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电缆故障产生原因及故障性质分析

时间:2019-4-16    来源:卓亚电力    阅读:496 次

电缆故障产生原因及故障性质分析

如何正确分析电缆故障产生的原因,了解电缆敷设环境,确切判断出电缆故障性质,选择合适的探测方法,才能快速、准确地判定出故障点, 进而提高供电可靠性,减少故障修复费用及停电损失。电力电缆具有供电安全、可靠,适宜煤矿井下特殊环境而在矿山得到了广泛应用。常用高压电力电缆主要有纸绝缘绕包型、交联聚乙烯绝缘挤包型及橡胶绝缘挤包型等。井下电缆运行环境相对比较恶劣,生产负荷不均匀性等综合外界因素,致使电缆容易发生故障,影响供电安全、可靠。

1、电缆故障分析

(1) 机械损伤机械损伤引起的电缆故障占电缆事故很大比例。安装时碰伤电缆、机械牵引力过大而拉伤电缆及过度弯曲而损伤电缆;直接受外力损坏以及自然现象造成的损伤,如车辆挤压、岩石冒落砸伤、环境腐蚀等,易造成电缆本体故障。
(2)绝缘受潮主要是中间接头、终端接头安装工艺不良造成密封失效而导致潮气侵入,破坏绝缘性能。
(3)绝缘老化变质电缆绝缘介质内部气隙在电场作用下产生游离使绝缘下降;过热也会引起绝缘层老化变质造成绝缘下降。
(4)过电压大气过电压与操作过电压、故障暂态过电压作用使电缆绝缘击穿形成故障。
(5)设计和制造工艺不良中间接头和终端接头的防潮、电场分布设计不完善、材料选用不当、制作工艺不良、不按操作规程要求制作等,都会造成电缆头绝缘故障。
(6)材料缺陷电缆本身绝缘层材料缺陷;包缠绝缘层过程中,绝缘层上出现褶皱、裂损、破口和重叠间隙等缺陷;电缆接头附件制造缺陷,不符合规程或组装时不密封等;对绝缘材料维护管理不善,造成电缆绝缘层受潮、脏污和老化。

2、电缆故障性质

故障性质电缆故障从形式上可分为串联与并联故障。串联故障指电缆一个或多个导体断开;并联故障是指导体对外绝缘层或导体之间的绝缘下降,不能承受正常运行电压。现场实际故障形式有许多种组合,运行经验统计,高压电缆故障大部分是单相对地绝缘下降引起故障。电缆故障等效电路如图1所示。根据故障电阻Rf与击穿间隙G,电缆故障性质分为开路、低阻、高阻与闪络性故障。开路故障Rf≈∞,击穿间隙G在直流或高压脉冲作用下击穿。低阻故障Rf一般小于100Ω,可用高压脉冲击穿;高阻故障绝缘电阻Rf一般大于400Ω,可用高压脉冲击穿。闪络性故障绝缘电阻Rf≈∞,可用直流高压或高压脉冲击穿。

预防性试验中发生的故障多属闪络性故障。现场还有一种封闭性故障,多发生于电缆接头和电缆外护套无明显破损痕迹的电缆本体,在某一试验电压下绝缘击穿,待绝缘恢复,击穿现象便消失,但不能维持正常运行电压。了解电缆故障产生原因,才能准备的对故障进行分析,进而快速找到故障点。

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