度,分布電容Cf取決于故障點的濕度。


  (1)開路故障


  電纜金屬部分的連續性受損,導致斷開,故障點的絕緣材料也不同程度地受損。兆歐表測得的絕緣電阻Rf為無窮大,但在DC耐壓試驗中會發生電擊穿。用斷點檢查芯線的導電情況。該站點通常采用單相或兩相斷開和接地的形式。


  (2)低電阻故障


  電纜絕緣材料損壞,出現接地故障。兆歐表現場測量的絕緣電阻Rf小于10Z0(Z0是電纜的波阻抗,一般為10 ~ 40ω)?,F場低壓電力電纜和控制電纜發生低電阻故障的可能性很高。


  (3)高阻抗故障


  電纜絕緣材料損壞,出現接地故障。兆歐表現場測量的絕緣電阻Rf大于10Z0,在DC高壓脈沖試驗中會發生電擊穿。高阻故障是高壓電力電纜(6KV或10KV電力電纜)發生概率高的電纜故障,可達總故障的80%以上。


  在現場測量中,作者一般以Rf=3KΩ作為高阻故障和低阻故障的邊界。因為當Rf=3KΩ時,可以獲得準確測量環路電橋所需的10 ~ 50ma的測量電流。


  (4)閃絡故障


  電纜絕緣材料損壞,發生閃絡故障。兆歐表測得的絕緣電阻Rf為無窮大,但在DC耐壓或高壓脈沖試驗中會發生閃絡電擊穿。閃絡故障很難檢測,尤其是當新敷設的電纜在預防性試驗中出現閃絡故障時?,F場檢測一般采用DC閃絡法。


  3.按故障觸發原因和故障點特征分類


  根據電力電纜運行或預防性試驗中電纜、電纜頭和中間箱的絕緣損傷不同,也可分為爆破故障、擊穿故障和運行故障三種類型。


  (1)射擊失敗


  在工礦企業中,由于各種原因,運行中的電力電纜絕緣嚴重損壞,造成跳閘事故。這叫做電纜爆破。這種故障的特點是:大多數電纜故障點都有破損的引線包或銅皮,外部有不同程度的變形;電纜故障通常以兩相短路接地或兩相斷開和接地為特征。接地電阻通常很小。如果解剖故障點,可以發現電弧擊穿或枝晶放電碳通道和裂紋的碳化點。電纜爆破故障具有明顯的故障特征。在大多數情況下,值班操作員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復雜的情況之外,故障的具體性質(單相接地、短路接地、斷線接地等)。)一般可由萬用表確定,聲學測量方法可用于直接定位故障,簡單明了。


  (2)故障故障


  在實際工作中,預防性試驗引發的電纜絕緣損壞事件通常被稱為電纜故障。這種故障發生在DC實驗電壓下,其絕緣被電擊穿。接地線一般用鉛或銅箔完好,外部無明顯變形(機械損傷除外)。電纜故障大多是簡單的接地故障。接地故障相對較高。斷裂點被切開,絕緣材料沒有碳化點。然而,碳孔和水支管的老化結構可以通過儀器找到。對于電纜擊穿故障,特別是一些高阻接地電纜擊穿故障,測試


  指工廠電力系統運行時確定的電纜故障,發現電纜引出線、電動機和變壓器的電纜引線、高壓二次回路的電壓波動或接地信號(帶接地保護的功率元件接地跳閘),排除其它功率元件故障的可能性。這種失敗的大特點是含糊不清。電纜運行故障的極端形式是電纜爆破(如兩點接地引起相間短路);操作故障的另一部分發展成電纜擊穿故障(例如電纜老化、絕緣缺陷等)。)由于停止點檢查期間耐壓故障;由于電纜引出線的安裝位置不正確,也存在一些電纜操作故障(如備用電纜或離地距離不足、電纜頭臟污或電機基礎進水等)。),這些故障可以簡單地處理。不清楚的是那些瞬間接地并產生不穩定閃絡的電纜。電纜停電后,相當一部分絕緣電阻測量和DC耐壓試驗可以通過。電纜放入系統后,還可以正常運行一段時間。其余為單相接地電纜故障,約占電纜運行故障的40%。一般來說,這種接地故障沒有明顯的外部變形,接地電阻也不太高(通常為幾十到幾百歐姆)。解剖故障點有輕微碳化點。


  電纜運行接地故障有兩個原因:一是電纜運行時間長,絕緣層自然老化;第二,在腐蝕性環境中,電纜護套會迅速損壞,腐蝕性氣體會侵入絕緣層使其惡化。無論電纜絕緣層老化或劣化,其擊穿電壓都會下降,導致額定工頻電壓下的電擊穿,導致電纜接地故障。這種故障可以通過“低壓回路法”來檢測。用“電錘法”檢測,效果也更好。


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