一 緒論
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和現(xiàn)代化建設(shè)步伐的加快，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人民生活的用電量日益增加，對電力的需求量越來越大，要求電網(wǎng)的安全運(yùn)行也越來越高。而作為連接各種電氣設(shè)備、傳輸和分配電能的電力電纜，已逐漸取代了架空線的位置。電纜供電的傳輸性能在城鄉(xiāng)內(nèi)比架空線既穩(wěn)定，可靠性高，且占地小，不會(huì)造成對市容的影響，也不受自然環(huán)境的制約，越來越廣泛地應(yīng)用在城市電網(wǎng)中。相應(yīng)地電纜故障發(fā)生次數(shù)也在增加,對電網(wǎng)的影響也在增大。找出電力電纜故障原因,并采取相應(yīng)措施防范故障的發(fā)生,已成為當(dāng)前電業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行面臨的一個(gè)重要課題。交聯(lián)聚乙烯電力電纜作為主流產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應(yīng)用于輸電線路和配電網(wǎng)中。截止到2010年10月，杭州電力局已投運(yùn)的220kV電壓等級交聯(lián)聚乙烯電力電纜有5km，110kV電壓等級的有50多km。全國據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，已投入運(yùn)行的110kV及以上的高壓電纜線路已經(jīng)超過1000km，最高電壓等級已達(dá)500kV。資料表明：在對全國主要城市126家電力電纜運(yùn)行維護(hù)單位10kV以上的電力電纜(總長度91000km)在1997至2001年期間運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)和故障原因分析發(fā)現(xiàn)，10-220kV電力電纜的平均運(yùn)行故障率由1997年的11.3次/(百公里年)逐年下降到2001年的5.2次/(百公里年)，但相對經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家仍高出約10倍。電力電纜線路故障率和多數(shù)電力設(shè)備一樣，投入運(yùn)行初期(1～5年內(nèi))容易發(fā)生運(yùn)行故障，主要原因是電纜及附件產(chǎn)品質(zhì)量和電纜敷設(shè)安裝質(zhì)量問題;運(yùn)行中期(5～25年內(nèi))，電纜本體和附件基本進(jìn)入穩(wěn)定時(shí)期，線路運(yùn)行故障率較低，故障主要原因是電纜本體絕緣樹枝狀老化擊穿和附件呼吸效應(yīng)進(jìn)潮而發(fā)生沿面放電;運(yùn)行后期(25年后)，電纜本體絕緣樹枝老化、電-熱老化以及附件材料老化加劇，電力電纜運(yùn)行故障率大幅上升。
二 高壓電纜故障分類
2.1 高壓電纜的構(gòu)成
電力電纜按絕緣介質(zhì)不同大致可分為油浸紙絕緣電纜、塑料電纜、橡皮電纜、充油電纜,目前,電力系統(tǒng)應(yīng)用較為廣泛的是塑料電纜,它由導(dǎo)體芯線、絕緣層、半導(dǎo)電層、金屬屏蔽層、外護(hù)套層組成。
