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電力電纜使用過程中的故障進行分類

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電力電纜使用過程中的故障進行分類

發布日期:2020-03-24 作者: 點擊:

  電力電纜使用中故障原因的分類


  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


  機械損傷引起的電纜故障在電纜事故中占很大比例。一些機械損傷是輕微的,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,這樣電纜會被外力直接損壞。


  (3)行駛車輛的振動或沖擊載荷也會導致地下電纜的鉛(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,導致外殼或電纜護套破裂;安裝在管口或支架上的電纜護套劃傷;地面沉降引起的過大拉力會破壞中間接頭或導體。


  2.絕緣阻尼


  絕緣受潮后,電纜耐壓會下降,并發生故障。電纜受潮的主要原因有:


  (1)因接線盒或接線盒結構開封或安裝不當而進水。


  (2)電纜制造質量差,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.絕緣老化和劣化


  絕緣老化將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的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損失。


  (4)超過時限使用電力電纜。


  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(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:電場分布設計不合理;材料選擇不當;做工差,不符合規定的要求。


  電纜故障的性質和分類


  1.基于故障材料特征的分類


  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)是指電纜的一根或多根導線(包括導線和鋁護套)斷開的故障。這是一種廣義的電纜開路故障。由于電纜芯線的連續性被破壞,形成斷開或不完全斷開。不完全斷開尤其難以找到。串聯故障可分為單點故障、多點故障、一相斷線、多相斷線等。


  (2) 并聯故障


  并聯故障(絕緣材料中的缺陷)是指當導向體和護套或導體之間的絕緣水平下降且無法承受正常工作電壓時發生的短路故障。這是一種廣義的電纜短路故障。這種故障是由電纜芯之間或電纜芯與護套之間的絕緣損壞引起的短路、接地、閃絡擊穿等現象引起的,在現場發生頻率較高。并聯故障可具體分為一相接地、兩相接地、兩相接地相短路、三相接地相短路等。


  (3)復合斷層


  復合故障(絕緣材料和金屬材料的缺陷)是指電纜芯和電纜芯之間的絕緣故障。它包括一相斷線并聯接地、兩相斷開接地、兩相短路并聯接地等。2.按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。該分類法是現場電纜故障法的基本分類,尤其有利于檢測器法的選擇。


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


  (1)開路故障


  電纜金屬部分的連續性受損并形成斷線,故障點的絕緣材料也不同程度受損?,F場用兆歐儀表測量其絕緣電阻Rf為無窮大,但在DC耐壓試驗中會發生電擊穿。用斷點檢查芯線的傳導。該站點通常為單相或兩相斷線形式,并接地。


  (2)低電阻故障


  電纜絕緣材料損壞,發生接地故障?,F場用兆歐測量的絕緣電阻Rf小于10Z0(Z0是電纜的波阻抗,一般在10 ~ 40ω之間)?,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) 高阻故障


  電纜絕緣材料損壞,發生接地故障?,F場用兆歐儀表測量的絕緣電阻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)中概率高的電纜故障,可達到總故障的80%以上。


  在現場測量中,作者通常采用Rf=3KΩ作為高阻和低電阻故障之間的邊界。因為當Rf=3KΩ時,可以準確地獲得準確測量回線法電橋所需的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?,F場用兆歐表測量其絕緣電阻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,特別是當新敷設的電纜在預防性試驗中出現閃絡故障時?,F場DC閃絡法通常用于檢測。


  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過程中電纜、電纜頭和中間箱的絕緣損傷不同,也可分為三種類型:爆破故障、擊穿故障和運行故障。


  (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受損,造成跳閘事故。這叫做電纜爆破。這種故障的特點是:大部分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線接地為特征。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的碳化點碳通道和裂紋。電纜爆破故障具有明顯的故障特征。在大多數情況下,值班人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外,故障的具體性質(單相接地、短路接地、斷線接地等)。)一般可以用萬用表確定,而聲學測量法可以用來直接定位故障,這是簡單明了的。


  (2)故障


  在實際工作中,由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。接地點一般用鉛或銅箔包裹完好,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。解剖故障點,絕緣材料無碳化點。然而,通過儀器可以發現碳孔和水分支的老化結構。對于電纜故障,尤其是一些高阻接地電纜


  指工廠電力系統運行時確定的電纜故障、電纜出線、電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的接地跳閘)被發現,并排除其它功率元件故障的可能性。這種失敗的大特點是模棱兩可。電纜運行故障的極端形式是電纜爆炸(如兩點接地引起的相間短路);操作故障的另一部分發展成電纜故障(如電纜老化、絕緣缺陷等)。)由于在停止點檢查期間耐壓失效;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(例如,備用電纜或離地距離不足、電纜頭臟污或電機基礎進水等)。),這些錯誤可以簡單地處理。不清楚的是那些瞬間接地并產生不穩定閃絡的電纜。電纜斷電后,相當一部分絕緣電阻測量和DC耐壓試驗可以通過。電纜進入系統后,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(一般為幾十到幾百歐)。解剖故障點有輕微的碳化點。


  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。電纜絕緣層是否老化


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