李旻松
摘 要:自從電被人類發(fā)現(xiàn)并使用之后,給工業(yè)的發(fā)展和社會的進步帶來了翻天覆地的變化,現(xiàn)代社會的正常運轉(zhuǎn)已離不開電能的供給,城市化進程的加速促使電力電纜被運用到電力系統(tǒng)和生活中的各個領(lǐng)域,所以謹防電纜故障,保證供電的穩(wěn)定性十分重要,本文通過闡述電力電纜對于社會發(fā)展的作用,對常見的電力電纜故障點進行了分析總結(jié),并提出了一些查找辦法,從而進一步提升電力系統(tǒng)的供電可靠性。
關(guān)鍵詞:電力電纜;故障點分析;查找辦法
1 電力電纜對于社會發(fā)展的作用
電力行業(yè)作為我國的經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)之一,始終在國民經(jīng)濟中占有重要位置,回顧電力電纜的發(fā)展歷程,起源于新中國成立之后,隨著社會主義經(jīng)濟的發(fā)展,各項體制制度的完善,以及科學(xué)水平的提升,與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)的電纜工業(yè)終于從無到有,由小變大,不僅規(guī)模和數(shù)量日益擴大,而且所生產(chǎn)的產(chǎn)品技術(shù)與工藝水平都得到突飛猛進,在國家大力支持基礎(chǔ)公共設(shè)施建設(shè)的同時,其對國民經(jīng)濟狀況的影響也越來越大,例如:據(jù)有關(guān)調(diào)查統(tǒng)計,我國的電纜工業(yè)從發(fā)展以來,生產(chǎn)技術(shù)水平已經(jīng)達到或者接近世界的先進水平,電力電纜年產(chǎn)值達到了驚人的900億元,占國民經(jīng)濟總產(chǎn)值的2%,由此不難看出,電力電纜的運行程度好壞直接影響著國家的經(jīng)濟發(fā)展,而由于電力行業(yè)中很多電氣火災(zāi)事故都源于電纜的故障,所以完善電纜的施工質(zhì)量,加強維護措施,將有利于排除電力電纜的安全隱患,發(fā)揮出其對于維護社會秩序安全、穩(wěn)定發(fā)展的重要作用,因此,針對電力電纜的故障點進行及時、細致、深入的分析與查找,進而一并解決顯得尤為必要。
2 常見的電力電纜故障點分析與總結(jié)
2.1 短路或接地電力電纜故障
短路故障是電力電纜中最常見的故障之一,一般其有高電阻短路和低電阻短路之分,常伴隨電纜的兩芯或三芯短路,而當(dāng)電纜發(fā)生短路故障之后,常會發(fā)生短路保護裝置當(dāng)中的熔絲被燒斷,形成跳閘現(xiàn)象,而且會散發(fā)出一種絕緣燒焦的氣味,這時的故障點就產(chǎn)生于短路,而接地故障同樣分為低阻接地與高阻接地,二者無論從判斷工具方面,還是自身性質(zhì)的劃分都有差異,通常來說,可以利用低壓電橋測得并且接地電阻小于20-100Ω的成為低阻故障,而接地電阻高于100Ω,且需要使用高壓電橋才能測得的則為高阻故障,一旦發(fā)生此類事故,接地所用的監(jiān)視裝置會發(fā)出信號,漏電繼電保護裝置饋電開關(guān)產(chǎn)生跳閘。
2.2 斷線電力電纜故障
斷線故障的發(fā)生常會產(chǎn)生兩種狀況,一種屬于高阻斷線故障,那么另一種必然是低阻斷線故障,而形成斷線故障的原因一般是故障電流將電纜完全燒斷,或者電纜受到了強烈的機械外力被拉斷,所以在實際的過程當(dāng)中,易形成完全斷線或者不完全斷線。
2.3 開路或閃絡(luò)電力電纜故障
除了以上的故障外,在電力電纜的運行過程中還易形成開路故障,這時,不僅電纜故障點的絕緣部分材料受到損害,而且電纜的金屬部分受到此影響會產(chǎn)生斷線,比如:比較常見的有單相斷線、兩相斷線以及間相斷線,在發(fā)生這種故障之時,一相或數(shù)相的導(dǎo)體均不連續(xù),使得電壓無法傳送到終端設(shè)備上,又或者終端設(shè)備即使接收到電壓但承載能力大大降低,終會影響電力系統(tǒng)的正常供電,另外,電纜終端上也會出現(xiàn)閃絡(luò)故障,這種情況多發(fā)生于電壓值過大或者持續(xù)升高之后,使電纜絕緣材料被擊穿,遭遇嚴重損壞,進而產(chǎn)生故障,而通常低電壓的時候不會發(fā)生。