三芯交聯(lián)聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝電力電纜
2.2 故障產(chǎn)生的原因
高壓電纜系統(tǒng)故障分類的方法很多，按照故障產(chǎn)生的原因進(jìn)行分類大致分為以下幾類：廠家制造原因、施工質(zhì)量原因、設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)原因、外力破壞四大類。
2.2.1 廠家制造原因
廠家制造原因根據(jù)發(fā)生部位不同，又分為電纜本體原因、電纜接頭原因、電纜接地系統(tǒng)原因三類。
2.2.1.1 電纜本體原因
現(xiàn)高壓電纜制造在原材料及機(jī)器設(shè)備方面已經(jīng)成熟，且電纜在出廠前要進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)160千伏，半小時(shí)通過為合格(IEC60840要求)，所以一般電纜本體出現(xiàn)問題的概率比較小。保證產(chǎn)品質(zhì)量不僅要有好的設(shè)備(國內(nèi)現(xiàn)在有好幾個(gè)電纜廠家設(shè)備都具有國際先進(jìn)水平)，更需要有好的技術(shù)人員、操作人員和嚴(yán)格的檢驗(yàn)控制，因?yàn)樵谏a(chǎn)過程中杜絕不合格產(chǎn)品很難，不少廠家在生產(chǎn)過程中都出現(xiàn)過不合格產(chǎn)品，但通過嚴(yán)格的檢驗(yàn)可以分析問題，杜絕不合格產(chǎn)品流入市場，但如果廠家不嚴(yán)格按照規(guī)定生產(chǎn)，或者為趕工期進(jìn)行搶工，那么產(chǎn)生不合格產(chǎn)品的幾率就大大提高。一般電纜生產(chǎn)過程中容易出現(xiàn)問題有絕緣偏心、絕緣屏蔽厚度不均勻、絕緣內(nèi)有雜質(zhì)、內(nèi)外屏蔽有突起、交聯(lián)度不均勻、電纜受潮、電纜金屬護(hù)套密封不良等，有些情況比較嚴(yán)重可能在竣工試驗(yàn)中或投運(yùn)后不久出現(xiàn)故障，大部分在電纜系統(tǒng)中以缺陷形式存在，對電纜長期安全運(yùn)行造成嚴(yán)重隱患。電纜本身塑料絕緣中存有雜質(zhì)缺陷,運(yùn)行中形成電樹枝,隨運(yùn)行時(shí)間的增長,放電樹枝不斷擴(kuò)大最后貫穿形成故障。因此電纜產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣,直接影響電纜的使用壽命和運(yùn)行安全可靠性。
圖為電纜絕緣擊穿
2.2.1.2 電纜接頭制造原因
高壓電纜接頭以前用繞包、模鑄型、模塑型等類型，需要現(xiàn)場制作的工作量大，并且因?yàn)楝F(xiàn)場條件的限制和制作工藝的原因，絕緣帶層間不可避免地會(huì)有氣隙和雜質(zhì)，所以容易發(fā)生問題?，F(xiàn)在國內(nèi)普遍采用的型式是組裝型和預(yù)制型。
組裝型接頭的絕緣部分分為兩部分：環(huán)氧樹脂絕緣筒和預(yù)制的應(yīng)力錐。為了保證應(yīng)力錐與環(huán)氧樹脂絕緣筒和應(yīng)力錐與電纜絕緣結(jié)合界面有足夠的壓力，以提高結(jié)合面允許的最高場強(qiáng)，在設(shè)計(jì)了一組用于壓緊應(yīng)力錐的彈簧壓緊裝置。預(yù)制型接頭由富有彈性的硅橡膠或三元乙丙橡膠制成。接頭集改善電場分布的應(yīng)力錐、導(dǎo)體屏蔽、絕緣屏蔽和接頭的主絕緣于一體，全部在工廠預(yù)制成型，由過贏配合來保證結(jié)合面的壓力;又由于硅橡膠和三元乙丙橡膠的膨脹系數(shù)接近且具有彈性，在運(yùn)行中當(dāng)負(fù)荷變化、溫度變化引起熱脹冷縮時(shí)，能自動(dòng)平衡，不會(huì)產(chǎn)生相對位移。
