高小奇

（國(guó)網(wǎng)寧夏電力公司檢修公司，寧夏 銀川750011）

0 引言

在電纜的運(yùn)行中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各方面的故障，電纜運(yùn)行的可靠程度，對(duì)各大電力系統(tǒng)都有重要的影響，這一點(diǎn)也越來(lái)越受到電力運(yùn)行部門和使用部門的重視。分析電纜發(fā)生故障的主要原因，掌握相關(guān)的電力電纜故障防范措施，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力運(yùn)行中隱患，預(yù)防意外事故的發(fā)生，防止停電事故或者人員傷亡。為解決這個(gè)問(wèn)題，筆者經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)踐和探索，也積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)對(duì)電纜故障發(fā)生的原因、性質(zhì)和防范措施，進(jìn)行探討。

1 輸電電路故障分析及排查方法

輸電電路故障分析是電路檢修的基礎(chǔ)，它指導(dǎo)著電路檢修的全過(guò)程。電阻電路圖是電工電子實(shí)驗(yàn)電路中以及電氣設(shè)備中最為常見的單元電路，電阻電路的故障分析在排查障礙中顯得尤為重要。下面對(duì)電阻電路存在的故障逐一進(jìn)行分析。首先輸電電路中經(jīng)常出現(xiàn)的兩種狀態(tài)：

1.1 短路

電路中，負(fù)載兩端被一電阻為零線連接，這種現(xiàn)象稱為短路，此時(shí)電源處于短路狀態(tài)。短路后的電路狀態(tài)有以下特征：

1）由于短路，使負(fù)載兩端的電壓U=0，這樣流過(guò)負(fù)載的電流I=0。

2）由于短路，電源處于短路線所在的回路中，所以此時(shí)的電流很大，這一電流稱為短路電流。

3）由于短路時(shí)通過(guò)電源的電流很大，大于電源所能承受的能力，所以會(huì)燒壞電源。在使用中，要防止電源短路現(xiàn)象。

4）由于短路，相當(dāng)干負(fù)載的電阻為零，此時(shí)短路線變成了電源的負(fù)載，此時(shí)流過(guò)負(fù)載(短路線)的電流很大，這一電流是電源輸出的，超出了電源的承受能力，這稱為過(guò)載。

5）在短路時(shí)，電源的端電壓等于0V。

1.2 開路

電路中負(fù)載與電源之間的導(dǎo)線斷開，這種現(xiàn)象稱為開路，此時(shí)電路中沒(méi)有電流，即沒(méi)有電流流過(guò)負(fù)載和電源奉身。對(duì)干電源而言，這種狀態(tài)稱為空載，電源相當(dāng)于沒(méi)有接入負(fù)載。

關(guān)于開路還要說(shuō)明以下幾點(diǎn)：

1）開路時(shí)負(fù)載中沒(méi)有電流。

2）開路后負(fù)載兩端的電壓為零。

3）電源的端電壓U等于電源電動(dòng)勢(shì)E。

4）在開路后，對(duì)負(fù)載沒(méi)有危害，一般情況下對(duì)電源也不存在危害，但有例外。

電路故障分析對(duì)檢察故障具有決定性指導(dǎo)作用，沒(méi)有正確的電路故障分析過(guò)程和結(jié)果，就不會(huì)獲得檢修的成功。

這里再說(shuō)明一下電路故障分析過(guò)程中的運(yùn)用步驟和方法：

1）檢杏故障過(guò)程中，首先遇到的是具體故障現(xiàn)象，根據(jù)故障現(xiàn)象先從整體上進(jìn)行電路故障分析，即通過(guò)具體的故障現(xiàn)象分析出故障可能出現(xiàn)在哪些電路中。

2）有了相對(duì)具體的電路部位之后，通過(guò)電路圖在這些電路中找到關(guān)鍵的測(cè)式點(diǎn)決定是測(cè)量電壓還是電流或其它數(shù)據(jù)，根據(jù)所測(cè)得數(shù)據(jù)進(jìn)行故障分析，確定這一電路是否工作正常。

3）對(duì)于工作不正常的電路，再次進(jìn)行更深層次的電路故障分析，這一步分析要確定是電路中的哪些元器件出了故障，出現(xiàn)什么性質(zhì)的故障(如是開路還是短路故障，或是性能變劣故障等)。

4）有了上述故障分析結(jié)，再回到電路中對(duì)所懷疑元器件進(jìn)行針對(duì)性檢測(cè)和確定，根據(jù)這一步的檢測(cè)結(jié)果、結(jié)合電路圖和電路故障分析，可能找到最終的有問(wèn)題元器件。

從上述介紹可知，電路故障分析始終穿插在電路檢查全過(guò)程中，對(duì)電路故障部位的分析范圍從大到小逐漸縮小，對(duì)電路故障范圍的每步縮小都與電路故障分析是分不開的。

2 電力電纜故障的分析及排查方法

2.1 可能出現(xiàn)電力電纜故障的原因

1）由于電纜在安裝時(shí)或運(yùn)行中造成的機(jī)械損傷而直接引起的電纜接地、相間短路等故障。

2）由于地面的下沉而使電纜垂直受力形變。導(dǎo)致電纜鎧甲、鉛包破裂甚至折斷而造成電纜接地、相間短路和斷線等類型的故障。

3）由于電纜的高低落差懸殊，高處的電纜油流向低處而使高處電纜絕緣物的流失，引起絕緣性能下降，導(dǎo)致電纜絕緣擊穿故障發(fā)生。

4）由于長(zhǎng)期過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，電纜的溫度會(huì)隨之升高，常常導(dǎo)致電纜絕緣老化而被擊穿。

