高压电力电缆故障原因分析和试验对策放电试验异常分析

高压电力电缆故障原因分析和试验对策放电试验异常分析

谢宏亮 乜志斌 马骁兵

国网淮北供电公司 安徽省淮北市 235000

摘要：电线电缆是维护电力系统正常运行的重要部分，而降低电线电缆的故障率能够显著提高电力系统的运作效率，为电力系统的稳定运行提供保障。基于此，本文针对电力电缆故障原因和检测方法进行了研讨，对提高我国电力系统运行水平具有重要意义。

关键词：电力电缆；故障原因；检测方法

任何的电力企业中都少不了电网的发、输、配环节，所以，电力电缆的作用举足轻重。电力电缆有多种，橡胶绝缘高压电力电缆是其中的一种，其功效被国民所认可，很是受国民的青睐。但是，随着其使用数量的增多，一旦发生故障，便会引起一系列严重的后果，有时还会发生短时间内大面积停电事故，影响电力供、配系统的正常稳定运行。所以，高压电力电缆故障分析工作是必不可少的，防止电力电缆发生故障时引发人身安全事故。一般来说，高压电力电缆发生故障时故障原因和故障点难以查找，这不仅在抢救和恢复工作方面造成了非常大的难度，而且在人力方面、物力方面、财力方面上的浪费也是不容小觑的。

1高压电力电缆故障原因分析

1.1质量因素

电缆质量问题是引发电缆故障的主要因素。因电缆自身的质量问题所引发的电缆进水问题是严重影响电力系统安全性的问题。针对电缆质量给电力系统运行所带来的不利影响，相关单位需要从电缆的加工环境和绝缘屏蔽层表面的处理过程等方面入手，对电缆的生产过程进行严格控制。

1.2绝缘处被动受潮

常见的绝缘受潮主要是在直埋或排管里的电缆接头的地方绝缘水平下降导致的。比如像电力电缆在受到伴随电作用从而带来的热化学以及机械方面的作用，这就导致绝缘介质发生物理及化学变化，使得它的绝缘水平下降，再有中间接头或终端接头因为其结构密封的不好，这就使得绝缘受潮，导致电缆故障，从而引发事故。

1.3电缆因不良操作发生过热

官方语言也就是“电缆绝缘内部气隙游离造成局部受热，从而使得绝缘炭化。”例如安装在一些电缆密集区、电缆隧道处的电缆，它就会因其散热不良而使绝缘损坏，再有长期超负荷运行时过高的温度也会加速绝缘的老化，这样就使得绝缘很容易被击穿，导致电缆故障，从而引发事故。

1.4外力损伤原因

电力电缆的安装需要通过人工操作的方式来进行，但是部分施工人员专业性较低，对电缆铺设方面的知识掌握的不是十分全面，部分施工人员没有按照施工程序来完成施工，同时没有把握好关键节点的安装工作，导致电缆内部或者电缆的绝缘层在外力作用下出现损坏，最终导致电缆出现损坏。

2高压电力电缆试验方法

2.1直流耐压试验

直流耐压是高压电力电缆施工单位和运行部门在对电缆的抗电强度进行检测的过程中所常用的方法。一般而言，电缆芯与铅皮之间的电压分布与绝缘电阻和二者的温差问题之间存在着后一定的关系。在二者之间的温度差异相对较小的情况系，靠近铅皮和电缆芯两端的分担电压会表现出一定的差异性。在温度差异的影响下，相关人员可以借助低温环境下的直流耐压试验对电缆芯周围的绝缘缺陷进行了解。

相比于交流电压，在直流情况下，介质损耗角矛局部放电问题对电缆的伤害相对较小，因而人们可以借助较高的直流电压开展测量实验。从测量试验的实际情况来看，电缆直流击穿强度与电压的极性问题之间存在这一定的联系，在电缆芯接入正极以后，击穿电压要比其接入负极以后的电压高10%。在电场作用的影响下，绝缘中的水分会移入电场相对较弱的铅皮之中，水分的已入会让人们那难以发现电缆中的绝缘缺陷。为了对试验的准确性进行保障，试验人员在测量试验的开展过程中，通常会采用负极与电缆芯相连接的试验形式。在试验过程中，工作人员也需要从试验现场的实际情况入手，对试验方法进行运用，微安表接在高压侧的试验方法就可以为测量精度的准确性提供保障。

