陳超杰

摘 要：本文介紹了電力電纜的試驗(yàn)方法，電纜故障測(cè)尋方法并結(jié)合電纜頭故障檢修實(shí)例對(duì)10kV電纜頭常見(jiàn)故障與防范措施進(jìn)行探討分析。

關(guān)鍵詞：電纜線路試驗(yàn)；故障測(cè)尋；檢修實(shí)例；

[前言]

電力電纜作為電網(wǎng)中輸送和分配電能的主要方式之一，起著架空線路所無(wú)法替代的重要作用；因此對(duì)電纜的接頭制作工藝和檢測(cè)試驗(yàn)要求很高。本文詳細(xì)介紹了電纜試驗(yàn)方法、并結(jié)合實(shí)例對(duì)故障測(cè)尋方法與防范措施進(jìn)行探討分析。

[正文]

一、電力電纜的試驗(yàn)

㈠絕緣電阻表選擇

測(cè)量0.6/1kV電纜，用1000V絕緣電阻表；測(cè)量10kV及以上電纜用2500V絕緣電阻表也可用5000V絕緣電阻表。橡塑電纜外護(hù)套、內(nèi)襯層的測(cè)量選用500V絕緣電阻表。

㈡電纜的試驗(yàn)

1、檢查電纜兩端的相位；電纜兩端的對(duì)應(yīng)相相位應(yīng)一致；

2、電纜的絕緣電阻測(cè)試：各相間、相對(duì)地及金屬屏蔽層間測(cè)量；做耐壓前后均應(yīng)測(cè)量電纜的絕緣電阻（試驗(yàn)后放電）前后的絕緣電阻應(yīng)無(wú)明顯變化（見(jiàn)圖1）

3、電纜的直流電阻測(cè)試：各相間、相對(duì)金屬屏蔽層間測(cè)量（見(jiàn)圖2）

4、直流耐壓試驗(yàn)和泄漏電流測(cè)試（目前10kV電纜不做）：分別在每一相上進(jìn)行，對(duì)一相試驗(yàn)時(shí)，其他兩相、屏蔽層、鎧裝層一起接地；試驗(yàn)電壓可分4段均勻升壓，每段停留1分鐘，并讀取泄漏電流，升至試驗(yàn)電壓值后維持15分鐘，讀取1分鐘和15分鐘時(shí)的泄漏電流。（見(jiàn)圖3）

5、交流耐壓試驗(yàn)：長(zhǎng)度小于50米電力電纜交流耐壓試驗(yàn)實(shí)物接線（見(jiàn)右圖）注：在做短電纜試驗(yàn)時(shí)（<50m），需加補(bǔ)償電容進(jìn)行補(bǔ)償用。

⑴被試品參數(shù)及試驗(yàn)條件：

①試品的電容量：10kV300mm2XLPE5kM電纜電容量1.85uF；35kV300mm2XLPE1kM電纜電容量為0.19uF；

②10kV電纜試驗(yàn)電壓：2.5U0=22kV（國(guó)標(biāo)GB50150-2006規(guī)定：10kV電纜在做交流耐壓試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)電壓為2.5U0=21.75kV，此時(shí)的試驗(yàn)時(shí)間為5min或60min）； 35kV電纜試驗(yàn)電壓為52kV；

③連續(xù)試驗(yàn)時(shí)間：60min ；④頻率調(diào)節(jié)范圍：30～300Hz；

⑵試驗(yàn)時(shí)的試驗(yàn)頻率、電流核算及接線圖

二、故障測(cè)尋方法

1、電纜故障性質(zhì)的確定

在電纜線路發(fā)生故障以后，首先必須了解故障情況，確定故障的性質(zhì)，然后才能根據(jù)故障的性質(zhì)正確選擇具體的故障測(cè)尋方法進(jìn)行故障測(cè)尋。例如，運(yùn)行中的電纜線路發(fā)生故障時(shí)，若只給了接地信號(hào)，則有可能是單相接地故障；保護(hù)過(guò)流繼電器動(dòng)作，出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，可能發(fā)生了電纜兩相或三相短路或接地故障，或者是發(fā)生了短路與接地混合故障。發(fā)生這些故障時(shí)，短路或接地電流燒斷電纜線芯將形成斷路故障。僅僅通過(guò)上述判斷尚不能完全將故障的性質(zhì)確定下來(lái)，還必須測(cè)量電纜的絕緣電阻和進(jìn)行線芯的導(dǎo)通試驗(yàn)。

2、電纜故障的測(cè)尋步驟

⑴確定故障的性質(zhì)

⑵故障點(diǎn)的燒穿。如果故障電阻很高，通過(guò)施加沖擊電壓或交流電壓燒穿故障點(diǎn)，將高阻故障或閃絡(luò)性故障變?yōu)榈妥韫收希员氵M(jìn)行粗測(cè)。