電纜接頭又分為電纜終端接頭和電纜中間接頭，不管什么接頭形式，電纜接頭故障一般都出現(xiàn)在電纜絕緣屏蔽斷口處，因?yàn)檫@里是電應(yīng)力集中的部位，因制造原因?qū)е码娎|接頭故障的原因有應(yīng)力錐本體制造缺陷、絕緣填充劑問題、密封圈漏油等原因。
2.2.2 施工質(zhì)量原因
電纜的很多故障是由于敷設(shè)安裝時(shí)造成的機(jī)械損傷或敷設(shè)后在電纜線路上施工造成的外力損傷，而直接引起的。有時(shí)雖然損傷輕微，但在幾個(gè)月甚至幾年后其損傷部位的絕緣將逐漸降低而導(dǎo)致?lián)舸?。因此施工質(zhì)量導(dǎo)致高壓電纜系統(tǒng)發(fā)生故障。主要原因有以下幾個(gè)方面：一是現(xiàn)場條件比較差，電纜和接頭在工廠制造時(shí)環(huán)境和工藝要求都很高，而施工現(xiàn)場溫度、濕度、灰塵都不好控制。二是電纜接頭施工工藝要求比較高，一般要求練習(xí)三年后才能安裝110千伏及以上接頭，有些施工隊(duì)伍水平不高，只經(jīng)過幾天培訓(xùn)就開始施工，有些地方存在盲目施工問題，認(rèn)為電纜接頭很簡單，安全系數(shù)高，不會(huì)出事。三是電纜施工過程中在絕緣表面難免會(huì)留下細(xì)小的滑痕，半導(dǎo)電顆粒和砂布上的沙粒也有可能嵌入絕緣中，另外接頭施工過程中由于絕緣暴露在空氣中，絕緣中也會(huì)吸入水分，這些都給長期安全運(yùn)行留下隱患。四是安裝時(shí)沒有嚴(yán)格按照工藝施工或工藝規(guī)定沒有考慮到可能出現(xiàn)的問題。五是竣工驗(yàn)收采用直流耐壓試驗(yàn)造成接頭內(nèi)形成反電場導(dǎo)致絕緣破壞。六是因密封處理不善導(dǎo)致。密封對中間接頭來說主要是防水問題。南方水位高，不管采用排管、直埋接頭還是溝槽電纜接頭都經(jīng)常泡在水中。北方雖然水位低，但在雨季隧道、排管的接頭井內(nèi)也經(jīng)常有積水。所以保證中間接頭的密封防水性能至關(guān)重要。因?yàn)閺膰?yán)格意義上講，塑料無法保證水分子的不侵入，所以杭州地區(qū)規(guī)定中間接頭必須采用金屬銅外殼外加防水殼并灌注密封膠的密封結(jié)構(gòu)，這樣有效的保證了接頭的密封防水性能。
因施工質(zhì)量原因造成的嚴(yán)重缺陷一般在投運(yùn)前的竣工試驗(yàn)時(shí)或投運(yùn)后一兩年內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)故障，而一些小的問題可能就成為長期運(yùn)行的隱患。采用專業(yè)的施工隊(duì)伍和加強(qiáng)接頭安裝人員的技術(shù)水平和質(zhì)量意識(shí)是減少電纜事故的重要途徑。
圖為因施工質(zhì)量引起的高壓電纜故障
在國內(nèi)好幾個(gè)地方都發(fā)現(xiàn)因交叉互聯(lián)系統(tǒng)接線錯(cuò)誤導(dǎo)致的電纜護(hù)層感應(yīng)電流上升的情況，因?yàn)楝F(xiàn)在變電站接地電阻一般很小，而電纜載流量越來越大，所以交叉互聯(lián)系統(tǒng)接線錯(cuò)誤導(dǎo)致的電纜護(hù)層感應(yīng)電流相當(dāng)大，金屬護(hù)套內(nèi)感應(yīng)電流達(dá)到300多安培，導(dǎo)致終端尾管接地點(diǎn)發(fā)熱。