2.2交接试验

主绝缘及外护套绝缘电阻测量。电缆主绝缘电阻的测量包括各电缆导体对地或对金属屏蔽层间和各导体间的绝缘电阻。三相电缆芯线对地及相间绝缘电阻。试验前将电缆与其他设备连接完全断开，并对电缆进行充分放电，对端三相电缆悬空。采用2500V及以上电压的兆欧表，检验绝缘电阻表完好后进行测量。测量时，待绝缘电阻表指针稳定后读取1min绝缘电阻并记录。试验结束后应对被试电缆进行充分放电。电缆外护套绝缘电阻。测量外护套的对地绝缘电阻时，将金属护层、金属屏蔽层接地并解开。测量宜采用1000V兆欧表，读取1min绝缘电阻并记录，电缆外护套、内衬层的绝缘电阻不低于0.5MΩ·km。试验结束后应对被试电缆进行充分放电。试验注意事项：测量电缆绝缘电阻时，必须进行感应电压测量，当感应电压超过绝缘电阻表输出电压时，应选用输出电压等级更高的绝缘电阻表。电缆电容量大，充电时间较长，试验时必须给予足够的充电时间，待绝缘电阻表指针完全稳定后方可读数。电缆两端都与GIS相连，在试验时若连接有电磁式电压互感器，应将电压互感器的一次绕组末端接地解开，恢复时必须检查。

2.3谐振耐压试验

谐振耐压试验，又称串联谐振。是指实验品，不能满足测试电压的需求，其需要较大的电流容量，且满足被测试的物品对电压的要求。

串联谐振法指改变，实验系统中的电感和频率，将回路一直保持在谐振的状态，因为它性价比高，体积小，轻巧方便携带，有现成的理论资料。最重要的一点是它所需要的实验仪器较多，因此它是一个优点与缺点并存的方法。

2.4巡检试验

（1）红外测温

采用红外测温仪或便携式红外热像仪对电缆线路进行温度检测，检测部位为电缆终端、电缆导体与外部金属连接处以及具备检测条件的电缆接头。大多数致热缺陷在交接试验中不能发现，所以在设备投运初期有必要进行检测。

红外测温主要采用表面温度判断法与同类比较判断法对电缆可能存在的缺陷进行判断。电缆导体或金属屏蔽（金属套）与外部金属连接的同部位相间温度差超过6K应加强监测，超过10K应停电检查;终端本体同部位相间温度差超过2K应加强监测，超过4K应停电检查。

（2）金属屏蔽（金属套）接地电流测试

电缆在敷设或运行过程中，金属护套受损，其危害有：金属套出现多点接地，产生环流造成损耗发热，导致绝缘层局部过热并加速老化，从而影响主绝缘寿命;水分容易侵入，主绝缘产生水树老化的概率增加;水树发展成电树，易于引发电树枝并进而产生局部放电。采用在线监测装置或钳形电流表对电缆金属屏蔽（金属套）接地电流和负荷电流进行测量，达到监视外护层绝缘状态与接地回路完整性的目的。

3电缆故障防范阐述

一方面，实时监测电缆负荷电流。电缆在运行过程中，一旦负荷过大，将会导致电缆温度上升，加快绝缘老化速度，导致电缆绝缘薄弱区被击穿，降低电缆使用寿命。因此，需要结合电缆运行工方式、环境温度等方面情况对电缆的允许载流量进行校核。在实际应用过程中，组好电缆载流量的实时监测，避免其超过规定值，导致负荷加重出现故障。另一方面，做好电缆温度的实时监测。电缆出现故障，其故障部位温度会显著升高，通过电缆温度监测设备，可以实时反映电缆运行过程中的温度状况，可以更好的了解电缆运行状况，及时发现电缆运行过程中存在的安全隐患，降低故障发生的可能。

4结语

随着科技的飞速发展和电缆的网络化的逐步推进，加之地埋电缆的运行环境的特殊性，电力电缆日常维护和故障的检测成为电力工作关键的一环，因此，要加强电缆的日常维护工作，熟悉电缆在日常运行中出现的故障特征，及时检测排除故障，确保安全生产。

参考文献：

[1]庞丹，戴斌，田家龙，等.电力电缆故障原因及检测方法研究[J].电子制作，2016，（9x）：86-86.

[2]张娟，游东洋.浅谈10KV电力电缆故障的类型和测寻方法[J].科研，2016，（07）：00171-00171.