电影天下第二

1. 機(jī)械損傷

由機(jī)械損傷引起的電纜故障占電纜事故很大的比例

。有些機(jī)械損傷很輕微

，當(dāng)時(shí)并未造成故障

，要在數(shù)月甚至數(shù)年后損傷才發(fā)展成故障

。造成電纜的機(jī)械損傷的主要原因有：

（1）安裝時(shí)損傷

。安裝時(shí)不小心碰傷電纜；機(jī)械牽引力過大拉傷電纜

；過度彎曲折傷電纜

。

（2）直接受外力損傷

。在安裝后的電纜路徑上或附近進(jìn)行土建施工，使電纜直接受外力損傷

。

（3）行駛車輛的震動(dòng)或沖擊性負(fù)荷也會(huì)造成地下電纜的鉛（鋁）包裂損

。

（4）因自然現(xiàn)象造成的損傷。如中間接頭或終端頭的內(nèi)絕緣膠膨脹而脹裂外殼或電纜護(hù)套

；裝在管口或支架上的電纜外皮擦傷

；因土地沉降引起過大拉力，拉斷中間接頭或?qū)w

。

2. 絕緣受潮

絕緣受潮后會(huì)引起電纜耐壓下降而產(chǎn)生故障

。電纜受潮的主要原因有：

（1）因接頭盒或終端盒結(jié)構(gòu)不密封或安裝不良而導(dǎo)致進(jìn)水。

（2）電纜制造不良

，金屬護(hù)套有小孔或裂縫

。

（3）金屬護(hù)套因被外物刺傷或腐蝕穿孔。

3. 絕緣老化變質(zhì)

絕緣老化會(huì)引起電纜耐壓下降而產(chǎn)生故障

。電纜老化的主要原因有：

（1）電纜介質(zhì)內(nèi)部的渣質(zhì)或氣隙

，在電場(chǎng)作用下產(chǎn)生游離和水解。

（2）電纜過負(fù)荷或電纜溝通風(fēng)不良

，造成局部過熱

。

（3）油浸紙絕緣電纜的絕緣物流失。

（4）電力電纜超時(shí)限使用

。

4. 過電壓

過電壓會(huì)使有缺陷的電纜絕緣層發(fā)生電擊穿

，引起電纜故障。其主要原因有：大氣過電壓（如雷擊）

；內(nèi)部過電壓（如操作過電壓）

。

5. 設(shè)計(jì)和制作工藝不良

電纜頭與中間設(shè)計(jì)和制作工藝不良，也會(huì)引起電纜故障

。其主要原因?yàn)椋弘妶?chǎng)分布設(shè)計(jì)不周密

；材料選用不當(dāng)；工藝不良

，不按規(guī)程要求制作

。

電纜故障的性質(zhì)與分類

1. 以故障材料特征分類

可分為串聯(lián)故障、并聯(lián)故障及復(fù)合故障三類

。

（1）串聯(lián)故障

串聯(lián)故障（金屬材料缺陷）是指電纜一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體（包括鉛

、鋁外皮）斷開的故障。它是廣義的電纜開路故障

。因纜芯的連續(xù)性受到破壞

，形成斷線或不******斷線。不******斷線尤其不容易發(fā)現(xiàn)