⑶ 粗測(cè)。就是測(cè)出故障點(diǎn)到電纜任意一端的長(zhǎng)度。粗測(cè)的方法有兩大類(lèi)，一類(lèi)是電橋法，另一類(lèi)是脈沖反射法。

⑷ 探測(cè)故障電纜線路的敷設(shè)路徑。對(duì)于直埋、排管、充砂電纜溝敷設(shè)的電纜就是找出故障電纜的敷設(shè)路徑和埋設(shè)深度，以便進(jìn)行定點(diǎn)精測(cè)。探測(cè)路徑的方法是向電纜中通入音頻電流信號(hào)，然后利用接收線圈通過(guò)接收機(jī)接收此音頻信號(hào)。

⑸ 故障點(diǎn)的精測(cè)（定點(diǎn)），也就是確定故障點(diǎn)的確切位置。通常采用聲測(cè)、感應(yīng)、跨步電壓等方法進(jìn)行定點(diǎn)。

上述五個(gè)步驟是一般的測(cè)尋步驟，不是固定不變的，實(shí)際工作中，可根據(jù)具體情況省去其中的某些步驟。例如，電纜敷設(shè)路徑的圖紙很準(zhǔn)確時(shí)可不必再探測(cè)敷設(shè)路徑；對(duì)于高阻故障，可不經(jīng)燒穿而直接用閃絡(luò)法進(jìn)行粗測(cè)；對(duì)于一些閃絡(luò)性故障，不需要進(jìn)行定點(diǎn)，可根據(jù)粗測(cè)得到的距離數(shù)據(jù)，查閱資料，直接挖出粗測(cè)點(diǎn)處的中間接頭，然后再通過(guò)細(xì)聽(tīng)而確定故障點(diǎn)；對(duì)于電纜溝或隧道內(nèi)的電纜故障，可進(jìn)行沖擊放電，不需要使用儀器進(jìn)行定點(diǎn)，而直接用耳聽(tīng)、鼻聞、眼觀和手摸來(lái)確定故障點(diǎn)。

三、電纜頭故障檢修實(shí)例

㈠事故現(xiàn)象：

1、2010年06月29日 10時(shí)50分，試驗(yàn)班在進(jìn)行10kVXXX線#01箱712開(kāi)關(guān)至某小區(qū)#4配電室進(jìn)線602開(kāi)關(guān)電纜絕緣試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)C相電纜對(duì)地主絕緣電阻太低，同時(shí)鋼鎧對(duì)地絕緣電阻為零。（考慮到新敷設(shè)電纜而且新制作了四個(gè)電纜中間接頭不采用故障點(diǎn)的燒穿法）

2、現(xiàn)場(chǎng)要求四班、五班對(duì)10kVXXX線#01箱712開(kāi)關(guān)至某小區(qū)#4配電室進(jìn)線602開(kāi)關(guān)電纜頭重新檢查清洗處理后重新測(cè)試，結(jié)果相同。

3、現(xiàn)場(chǎng)要求五班拆開(kāi)10kVXXX線#01箱712開(kāi)關(guān)C相電纜頭并拆除應(yīng)力嘴進(jìn)行清洗處理后再次測(cè)試，結(jié)果相同。（匯報(bào)部門(mén)經(jīng)理）

4、詳細(xì)向安裝五班了解電纜敷設(shè)及電纜頭制作過(guò)程，部門(mén)經(jīng)理指示拆開(kāi)某小區(qū)#4配電室側(cè)電纜第一個(gè)中間駁接口，對(duì)兩側(cè)電纜分別進(jìn)行測(cè)試，某小區(qū)#4配電室側(cè)三相電纜對(duì)地主絕緣電阻大于20GΩ，10kVXXX線#01箱712開(kāi)關(guān)側(cè)C相電纜對(duì)地主絕緣電阻太低，同時(shí)鋼鎧對(duì)地絕緣電阻為零。

5、安裝五班認(rèn)為人民XXX院對(duì)面青少年宮處中間駁接口受地理位置限制，可能性較大，部門(mén)經(jīng)理指示拆開(kāi)此處電纜中間駁接口，對(duì)兩側(cè)電纜再次進(jìn)行測(cè)試，兩側(cè)三相電纜對(duì)地主絕緣電阻正常（均大于20GΩ，未發(fā)現(xiàn)任何故障。）部門(mén)經(jīng)理布置安裝四、五班分兩隊(duì)對(duì)拆開(kāi)電纜中間駁接口電纜頭重新制作、駁接（安裝四班班長(zhǎng)到明浩分公司領(lǐng)取電纜中間駁接材料）并強(qiáng)調(diào)要嚴(yán)格按照10kV電纜中間駁接作業(yè)指導(dǎo)書(shū)工藝要求進(jìn)行制作。