至于在電纜敷設(shè)過程中側(cè)壓力超過要求、電纜彎曲半徑過小、刮傷外護(hù)套等情況經(jīng)常遇到，接頭制作過程中電纜處理粗糙電纜表面有剝削絕緣屏蔽時(shí)留下的刀痕、電纜未加熱調(diào)直、絕緣屏蔽末端有凹坑等情況也時(shí)有發(fā)生，這些對電纜系統(tǒng)長期安全運(yùn)行危害很大，甚至導(dǎo)致電纜系統(tǒng)在一兩年內(nèi)出現(xiàn)故障。
2.2.3 外力破壞
隨著城市建設(shè)的發(fā)展，各地外力破壞事故不斷增加，一般直埋電纜因?yàn)闆]有保護(hù)所以容易遭受外力破壞，電纜溝槽和隧道內(nèi)的電纜相對不容易受到外力破壞。關(guān)于直埋電纜被外力破壞的事例很多，大部分情況是被挖斷，有時(shí)候也會(huì)因?yàn)榈貙酉孪輰?dǎo)致電纜受到過大的拉力導(dǎo)致?lián)舸┦鹿?。最近幾年，銅價(jià)一路暴漲，銅成了緊俏貨，一些不法分子也盯上野外那些電力電纜，造成破壞事故不斷增加。
三 高壓電纜故障的種類與判斷
3.1 高壓電纜故障類型
無論是高壓電纜或低壓電纜，在施工安裝、運(yùn)行過程中經(jīng)常因短路、過負(fù)荷運(yùn)行、絕緣老化或外力作用等原因造成故障。我們可以按其故障點(diǎn)電纜絕緣損壞的程度進(jìn)行分析。主要分為低電阻故障、高電阻故障、三相短路故障、斷線故障和閃絡(luò)性故障這幾種類型。通常在故障測尋前500V～2500V搖表進(jìn)行確定。
3.1.1 低阻故障：故障點(diǎn)絕緣阻值下降至該電纜的特性阻抗，甚至支路電阻值等于零，電纜就呈現(xiàn)低阻故障;
3.1.2 開路故障：電纜的絕緣電阻值為無限大或雖與正常電纜的絕緣電阻值相同，但電壓卻不能饋送到用電設(shè)備，電纜就呈現(xiàn)開路故障;
3.1.3 高阻故障：電力電纜運(yùn)行中發(fā)生故障，故障點(diǎn)的直流電阻等于該斷路的特征阻抗，電纜就會(huì)呈現(xiàn)高阻故障;
3.1.4 高阻泄漏：進(jìn)行斷路(開路)高壓試驗(yàn)時(shí)，泄漏電流隨試驗(yàn)電壓的增高而增大，在試驗(yàn)電壓升到額定值時(shí)，泄漏電流超過允許值，造成高阻泄漏;
3.1.5 閃絡(luò)性故障：在進(jìn)行斷路(開路)試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)電壓升到某一數(shù)值，泄漏電流的測試儀表指示突然升高，表針呈閃絡(luò)性擺動(dòng);而電壓指示儀表指示值稍呈下降時(shí)，此現(xiàn)象消失，但電纜絕緣仍有極高的阻值。這異常現(xiàn)象表明電纜存在故障，電纜的絕緣某點(diǎn)有缺陷，而故障點(diǎn)沒有造成電阻通路，只有放電間隙或閃絡(luò)表面的故障。
3.2高壓電纜故障的判斷方法
確定電纜故障類型的方法是用兆歐表在線路一端測量各相的絕緣電阻。一般根據(jù)以下情況確定故障類型：
3.2.1 當(dāng)搖測電纜一芯或幾芯對地絕緣電阻，或芯與芯之間絕緣電阻低于100時(shí)，為低電阻接地或短路故障。
3.2.2 當(dāng)搖測電纜一芯或幾芯對地絕緣電阻，或芯與芯之間絕緣電阻低于正常值很多，但高于100時(shí)，為高電阻接地故障。