5）由于劇烈的震動(dòng)導(dǎo)致電纜外皮產(chǎn)生彈性疲勞而破裂，形成故障。

6）由于電纜長(zhǎng)期在潮濕的環(huán)境中運(yùn)行導(dǎo)致電纜絕緣層受潮，電纜絕緣性能降低，電纜絕緣層長(zhǎng)期受電化腐蝕的作用引發(fā)電纜接地或相間短路。

7）電纜接頭制作工藝不當(dāng)。在潮濕的氣候條件下制作使接頭封裝物內(nèi)混入水蒸汽而耐不住試驗(yàn)電壓往往形成閃絡(luò)性故障。由于壓接工藝不當(dāng)或壓接質(zhì)量不高，導(dǎo)致接頭在運(yùn)行中發(fā)熱，使電纜絕緣逐漸老化引起電纜接地、相間短路或斷線等故障。由于接頭封裝物填充工藝不當(dāng)，使接頭不能良好密封，電纜受潮引發(fā)電纜接地或相問(wèn)短路。

導(dǎo)致電纜故障的原因概括起來(lái)主要有三種：

惡劣運(yùn)行環(huán)境、施工和檢修工藝質(zhì)量差及電纜本身質(zhì)量差。不管哪種原因，快速準(zhǔn)確判斷電纜故障，及時(shí)處理缺陷，恢復(fù)正常運(yùn)行，是我們探討和研究的對(duì)象。

2.2 電纜故障查尋常用方法及原理

1）電阻電橋法：它主要是利用電阻的大小與電纜的長(zhǎng)度成正比，利用電橋原理測(cè)出故障相電纜的端部與故障點(diǎn)之間的電阻大小，并將它與無(wú)故障相做比較，從而確定故障點(diǎn)端部的距離。

2）電感沖閃放電聲測(cè)法：利用定點(diǎn)儀尋測(cè)故障點(diǎn)，一般是在閃測(cè)儀粗測(cè)后，已確定大概故障位置的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。一方面在電纜上加沖擊高壓使其閃絡(luò)放電，另一方面用定點(diǎn)儀的探頭在估計(jì)的故障位置上沿電纜路徑測(cè)聽。在聽到故障點(diǎn)放電后還要沿電纜路徑尋測(cè)最大發(fā)聲處，直至找到最響點(diǎn)，一般就是故障點(diǎn)。

3）音頻法：音頻法定點(diǎn)是基于電纜兩芯線里流動(dòng)的電流產(chǎn)生的磁通的相位差和故障點(diǎn)前后磁通變化的規(guī)律發(fā)展起來(lái)的，是查找電纜斷線的一種有效方法。其測(cè)試原理是同種規(guī)格的電纜芯線的對(duì)地電容與長(zhǎng)度成正比例，采用交流差動(dòng)電橋法測(cè)量?jī)上嚯娎|對(duì)地電容比值從而確定故障點(diǎn)。

實(shí)踐證明，在電纜故障測(cè)尋時(shí)，利用電感沖閃法可以方便又快捷地初步測(cè)定電纜故障的大致位置，再用電感沖閃放電聲測(cè)法和音頻斷線測(cè)試法，便可方便迅速準(zhǔn)確地確定故障點(diǎn)的精確位置，為故障的迅速處理贏得寶貴的時(shí)間。測(cè)尋中應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題。

1）用電感沖閃法定點(diǎn)時(shí)應(yīng)特別注意電纜的耐壓等級(jí)。一般情況下，沖擊電壓的幅度不應(yīng)超過(guò)正常運(yùn)行電壓的1.5倍。

2）精確定點(diǎn)是電纜故障尋測(cè)的關(guān)鍵。定點(diǎn)時(shí)應(yīng)降低周圍環(huán)境噪聲，加強(qiáng)耳機(jī)的隔音效果，減少外界噪聲干擾。

3 結(jié)束語(yǔ)

總之，輸電電路電力電纜的安全運(yùn)行有著重要意義。一旦發(fā)生故障將直接影響著機(jī)組的安全穩(wěn)定的運(yùn)行。如果不及時(shí)的發(fā)現(xiàn)處理，有可能引發(fā)火災(zāi)等事故，擴(kuò)大事故范圍，將導(dǎo)致停電。將帶給我們巨大的財(cái)產(chǎn)損失。尤其是在多雨、潮濕的夏季，電纜最容易受潮，從而導(dǎo)致電纜故障的發(fā)生?？梢哉f(shuō)輸電電路電力的故障排查尤為重要，通過(guò)我國(guó)的多起輸電電路電力電纜的故障?？偨Y(jié)出一種能夠快速、準(zhǔn)確、方便地查找輸電電路電力電纜故障的方法，為及時(shí)排除輸電電路電力電纜故障創(chuàng)造條件。

［1］李多歡,薛美多.淺談電力電纜的敷設(shè)安裝方法[J].科技風(fēng),2009(04).

［2］張瑞麗.礦用電力電纜的維修及故障處理[J].科技信息,2011(07).

［3］鮑炳峰.電力電纜故障判斷測(cè)試方法與技巧探討[J].黑龍江科技信息,2011(22).

［4］王燕.淺析電力電纜故障分類及測(cè)尋方法[J].科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì),2009(06).

［5］蔡文偉.電力電纜的熱伸縮故障及對(duì)策分析[J].科技資訊,2009(09).