王傳寶

摘要：近年來，國家越來越重視電網(wǎng)的運(yùn)行安全問題。隨著城市的發(fā)展和農(nóng)村電網(wǎng)改造工作的開展，以及各種企業(yè)引進(jìn)現(xiàn)代化設(shè)備，電力電纜的應(yīng)用正在迅速增加，其故障率也越來越頻繁，保證電力電纜的安全運(yùn)行已成為電力系統(tǒng)一個(gè)重要的技術(shù)。因此，本文從電力電網(wǎng)的常見故障著手，分析其故障產(chǎn)生的原因以及相應(yīng)的對(duì)策，以期為電力行業(yè)提供幫助。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng) 電纜 故障 原因

中圖分類號(hào)：TM75 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-5349（2018）11-0254-02

電力電纜是電氣工程的一個(gè)重要組成部分，用于電力傳輸和分配方面，其具有可靠的電力供應(yīng)、施工方便、良好的絕緣性能，以及提供電容提高功率因素、簡(jiǎn)單的操作和維護(hù)等等優(yōu)點(diǎn)。但電力電纜使用中也有絕緣老化變質(zhì)，電纜接頭過熱，保護(hù)層機(jī)械損傷，引起諧波和過電壓故障電纜故障，中間接頭和終端頭設(shè)計(jì)、電纜材料選擇和工藝等問題。并且，一旦電纜出現(xiàn)事故不僅會(huì)給國家造成一定的財(cái)產(chǎn)損失，還會(huì)危及人民生命安全。

一、電力電纜故障分析

（1）電力電纜過負(fù)荷擊穿。電纜在長(zhǎng)期使用中經(jīng)常處于持續(xù)不斷的運(yùn)行狀態(tài)，這樣的超負(fù)荷運(yùn)行會(huì)造成電纜絕緣老化和半導(dǎo)體膨脹裂縫等缺陷，在沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)的情況下，缺陷逐漸擴(kuò)大，當(dāng)電力負(fù)荷較大時(shí)，容易使得電纜線芯的溫度上升，長(zhǎng)期高溫作用下，絕緣老化日益加劇，使用壽命縮短，逐步發(fā)展成電纜故障。[1]

（2）電力電纜設(shè)計(jì)不合理。電纜的設(shè)計(jì)關(guān)系其是否能正常發(fā)揮作用，然而很多企業(yè)的變電站設(shè)計(jì)都存在問題。例如，大約在2003年，新疆變電站工程設(shè)計(jì)基本上選擇35KV電壓等級(jí)電纜，但實(shí)際主變壓器電壓38.5KV，導(dǎo)致電纜過電壓運(yùn)行持久，縮短了電纜的使用壽命，并且當(dāng)出現(xiàn)過大的電壓波動(dòng)時(shí)，容易導(dǎo)致電纜頭損壞。

（3）電纜頭或中間接頭材料問題。電纜接頭使用材料的質(zhì)量也對(duì)電纜故障有一定影響。很多企業(yè)為了追求利潤(rùn)，選用一些間隔較低的熱收縮材料來進(jìn)行施工。在操作過程中電纜本身會(huì)發(fā)熱，由于電纜絕緣材料和電纜頭材質(zhì)不同，也會(huì)產(chǎn)生不同程度的熱脹冷縮，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行在電纜和電纜頭材料之間會(huì)產(chǎn)生裂縫，造成電流外漏，電纜接頭處通過漏電釋放于半導(dǎo)體，造成電纜絕緣被擊穿，引發(fā)電纜故障。

（4）電力電纜因諧振過電壓擊穿。當(dāng)一些回路多次作用于相同幅度的電壓，每次都會(huì)造成一定程度的絕緣損壞，在正常操作期間導(dǎo)致絕緣降低，造成絕緣體薄弱，在諧波過電壓超過電纜損傷部分的極限值，會(huì)造成電纜擊穿。

（5）電纜終端制作工藝。電纜終端電暈放電主要是因?yàn)殡娎|三芯分叉處距離較小，芯與芯之間的空隙形成一個(gè)電容，可導(dǎo)致相間或?qū)Φ胤烹?，長(zhǎng)期放電會(huì)使電纜終端損壞。