3.2.3 當(dāng)搖測電纜一芯或幾芯對地絕緣電阻較高或正常，應(yīng)進(jìn)行導(dǎo)體連續(xù)性試驗(yàn)，檢查是否有斷線，若有即為斷線故障。
3.2.4 當(dāng)搖測電纜有一芯或幾芯導(dǎo)體不連續(xù)，且經(jīng)電阻接地時(shí)，為斷線并接地故障。
3.2.5 閃絡(luò)性故障多發(fā)生于預(yù)防性耐壓試驗(yàn)，發(fā)生部位大多在電纜終端和中間接頭。閃絡(luò)有時(shí)會(huì)連續(xù)多次發(fā)生，每次間隔幾秒至幾分鐘。
四 高壓電纜故障的測尋
根據(jù)以上分析，電纜發(fā)生故障的情況比較復(fù)雜。為了縮短檢修的時(shí)間，不致影響正常的供電，必須采取快速有效的測尋方法，才能更快更準(zhǔn)確地將故障點(diǎn)查找出來并進(jìn)行搶修。故障類型確定后，查找故障點(diǎn)并不是一件容易的事情，下面介紹幾種查找故障點(diǎn)的方法，供參考。
4.1電橋法
電橋法就是用雙臂電橋測出電纜芯線的直流電阻值，再準(zhǔn)確測量電纜實(shí)際長度，按照電纜長度與電阻的正比例關(guān)系，計(jì)算出故障點(diǎn)。該方法對于電纜芯線間直接短路或短路點(diǎn)接觸電阻小于1的故障，判斷誤差一般不大于3m，對于故障點(diǎn)接觸電阻大于1的故障，可采用加高電壓燒穿的方法使電阻降至1以下，再按此方法測量。
4.2脈沖法
脈沖法是應(yīng)用脈沖波技術(shù)進(jìn)行電纜故障測距的方法。其中又分為低壓脈沖反射法、直流高壓閃絡(luò)測試法、沖擊高壓閃絡(luò)測試法三種。
4.2.1 低壓脈沖法工作原理為，在測試端注入一低壓脈沖波，脈沖波沿電纜傳播到故障點(diǎn)產(chǎn)生反射再回送到測試儀器，一起記錄了發(fā)射波脈沖波與反射脈沖波的時(shí)間間隔t，已知脈沖波在電纜中傳播速度V，即可計(jì)算出故障點(diǎn)距離。
V-電波在電纜中的傳播速度
t-發(fā)射脈沖與反射回波間的時(shí)間差
波速度V與電纜絕緣介質(zhì)的相對介電常數(shù)的開方成反比。與電纜的芯線材料和截面積無關(guān)。即是說，同一種和同一根電纜上，其波速度是不變的。
經(jīng)測量知：油紙電纜約 v=160米/微秒
交聯(lián)聚乙烯電纜約 v=170米/微秒
塑料電纜約 v=184米/微秒
橡套電纜約 v=100米/微秒
低壓脈沖測試標(biāo)準(zhǔn)波形
4.2.2 直流高壓閃絡(luò)法使用于閃絡(luò)性故障，即故障點(diǎn)沒有形成電阻通道(或電阻值極高)但電壓升高到一定值時(shí)就會(huì)產(chǎn)生閃絡(luò)現(xiàn)象。
工作原理：給故障電纜加直流負(fù)高壓，當(dāng)電壓升高到一定值時(shí)，故障點(diǎn)產(chǎn)生閃絡(luò)，閃測儀即顯示出測量端的波形，如圖4.2.2所示。故障距離為波形的起始點(diǎn)T0到下降處拐點(diǎn)T1的實(shí)際時(shí)間間隔所對應(yīng)的距離。
(a)探測故障 (b)波形
圖4.2.2 直流高壓閃絡(luò)法探測故障及測量端的波形
在實(shí)際中，電纜的閃絡(luò)性故障是極普遍的，凡是預(yù)試擊穿的電纜幾乎都有閃絡(luò)過程，運(yùn)行擊穿的電纜故障，約半數(shù)也有閃絡(luò)過程。在對故障電纜進(jìn)行直接加壓時(shí)，電纜閃絡(luò)過程長短不一，有些故障只閃絡(luò)幾次就形成穩(wěn)定的通道，不再閃絡(luò)，故在發(fā)現(xiàn)電纜有閃絡(luò)過程，應(yīng)抓緊時(shí)機(jī)，珍惜這樣的現(xiàn)象進(jìn)行測試。由于直閃法比沖閃法波形好精度高，故盡可能使用直閃法測量。
