电力电缆故障原因分析及预防措施.docx

电力电缆故障原因分析及预防措施 引言 目前 ,从发电厂到城乡电网 ,从变电站到工厂街道 ,电缆线路正以其 独有的特点得到了越来越广泛的应用 , 在许多场合起着架空线无法替 代的作用。乌海电业局所辖范围内也大量使用了电力电缆。但是 ,随 着电缆线路的不断增多 , 电缆线路故障也不 断发 生。 为查明故障原 因 ,有效控制电缆故障频繁发生的现象 , 2005— 05,乌海电业局组织 有关技术人员在本局检修所高压试验室 ,对 13 段故障电缆及电缆头 进行了解体 ,同时在现场学习了电缆头的制作工艺。通过这次活动 , 找出了电缆故障的主要原因 ,并制定了预防电缆故障的措施。 故障电缆解体结果 通过对 13 段故障电缆的解体 , 发现主要存在以下几方面的问题。 1. 1 电缆头制作工艺不当 因电缆头制作工艺不当 , 致使 7 只电缆头在运 行中被击穿。其中 ,在剥电缆时划伤电缆主绝缘的有 2 只 (在剥电缆 半导体层时 ,用刀削电缆破坏了主绝缘层 ;因接地线与电缆屏蔽层 未进行焊接导致接触 不良 , 经过长期运行该部位发热 , 烧坏电缆主 绝缘的有 3 只;因电缆头制作时密封不好 ,雨水或潮气进入 2 电缆头附件存在质量问题 由于电缆头附件质量存在问题 ,运行时应力锥处电场不均匀 (在电缆 终端和接头中 , 自金属护套边缘其绕包绝缘带或者套橡塑预制件 , 使 得金属护套缘其绕包绝缘带或者套橡塑预制件 , 使得金属护套件 , 称 为应力锥。 应力锥的作用是改善金属护套末端的电场分布 , 降低金属 护套边缘处电场强度 ,经过长时间运行 ,导致局部电压过高而放电 缆头击穿。 3 其它原因 ’ 1 只为电缆敷设时未按规程施工 , 电缆外皮 (保护层 被石块压破进水 , 导致电缆 击穿。另 1 只为外部短路弧光烧伤了电缆头。 电缆结构介绍 众所周知 :架空线是靠绝缘子实现电气绝缘和机械固定的。 电力电缆 的结构比架空线复杂 ,它除了有电缆芯 (导体 外,还具有能承受电网 电压的绝缘有电缆芯 (导体 外,还具有能承受电网电压的绝缘 电 缆, 除导体和绝缘层外 , 还有一层用半导电或金属材料制成的屏蔽层。 电力电缆长期敷设在地下、 水下等条件较复杂的环境中 , 其长期安全 传输电能靠得就是绝缘层、屏蔽层和保护层。 1 绝缘层 绝缘层主要起绝缘作用。 电缆可以采用绕包绝缘纸带后浸渍绝缘剂作 为绝缘 层 ,或以热塑性、热固性材料挤包形成绝缘层 ,或在电缆中充 以能够流动并具有一定压力的绝缘油或气作为绝缘层。 6 kV 以电缆 的绝缘层厚度 , 主要取决于绝缘材料承受的电压、 工艺上允许的最小 厚度 ,以及在制造和使用过 程中承受的机械力。电缆在电力系统 中不仅要承受 工频电压 ,还要承受脉冲性质的大气过电压和内部 过电 压。由此可知 ,绝缘层的厚度决定了电缆承受电压的程度。 2. 2 屏蔽层 屏蔽层实质上是为改善电场分布所采取的措施。 电缆的导体与绝缘层 之间易形成气隙 , 导体表面不光滑也会造成电场集中。 在导体表面加 一层半导电材料的屏蔽层 , 它与被屏蔽的导体等电位 , 并与绝缘层良 好接触 ,避免导体与绝缘层之间发生局部放电 ,该层称为内屏蔽层。 在绝缘层表面和护套接触处 , 也可能存在间隙 , 所以在绝缘层表面加 一层半导电材料的屏蔽层 , 它与被屏蔽的绝缘层有良好接触 , 与金属 护套等电位 ,避免绝缘层与护套之间发生局部放电。 3 保护层 电缆保护层的主要作用是使电缆能够适应各种使用环境 , 确保电缆在 敷设和运行过程中不受机械或各种环境因素的损坏 , 它包括护套和外 护层。护套 的作用是阻止水分、潮气及其他有害物质进入绝缘层 , 确保绝缘层性能不变 ; 外护层的作用是增加电缆受拉、 抗压的机械强 度,防止护套腐蚀 ,避免其它因素与环境的损坏。 故障电缆原因分析 从以上介绍可以看出 , 电缆的各个组成部分均 很重要 , 无论哪一部 分损坏 ,在运行过程中都有可能发生故障。如果绝缘层损坏 ,会导致 电缆的绝缘强度下降 ,当有过电压发生时 ,会造成电缆瞬时击穿 ;若 屏蔽层损坏 ,造成电场分布不均匀 ,容易引起电缆局部放电 ;当电缆 保护层受损 ,潮气、水进人电缆内 ,使绝缘强度降低 ,加速绝缘层的 老化。因此 ,国家和电力行业对电缆线路在敷设、附件安装 ,以及试 验方面都有严格的规范和要求。从上面 13 段故障电缆的解体情况来 看 , 其主要原因是电缆敷设、 附件安装两方面未严格按照标准要求执 行所造成的。 电缆敷设及附件安装工艺介绍 无论是敷设电缆还是安装电缆附件 , 国家和电无论是敷设电缆还是安 装电缆附 件 , 国家和电障电缆的结果可以看出 , 施工和安装工艺的质 量是导致电缆故障的主要原因。 1 电缆敷设 电缆敷设的方式有 :直埋敷