二、電力電纜故障產(chǎn)生的原因分析

（1）機(jī)械損傷。電纜出現(xiàn)故障的很大部分是由于最初安裝時(shí)人為造成的機(jī)械損壞，或者是由于安裝后附近電纜維修時(shí)造成的損壞。并且，如果損害嚴(yán)重時(shí)人們會(huì)及時(shí)維修，但是細(xì)微的損害卻不能被及時(shí)發(fā)現(xiàn)或者及時(shí)處理，這樣長(zhǎng)時(shí)間后損傷部位就會(huì)逐漸擴(kuò)大，絕緣體逐漸失去保護(hù)作用，造成損傷部位徹底崩潰形成故障。

（2）絕緣老化變質(zhì)。電纜絕緣由于其本身特性在電力運(yùn)行長(zhǎng)時(shí)間發(fā)熱后會(huì)受到影響，自身絕緣能力會(huì)降低。調(diào)查顯示，電纜故障中因絕緣體發(fā)生變化的故障為19%。在電場(chǎng)作用下，電纜絕緣介質(zhì)發(fā)生游離，使得絕緣能力降低；介質(zhì)處于電離狀態(tài)時(shí)，氣隙中會(huì)產(chǎn)生臭氧，絕緣介質(zhì)受到腐蝕。溫度過高，絕緣會(huì)老化變質(zhì)，電纜內(nèi)氣隙發(fā)生游離會(huì)導(dǎo)致局部過熱，進(jìn)而使得絕緣發(fā)生炭化。電纜過載情況下，電纜運(yùn)行超出了最大負(fù)荷力。在電纜密集的區(qū)域，電纜通道、電纜溝如果通風(fēng)情況不好，電纜及其附近的熱力管會(huì)因?yàn)闇囟冗^高造成自身的損傷。

（3）電纜外皮的腐蝕。電纜外皮腐蝕有化學(xué)腐蝕、電腐蝕兩種。通常情況下，電腐蝕主要發(fā)生在電纜周圍具有較強(qiáng)電力的情況下，大部分處于電纜周圍的地下電場(chǎng)，受其影響電纜會(huì)發(fā)生電腐蝕。在設(shè)有電纜的地方，若存在煤氣站、酸堿作業(yè)，會(huì)造成電纜發(fā)生化學(xué)腐蝕，進(jìn)而產(chǎn)生電纜故障。

（4）過電壓。過電壓具有電纜內(nèi)部、大氣過電壓兩種。相關(guān)研究表明，外界環(huán)境中電纜故障的發(fā)生主要是由大氣過電壓導(dǎo)致的。另外，電纜自身存在的問題也會(huì)造成電纜處于過電壓時(shí)發(fā)生故障。

（5）電纜絕緣物的流失。電纜施工時(shí)地下會(huì)因不同的地形導(dǎo)致電纜存在高低落差。在絕緣油向下流動(dòng)的情況下，電纜的絕緣性會(huì)降低，進(jìn)而造成電纜發(fā)生故障。這類故障主要發(fā)生于不滴流電纜、油浸漬紙電纜中。

（6）設(shè)計(jì)和制作工藝不良。電纜屬于需要重點(diǎn)保護(hù)的高危制造行業(yè)，要求設(shè)計(jì)、選材、施工都要嚴(yán)謹(jǐn)，體現(xiàn)其安全性，任何一個(gè)環(huán)節(jié)處理不當(dāng)，都會(huì)對(duì)社會(huì)產(chǎn)生不良影響。但是有些企業(yè)在制造過程中追求經(jīng)濟(jì)效益而忽視了其安全性，具體來說，主要體現(xiàn)在這幾個(gè)方面：電纜制造時(shí)的護(hù)層缺陷，在包裝絕緣時(shí)出現(xiàn)裂紋損傷等缺陷；電纜配件制造缺陷，如鑄鐵有砂孔，陶瓷機(jī)械強(qiáng)度不夠，附帶材料質(zhì)量不過關(guān)，以及后期工作人員絕緣材料的維護(hù)和管理疏忽，導(dǎo)致電纜絕緣材料潮濕等等。