4.2.3 沖擊高壓閃絡(luò)法分為電阻和電感沖閃兩種。對于前者，因電阻在線路中的分壓作用，使得實(shí)際加到故障電纜上的電壓偏低，故對放電不利，特別是對于那些有較高阻值的故障更難以放電，因此存在一定的局限性，通常采用后者。電感沖閃法的優(yōu)點(diǎn)在于幾乎能適應(yīng)任何類型的故障。大量事實(shí)證明，電感沖閃法是對付那些被人們用別的方法測不出來，而被稱之為最頑固的故障的最強(qiáng)有力手段，所以把電感沖閃法作為最主要的測試方法。沖擊直流高壓電感測量法(簡稱沖閃法)的測量線路如圖 3(a)所示。當(dāng)電源接通后，首先由直流高壓給貯能電容C充電，當(dāng)電容上的電壓高到一定幅值時(shí)，球隙Q被擊穿放電，在t0時(shí)刻瞬間負(fù)高壓加到電纜故障相，并傳向故障點(diǎn)，繼而故障點(diǎn)閃絡(luò)放電。故障點(diǎn)放電時(shí)的短路電弧使沿電纜送去的電壓波反射回去，從而在測量端和故障點(diǎn)之間產(chǎn)生如圖4.2.3(b)所示的波形，圖中尖脈沖是由于電感L的微分作用所致。這一波形通過R1、R2電阻分壓后加到儀器上。
(a)沖閃法測量故障 (b)沖閃法測量波形
圖4.2.3 沖閃法測量故障及波形
沖閃法主要用于測量泄漏性高阻故障，也可測量閃絡(luò)性高阻故障。應(yīng)當(dāng)指出，當(dāng)判斷出故障點(diǎn)的粗略范圍后，還需設(shè)法精確定點(diǎn)，目前采用的方法主要是聲測定點(diǎn)法。
4.3故障點(diǎn)燒穿法
應(yīng)用于高阻故障，設(shè)備通過輸出直流負(fù)高壓，對高阻故障點(diǎn)進(jìn)行處理，使故障點(diǎn)產(chǎn)生電弧放電并碳化絕緣介質(zhì)，因碳化連接點(diǎn)是低電阻的，使高阻故障變成低阻故障，再應(yīng)用低壓脈沖反射法就可測出。。采用故障點(diǎn)燒穿法的缺點(diǎn)是燒穿時(shí)間長，耗人力，容易形成金屬性短路，為探定故障點(diǎn)造成困難。故障點(diǎn)電阻恢復(fù)，還得進(jìn)行第二次燒穿，所以一般不采用這種方法。
所以目前最為流行測試方法是閃測法，它包括沖閃和直閃，最常用的是沖閃法。沖閃測試精度較高，操作簡單，對人的身體安全可靠。其設(shè)備主要由兩部分組成，即高壓發(fā)生裝置和電流脈沖儀。高壓發(fā)生裝置是用來產(chǎn)生直流高壓或沖擊高壓，施加于故障電纜上，迫使故障點(diǎn)放電而產(chǎn)生反射信號(hào)。電流脈沖儀是用來拾取反射信號(hào)測量故障距離或直接用低壓脈沖測量開路、短路或低阻故障。
4.3.1 當(dāng)故障點(diǎn)電阻等于無窮大時(shí)，用低壓脈沖法測量容易找到斷路故障，一般來說，純粹性斷路故障不常見到，通常斷路故障為相對地或相間高阻故障或者相對地或相間低阻故障并存。
4.3.2 當(dāng)故障點(diǎn)電阻等于零時(shí)，用低壓脈沖法測量短路故障容易找到，但實(shí)際工作中遇到這種故障很少。
4.3.3 當(dāng)故障點(diǎn)電阻大于零小于100時(shí)，用低壓脈沖法測量容易找到低阻故障。
4.3.4 閃絡(luò)故障可用直閃法測量，這種故障一般存在于接頭內(nèi)部，故障點(diǎn)電阻大于100，但數(shù)值變化較大，每次測量不確定。