3 電力電纜故障點查找辦法
電力電纜的故障排查通常要經(jīng)過故障診斷、故障測距、故障定點三個階段來進行,第一步對電纜的故障診斷,將有利于檢查人員了解故障的嚴重程度,屬于什么類型,比如:是短路故障還是斷線故障,是高阻故障還是低阻故障,這樣方便于施工技術(shù)人員更具不同性質(zhì)的故障,采取不同的手段措施去解決,也為下一步對電纜的測距和定點提供參考,第二步進行故障測距,也成為粗測法,主要通過使用相關(guān)儀器在電纜的一端測得故障的距離,一般可以采用以下方法:
3.1 電橋法測距
所謂電橋法,是通過利用在均勻長度的電纜中,電纜纜芯與自身長度成正比的比例關(guān)系,將故障點兩邊電阻引入電流電橋,計算出其比值,進而獲得測量端距故障點的實際距離,需要注意的是,電橋法所測得結(jié)果雖然較為精確,理論上可以達到7%,但是針對高阻故障的檢查結(jié)果并準確,也就是說該方法要求接觸電阻要盡可能小,故障點的絕緣電阻需要在20kΩ以下才行,而且要求電源電壓不可過高,這樣,才能保證電橋法正常發(fā)揮出其作用。
3.2 低壓脈沖反射法與高流電壓脈沖法測距
通常把低壓脈沖反射法也稱為雷達法,主要通過對發(fā)射脈沖與故障點反射脈沖之間的時間差計算來確定測距的,對于判斷故障點的性質(zhì)類型十分有利,比如:通過此種方法,可以輕而易舉的解決電纜短路、電纜開路、低阻擊穿、斷路等故障問題,簡單而直觀,易于操作,由此可見低壓脈沖反射法還是具有一定針對性的,并不是萬能的,像出現(xiàn)閃絡(luò)故障或者高阻故障,此種方法便無能為力了;而高流電壓脈沖法,正是針對閃絡(luò)故障和高阻故障而研制的,同時也能有效解決接地故障,經(jīng)常發(fā)生在終端頭上或者中間的接頭處,其優(yōu)勢在于無需將故障點燒穿再進行測距,把沖擊電壓波形記錄下來,目前的應(yīng)用比較廣泛,不失為故障測距的一種良好方法。
3.3 行波法和閃絡(luò)法測距
對于電纜的故障測距,行波法也是一個有效的方法,在電流行波與電壓在線路中擁有固定的傳播速度的基礎(chǔ)上,將行波一次往返于測量點和故障點的時間進行計算,進而得出測距,而行波信號分為電流行波信號和電壓行波信號,兩種不同信號的獲取難易程度,運用方法各不相同,一般來說,電流行波的測距方法較為常用,因為電壓的行波信號很難捕捉到,而電流的行波信號非常強,相比之下,當(dāng)然選擇效率高、快捷易于操作的;與此同時,閃絡(luò)法的使用,也增加了電力電纜故障點排查的把握,由于故障點瞬間放電形成反射波,而促使高電壓產(chǎn)生對故障點放電的結(jié)果,在這其中,直閃法和沖閃法都屬于閃絡(luò)法的一種,前者具有測量準確、直觀簡單、易于觀察操作的優(yōu)點,而后者則盡管應(yīng)用范圍比較廣,但是準確性、辨識度都有待提高,這就是兩者之間的差異,可謂格局特點和優(yōu)勢,需要更具實際的故障情況來具體分析和運用。
第三步所進行的故障定點,簡單的來說,就是根據(jù)上一步故障測距的數(shù)據(jù)結(jié)果,在電纜的路徑方向找到故障地大概位置,并通過相關(guān)定點方法進一步縮小范圍,最終確定故障點的具體方位,這種方法通常也叫精測,在實際的實施過程當(dāng)中,可以運用放電聲測法或者其它辦法來最終確定故障點的位置,通過對故障點的放電聲音來找出放電的故障來源的精確位置,特別應(yīng)該倍加注意的是,一旦使用此方法,必須安排人員在電纜的末端及設(shè)備端進行仔細地監(jiān)控,以保證安全,從而及時快速地找出電纜故障并加以解決。
4 結(jié)束語
綜上所述,我國的城市建設(shè)仍處于不斷發(fā)展、逐漸完善的階段,作為電網(wǎng)建設(shè)中不可或缺的電線電纜,其運行維護的穩(wěn)定安全程度直接影響著國家電力系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn),一旦出現(xiàn)故障,產(chǎn)生的影響及損失難以想象,因此,必須加大對電力電纜故障點的排查力度,深入分析,不斷總結(jié),盡可能運用科學(xué)的技術(shù)和手段及時、合理、有效地將所有電纜故障消滅在萌芽當(dāng)中,這樣才能避免因為電纜故障造成的經(jīng)濟損失,確保進一步提升電力企業(yè)的管理水平。