。串聯(lián)故障具體可分為：一點(diǎn)開斷

、多點(diǎn)開斷

、一相斷線、多相斷線等

。

（2）并聯(lián)故障

并聯(lián)故障（絕緣材料缺陷）是指導(dǎo)體對(duì)外皮或?qū)w之間的絕緣水平下降

，不能承受正常運(yùn)行電壓而發(fā)生的短路故障。它是廣義的電纜短路故障

。這類故障由于纜芯之間或纜芯對(duì)外皮間的絕緣破壞而形成短路

、接地、閃絡(luò)擊穿等現(xiàn)象

，在現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)頻率較高

。并聯(lián)故障具體可分為：一相接地、兩相接地

、兩相短路

、三相短路等。

（3）復(fù)合故障

復(fù)合故障（絕緣材料

、金屬材料都出現(xiàn)了缺陷）是指纜芯與纜芯之間的絕緣均出現(xiàn)故障。它包括一相斷線并接地

、兩相斷線并接地

、兩相短路并接地等。

2. 以故障點(diǎn)絕緣特征分類

根據(jù)電纜故障點(diǎn)絕緣電阻Rf與擊穿間隙G的情況

，電纜故障又可分為開路故障

、低阻故障、高阻故障

、閃絡(luò)故障四大類

。該分類法為現(xiàn)場(chǎng)電纜故障基本的分類方法，特別有利于探測(cè)方法的選擇

。

其中

，間隙擊穿電壓UG的大小取決于故障點(diǎn)放電通道（即擊穿間隙）的距離G，絕緣電阻Rf 的大小取決于故障點(diǎn)電纜介質(zhì)碳化程度

，分布電容 Cf 的大小取決于故障點(diǎn)受潮程度

。

（1）開路故障

電纜金屬部分的連續(xù)性受到破壞，形成斷線

，且故障點(diǎn)的絕緣材料也受到不同程度的破壞?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">，F(xiàn)場(chǎng)用兆歐表測(cè)其絕緣電阻Rf 為無(wú)窮大（∞），但在直流耐壓試驗(yàn)時(shí)

，會(huì)出現(xiàn)電擊穿

；檢查芯線導(dǎo)通情況，有斷點(diǎn)?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">，F(xiàn)場(chǎng)一般以一相或二相斷線并接地的形式出現(xiàn)

。

（2）低阻故障

電纜絕緣材料受到損傷

，出現(xiàn)接地故障。現(xiàn)場(chǎng)用兆歐表測(cè)其絕緣電阻Rf小于10Z0（Z0為電纜的波阻抗

，一般取10～40Ω之間）?div id="jfovm50" class="index-wrap">，F(xiàn)場(chǎng)一般低壓動(dòng)力電纜和控制電纜出現(xiàn)低阻故障的幾率較高。

（3）高阻故障

電纜絕緣材料受到損傷

，出現(xiàn)接地故障?div id="jfovm50" class="index-wrap">，F(xiàn)場(chǎng)用兆歐表測(cè)其絕緣電阻Rf 大于10Z0，在直流高壓脈沖試驗(yàn)時(shí)

，會(huì)出現(xiàn)電擊穿

。高阻故障是高壓動(dòng)力電纜（6KV或10KV電力電纜）出現(xiàn)幾率高的電纜故障，可達(dá)總故障的0.80以上

。

現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)時(shí)

，筆者一般取Rf =3KΩ為劃分高阻與低阻故障的界線。因?yàn)镽f =3KΩ時(shí)

，恰好能回線法電橋準(zhǔn)確測(cè)量所需要的10～50mA的測(cè)量電流

。

（4）閃絡(luò)故障

電纜絕緣材料受到損傷，出現(xiàn)閃絡(luò)故障?div id="jfovm50" class="index-wrap">，F(xiàn)場(chǎng)用兆歐表測(cè)其絕緣電阻Rf為無(wú)窮大（∞）

，但在直流耐壓或高壓脈沖試驗(yàn)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)閃絡(luò)性電擊穿

。閃絡(luò)性故障比較難測(cè)

，特別是新敷設(shè)的電纜進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)出現(xiàn)閃絡(luò)故障時(shí)。現(xiàn)場(chǎng)一般使用直流閃絡(luò)法進(jìn)行探測(cè)

。

3. 以故障觸發(fā)原因及故障點(diǎn)特征分類

根據(jù)電力電纜在運(yùn)行或預(yù)防性試驗(yàn)中

，電纜、電纜頭及中間盒出現(xiàn)不同特點(diǎn)的絕緣破壞

，還可分為放炮故障

、擊穿故障和運(yùn)行故障三類。

（1）放炮故障

在工礦企業(yè)

，運(yùn)行中的電力電纜

，由于種種原因，絕緣出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞

，產(chǎn)生跳閘的事故

。稱為電纜放炮。這類故障的特點(diǎn)是：電纜故障點(diǎn)多數(shù)有鉛包或銅皮破裂

，外部有不同程度的變形

；電纜故障性質(zhì)常表現(xiàn)為兩相短路接地或兩相斷線并接地，其接地電阻一般較小，解剖故障點(diǎn)