三、電纜故障的防范對(duì)策

對(duì)電纜故障的防患于未然是保障電纜安全運(yùn)行的前提，是任何企業(yè)部門都不能疏忽的工作。電纜故障防范對(duì)策包括：

（1）運(yùn)行維護(hù)措施。制定符合公司電纜操作的系統(tǒng)，進(jìn)行定期巡回檢查和維護(hù)預(yù)防性維護(hù)工作。操作部門應(yīng)當(dāng)建立電纜運(yùn)行參數(shù)，做好巡回檢查記錄，維護(hù)試點(diǎn)測(cè)試周期。運(yùn)營(yíng)部門應(yīng)保持對(duì)電纜的絕緣監(jiān)測(cè)；對(duì)負(fù)載較重的電纜線路實(shí)時(shí)測(cè)量，防止電纜發(fā)熱，腐蝕絕緣體；對(duì)受到嚴(yán)重腐蝕的電纜線路進(jìn)行蝕監(jiān)測(cè)，防止電纜腐蝕。

（2）電纜工程質(zhì)量控制。對(duì)電纜的制作質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，首先在材料的選擇上要確保所用的任何材料都符合國家質(zhì)量檢測(cè)規(guī)定，電纜配件應(yīng)該選擇正規(guī)廠家的良好水平生產(chǎn)產(chǎn)品，任何電纜在使用時(shí)都要確保其有認(rèn)證檢驗(yàn)記錄。施工時(shí)要有專業(yè)人員進(jìn)行操作，以避免操作過程中對(duì)電纜的損壞，同時(shí)要避免與其他工程同時(shí)進(jìn)行。最后，進(jìn)行電纜驗(yàn)收時(shí)也要符合國家規(guī)定的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，這樣通過環(huán)環(huán)相扣，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。

（3）電纜高壓試驗(yàn)注意事項(xiàng)。只做直流耐壓試驗(yàn)，不做交流耐壓試驗(yàn)，以避免絕緣產(chǎn)生永久性的傷害。對(duì)新電纜要進(jìn)行測(cè)試，在確保其符合質(zhì)量要求時(shí)，進(jìn)行一次耐壓測(cè)試即可。對(duì)于使用過的電纜，可逐漸降低耐壓試驗(yàn)壓力，由于壓力測(cè)試是具有一定破壞性的，測(cè)試過程中會(huì)在一定程度上損傷電纜，因此如果條件許可，可以適當(dāng)降低測(cè)試的次數(shù)，使得電纜使用時(shí)間減少。

（4）電纜故障搶修措施。就電纜維修情況而言，某些地方會(huì)反復(fù)發(fā)生電纜故障，所以相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)制定完善、有效的維修規(guī)劃，快速找出電纜故障發(fā)生的原因，并采取有效的措施。電纜附件安裝應(yīng)遵循“誰生產(chǎn)誰負(fù)責(zé)”的原則，明確責(zé)任體系，避免后續(xù)的責(zé)任糾紛。在生產(chǎn)電纜頭時(shí)，要嚴(yán)格遵守安裝技術(shù)，熱縮管加熱、冷管抽拉正確，電纜兩端必須完全密封，配件根據(jù)制造商的說明程序安裝，出現(xiàn)問題應(yīng)聯(lián)系廠家解決，必要時(shí)可建立生產(chǎn)監(jiān)督機(jī)制，以法律等準(zhǔn)則確保生產(chǎn)無誤。電氣連接電纜接頭時(shí)，要避免過度壓力導(dǎo)致線鼻子斷裂，要確保電纜頭屏蔽層有足夠的安全距離。[2]

四、結(jié)語

綜上所述，電力電纜在電力系統(tǒng)中的安全運(yùn)行，具有重要意義。工作人員要盡量確保電纜的正常運(yùn)行，在其出現(xiàn)故障時(shí)要能夠快速、準(zhǔn)確地確定電力電纜故障點(diǎn)，最大限度地降低電纜事故造成的損害。由于用戶電纜故障和埋藏環(huán)境比較復(fù)雜，所以要求工作人員有較高的技術(shù)能力，同時(shí)要基本熟悉電纜的嵌入環(huán)境，根據(jù)不同的故障作出最快的應(yīng)急方案。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊波，王瑞芳，王雄，趙毅靈.電網(wǎng)地埋電力電纜常見故障及故障排除[J].科技資訊，2017，15（17）：38-39.

[2]金祖山，吳明祥，李思南，潘杰.浙江電網(wǎng)電力電纜故障的原因分析和對(duì)策[J].浙江電力，2014，33（5）：6-10.

責(zé)任編輯：關(guān)磊

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