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摘要:随着我国现代化进程的不断深入,市场对于电能资源提出了更高层面的需求,电力资源已经成为我国经济发展的制约性资源之一。但是在我国的电力供应过程中,经常会出现电力电缆故障等问题,对居民的生产和生活造成了巨大的威胁。因此必须从多种途径出发探析故障原因,为我国经济发展提供稳定的电力保障。
关键词:电力电缆;故障;查找
1 引言
随着经济的迅速发展,城市内部空间越来越少,而社会对电力的需求日益增加,电力电缆得到了广泛的使用,节省了大量空间,电力线路中电缆的比例越来越高。由于电缆质量、老化变质、机械损伤、安装工艺等因素,电力电缆经常会发生故障。电力电缆深埋地下,导致电力电缆的运维和检修变得十分困难,一旦发生故障就会对人们日常生活造成巨大影响,因此需要快速准确地找到故障位置并及时排除故障。
2 电缆故障原因剖析
2.1 施工故障
不科学的安装以及施工是引起电力电缆故障的主要原因。敷设电缆时,若施工人员不根据规范开展施工作业,就有可能会对电力电缆使用寿命造成影响。此类故障的相关表现主要体现在如下4个方面。第一,电力电缆表面存在破损的情况。施工人员在操作过程中的失误与错误等,均会让电力电缆表面出现破损,水流入电缆中内,进而形成安全隐患。第二,连接管接触不良。就需要长距离施工的电力电缆而言,若施工人员未正确处理两个电缆间的导体连接管,除了会引起接触不良的故障外,还会引起毛刺以及尖角的情况。第三,未严格密封中间接头。施工人员在敷设电缆的过程中,若电缆中间接头存在密封性不强的情况,当电缆处在潮湿环境中时,水分就会由接头处进入,进而影响电缆绝缘性。第四,电缆接头设置不合理。导致此问题的原因主要在于施工人员未根据设计方面对电缆予以敷设,如电缆周围存在多个接头,导致电缆运行安全性与稳定性下降。
2.2 电缆自身故障
(1)电缆绝缘老化。由于电缆运行环境比较恶劣,电缆外层绝缘材料容易出现老化现象,导致绝缘性能下降,在长期的运行中绝缘层就会被击穿,引起短路故障和低阻故障。(2)机械损伤。电缆运行过程中,经常会有施工项目未与电力公司确认便开展开挖、打桩等工作,在这过程中没控制好施工深度的话就会对电缆的保护层造成损坏甚至挖断电缆,以及自然因素导致电缆受到拉力被拉扯变形,进而引发电缆故障。(3)电缆本身缺陷。电缆生产商在生产过程中有不合理的地方,例如电缆制作材料选择错误、制造工艺不严谨、产品设计上有缺陷等,导致电缆出厂时绝缘方面就存在缺陷,影响正常工作。
2.3 超负荷运行
现阶段,用电量越来越高,电缆长期处于超负荷运行状态。同时,电缆在正常运行时暴露在空气中,尤其是高温环境,超负荷运行会造成电缆温度较高,对电缆的使用寿命造成影响,加快电缆老化速度,影响绝缘性,同时也很容易发生击穿事故。
3 电力电缆的运行维护与故障解决
3.1 测声法
对测声法予以运用的过程中,需要借助直流耐压试验机设备对电缆中的电容器进行充电,当其电压值达到一定程度时,试验机放电位置会对电缆故障位置的芯线进行放电,此时故障位置的芯线又会对电缆绝缘层进行放电,同时伴随“滋滋”的声音,就处在地面的电力电缆而言,维修人员可通过听觉将故障位置找到;如果电缆被埋在地下,维修工人员则需明确电缆方向,可在较为安静的环境中,运用医用听诊器以及耳聋助听器等相关设备,即将设备贴近地面,随着电缆敷设方向仔细的进行查找,若听见“滋滋”的声音,那么此位置就属于电缆存在故障的位置。
维修人员在运用测声法对电力电缆故障源予以查找的过程中,需注意人身安全,设置专人监视电缆末端以及设备末端。
3.2 冲闪法
冲闪法能够有效地弥补直闪法的功能不足,尤其是当电阻低或者击穿通道形成时,直闪法的检测设备在容量和内阻的限制下无法进行有效测量,但是冲闪法正是由于其豁免性能对低电阻故障点进行精确排查。冲闪法的测量原理仍旧是以电流法为主。本质上,冲闪法是对直闪法的优化升级,冲闪法和直闪法相比,只是增大了放电间隙。电缆的电容一旦达到临界值,也有可能发生电缆击穿,进而导致间隙击穿,此时电流就会对电缆放电。但是间隙放电于故障击穿之间仍旧存在本质上的差距,间隙放电是电波到达末端后,因为反射波重叠到发射波之上,进而出现振幅增强的电波,从而使得故障点击穿。冲闪法与直闪法相比,冲闪法虽然可能会产生击穿电压,但是其接线比较简单,形成的波形信号极易分析,适用范围更加广,尤其是对于断路和高阻故障使用效果更加明显。
3.3 雷达法
利用雷达法对电缆进行故障排查主要是利用反射脉冲和发射脉冲之间存在的时间差,通过时间差计算完成测距。在电缆故障排查时,脉冲信号被输送到电缆过程中会在电缆内自由穿梭,一旦遇到阻抗点时会形成相应反射,专业的测量仪器会将相关的反射脉冲进行分析,再通过运算公式计算出故障发生的大体位置。不同的反射极性也直接反映出不同的故障原因。如果发射脉冲和反射脉冲之间的极性一致,则说明电缆是发生了开路故障;如果反射脉冲和发射脉冲之间的极性相反,则说明电缆可能发生了低阻故障。雷达法在电缆测量过程中比较简单,并且有专业公式进行计算,可以准确测量出电缆的故障位置。但是脉冲在电缆内运行也会有一定的局限性,时间宽度受限是其最大的局限性,超过相应的时间宽度,反射和发射之间在脉冲层面会产生重叠,进而形成盲区。因此,对于高阻和闪络故障,雷达法并不能准确测量故障原因。
3.4 规范状态检修管理方法
操作变压器的过程中,工作人员需结合电力电缆的状态检修管理规章制度,对具体操作予以落实,并注重电力电缆的空载变压,确保能够将电压偏差控制在科学的范围中,进而让变压器在空载的状态中,依然能够维持稳定的电压输出。在直流回路操作方面,对电力电缆予以状态检修的过程中,由于安全风险较高,工作人员应严格按照有关规定开展各项操作,不能因为电力电缆系统中存在直流保护系统而随意的进行操作,同时还需增强自身责任意识,确保直流回路操作的规范性,进而让系统维持在安全、稳定的运行状态。倒闸属于较为常规的状态检修环节,在具体操作中,工作人员需对倒闸操作票予以正确的填写,并落实好设备状态检修管理工作,确保电网稳定、安全的运行。此外,需落实好对接电线装设管理工作。在使用电气设备时,普通设备中存在静电感应电压,应用正确的方式将设备中的电压负荷放掉,并且对电力电缆系统装设接地线时,需重视对绝缘棒的正确运用,佩戴好绝缘手套,准确连接接地端和导体端,进而确保接地效果,加强操作安全性。
4 结束语
在电力电缆被广泛使用的当代,其出现故障的原因以及有效的排查方式,仍旧是相关人员进一步探索的方向。尤其需要通过技术的力量,缩短故障排查时间,提高故障排查效率。
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