，可發(fā)現(xiàn)電弧擊穿的碳化點(diǎn)或樹狀放電碳道與裂痕

。電纜放炮故障，其故障特征明顯

，大多數(shù)情況下

，運(yùn)行值班人員都能提供放炮大致位置。所以

，這類故障除少數(shù)較復(fù)雜的情況需測(cè)距外

，一般只要用萬(wàn)用表測(cè)定故障的具體性質(zhì)（單相接地、短路接地

、斷線接地等）

，可用聲測(cè)法直接定點(diǎn)，簡(jiǎn)單明了

。

（2）擊穿故障

實(shí)際工作中

，因預(yù)防性試驗(yàn)而觸發(fā)的電纜絕緣破壞事件，習(xí)慣稱為電纜擊穿

。該類故障均發(fā)生在直流實(shí)驗(yàn)電壓下

，其絕緣破壞為電擊穿，接地點(diǎn)一般鉛包或銅皮完好

，外部無(wú)明顯變形（機(jī)械創(chuàng)傷除外）

。電纜擊穿故障多為單純性接地故障，其接地故障較高

，解剖故障點(diǎn)，絕緣材料沒有碳化點(diǎn)

，但通過儀器可發(fā)現(xiàn)碳孔和水樹枝老化結(jié)構(gòu)

。對(duì)電纜擊穿故障，特別是一些高阻接地性電纜擊穿故障

，其測(cè)試難點(diǎn)在測(cè)距

。由于該類故障較為隱蔽，測(cè)試參數(shù)復(fù)雜多變

，缺少規(guī)律性

，所以能否迅速發(fā)現(xiàn)電纜故障點(diǎn)，測(cè)距是關(guān)鍵

。"高壓回線法"

、"電錘法"均具有探測(cè)該類故障有效的方法。

（3）運(yùn)行故障

它是指工廠電力系統(tǒng)在運(yùn)行中

，電纜饋出線

、電機(jī)、變壓器的電纜引線，其高壓二次回路出現(xiàn)電壓波動(dòng)或發(fā)現(xiàn)接地信號(hào)（有接地保護(hù)的電力元件出現(xiàn)接地跳閘）

，排除其他電力元件故障的可能性而確定的電纜故障

。這類故障的特點(diǎn)就是不明確。電纜運(yùn)行故障的形式就是電纜放炮（如兩點(diǎn)接地引發(fā)的相間短路）

；另一部分運(yùn)行故障在做停點(diǎn)檢查時(shí)

，由于耐壓通不過而發(fā)展成電纜擊穿故障（如電纜老化、絕緣缺陷等）

；還有一部分電纜運(yùn)行故障是由于電纜引出線安裝位置不當(dāng)（如電纜相間或?qū)Φ鼐嚯x不夠

、電纜頭臟污或電機(jī)基礎(chǔ)進(jìn)水等），這些故障主要進(jìn)行一些簡(jiǎn)單處理即可

；不明確的是那些瞬時(shí)接地

、產(chǎn)生不穩(wěn)定閃絡(luò)的電纜運(yùn)行故障。該類故障在電纜停電后

，絕緣電阻測(cè)量和直流耐壓實(shí)驗(yàn)有相當(dāng)部分可以通過

，再把電纜投入系統(tǒng)后，也能正常運(yùn)行一段時(shí)間

；剩下的就是單相接地電纜故障

，它們約占電纜運(yùn)行故障的0.40，這種接地故障一般外部也沒有明顯變形

，接地電阻也不太高（一般幾十至幾百歐）

。解剖故障點(diǎn)有細(xì)微的碳化點(diǎn)。

電纜運(yùn)行接地故障原因有兩種：其一

，由于電纜運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)

，絕緣層出現(xiàn)自然老化；其二

，電纜在腐蝕環(huán)境中

，電纜護(hù)套被迅速破壞，腐蝕性氣體侵入絕緣層使其劣化

。電纜絕緣層不管出現(xiàn)老化還是劣化

，其擊穿電壓都會(huì)下降，導(dǎo)致額定工頻電壓下的電擊穿

，從而產(chǎn)生電纜接地故障

。這類故障可用"低壓回線法"探測(cè)；用"電錘法"探測(cè)

，效果也較好

。

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