6、下午17時(shí)30分兩處電纜中間駁接口各項(xiàng)工作準(zhǔn)備就緒，壓接前對(duì)相并重新對(duì)電纜進(jìn)行再次測(cè)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)C相電纜對(duì)地主絕緣電阻為零。（這類(lèi)故障為閃絡(luò)性故障。大多在耐壓試驗(yàn)時(shí)發(fā)生，并多出現(xiàn)于電纜中間接頭或終端內(nèi)。發(fā)生這類(lèi)故障時(shí)，故障現(xiàn)象不一定相同。有時(shí)在接近所要求的試驗(yàn)電壓時(shí)擊穿，然后又恢復(fù)，有時(shí)會(huì)連續(xù)擊穿，但頻率不穩(wěn)定，間隔時(shí)間數(shù)秒至數(shù)分鐘不等。有時(shí)電纜在一點(diǎn)電壓下發(fā)生擊穿，待絕緣恢復(fù)后擊穿現(xiàn)象便完全停止，通常稱(chēng)這類(lèi)故障為封閉性故障。）

7、現(xiàn)場(chǎng)要求施工班組取下青少年宮處中間駁接口銅直通導(dǎo)管，重新對(duì)再次對(duì)電纜進(jìn)行兩側(cè)測(cè)試：某小區(qū)#4配電室側(cè)三相電纜對(duì)地主絕緣電阻大于20GΩ，10kVXXX #01箱712開(kāi)關(guān)側(cè)C相電纜對(duì)地主絕緣電阻為零。要求安裝五班將某小區(qū)#4配電室側(cè)電纜第一個(gè)中間駁接口電纜駁接，安裝四班繼續(xù)配合查找故障點(diǎn)。

㈡故障原因及故障點(diǎn)：

部門(mén)經(jīng)理指示拆開(kāi)第三個(gè)電纜中間駁接口，拆開(kāi)時(shí)由外層開(kāi)始，每拆開(kāi)一層，都要詳細(xì)檢查并進(jìn)行測(cè)試，務(wù)必找到故障原因及故障點(diǎn)2010年06月29日 18時(shí)30分拆開(kāi)第三個(gè)電纜中間駁接口最后一層絕緣，對(duì)10kVXXX #01箱712開(kāi)關(guān)側(cè)電纜進(jìn)行測(cè)試，兩側(cè)三相電纜對(duì)地主絕緣電阻正常（均大于20GΩ）。測(cè)試后對(duì)電纜放電時(shí)C相駁接口銅直通導(dǎo)管壓接處對(duì)半導(dǎo)體屏蔽層搶弧，經(jīng)常詳細(xì)檢查后發(fā)現(xiàn)銅直通導(dǎo)管壓接處對(duì)半導(dǎo)體屏蔽層有一條極小鋼絲，找到故障原因及故障點(diǎn)，故障的性質(zhì)為高阻故障。

㈢防范措施

這次故障主要原因是施工質(zhì)量問(wèn)題，部門(mén)經(jīng)理要求部門(mén)人員舉一反三，杜絕此類(lèi)事故再次發(fā)生，時(shí)刻保持清醒認(rèn)識(shí)，警鐘長(zhǎng)鳴，不能顧此失彼，不能有絲毫僥幸、麻痹和懈怠思想。同時(shí)發(fā)現(xiàn)這批中間接頭在安裝過(guò)程中容易將電纜外屏蔽金屬護(hù)套小鋼絲帶入接頭內(nèi)，是廠家制造紕漏出現(xiàn)的問(wèn)題屬次要原因，已跟物資部門(mén)反映要求廠家做相應(yīng)的改進(jìn)工作。

[結(jié)束語(yǔ)]

我市10kV電纜數(shù)量眾多，所處環(huán)境條件比較差，電纜終端頭與電纜中間接駁頭制作工藝技術(shù)參差不齊，并對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)溫度、濕度、灰塵都不好控制。本文對(duì)電力電纜的試驗(yàn)方法，電纜故障測(cè)尋方法并結(jié)合本人工作上遇到的電纜頭故障檢修實(shí)例對(duì)10kV電纜頭常見(jiàn)故障與防范措施進(jìn)行探討分析。希望能降低10kV電纜在運(yùn)行中的故障發(fā)生率，提高配網(wǎng)供電可靠性。請(qǐng)老師、評(píng)委、同事提出寶貴意見(jiàn)，在此表示衷心的感謝！

參考文獻(xiàn)：

[1]《電力電纜安裝運(yùn)行技術(shù)問(wèn)答》作者：史傳卿.

[2]《電力設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)與故障診斷》作者：高勝友、李福祺.

[3]《電力設(shè)備局部放電的在線監(jiān)測(cè)》作者：羅俊華..