4.3.5 高阻故障可用沖閃法測量，故障點(diǎn)電阻大于100且數(shù)值確定。一般當(dāng)測試電流大于15mA，測試波形具有重復(fù)性以及可以相重疊，同時(shí)一個(gè)波形有一個(gè)發(fā)射、三個(gè)反射且脈沖幅度逐漸減弱時(shí)，所測的距離為故障點(diǎn)到電纜測試端的距離;否則為故障點(diǎn)到電纜測試對端的距離。
4.4 電纜故障點(diǎn)的精確定點(diǎn)
一般是在閃測儀粗測后，已確定大概的距離，并且電纜路徑已探測完畢的基礎(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)儀的探頭在概略估計(jì)的故障位置上沿電纜路徑測聽.在聽到故障點(diǎn)放電后還要沿電纜路徑尋測最大發(fā)聲處.只要照到最響點(diǎn)，一般就是故障點(diǎn).其接線如圖4.3
沖擊放電聲測法接線原理圖4.3
當(dāng)電容器C充電到一定電壓值時(shí)，球間隙對電纜故障芯線放電，在故障處電纜芯線對絕緣層放電產(chǎn)生"滋、滋"的火花放電聲，對于明敷設(shè)電纜憑聽覺可直接查找，若為地埋電纜，則首先要確定并標(biāo)明電纜走向，再在雜噪聲音最小的時(shí)候，借助耳聾助聽器或醫(yī)用聽診器等音頻放大設(shè)備進(jìn)行查找。查找時(shí)，將拾音器貼近地面，沿電纜走向慢慢移動(dòng)，當(dāng)聽到"滋、滋 "放電聲最大時(shí)，該處即為故障點(diǎn)。使用該方法一定要注意安全，在試驗(yàn)設(shè)備端和電纜末端應(yīng)設(shè)專人監(jiān)視。
五 預(yù)防措施
高壓電纜的有些事故是因?yàn)殡妶鰞?nèi)存在尖端、毛刺、雜質(zhì)或水分，事故發(fā)生后這些產(chǎn)生事故的原因都遭到破壞，造成不少事故無法定論。我們只能從一些表面現(xiàn)象去分析造成事故的可能原因。通過分析事故可以提高制造廠家的制造水平、施工單位的施工水平、設(shè)計(jì)部門的設(shè)計(jì)水平以及運(yùn)行管理部門的運(yùn)行管理水平。因?yàn)楦邏航宦?lián)電纜在國內(nèi)起步比較晚，最早投運(yùn)時(shí)間是1988年，運(yùn)行時(shí)間才16年，絕大部分都是在1996年以后投運(yùn)的，運(yùn)行時(shí)間不到8年。按照交聯(lián)電纜運(yùn)行壽命30年考慮并結(jié)合國外的一些運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，我國的高壓交聯(lián)電纜還沒有進(jìn)入事故高發(fā)期，現(xiàn)在發(fā)生的事故很少是因?yàn)殚L期運(yùn)行老化導(dǎo)致的，在制造和安裝過程中的一些小缺陷還大量留存在電纜系統(tǒng)中。為保障電網(wǎng)安全，保證電纜系統(tǒng)安全運(yùn)行，筆者認(rèn)為應(yīng)采取以下預(yù)防措施：
5.1 加強(qiáng)電纜質(zhì)量檢驗(yàn)工作
提高電纜制造質(zhì)量，采取派人在廠家監(jiān)造的措施，在監(jiān)造過程中發(fā)現(xiàn)了不少問題，收到良好效果。也可以執(zhí)行現(xiàn)場接頭前電纜質(zhì)量檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了不少問題，但這一措施也有局限性，就是現(xiàn)場只能進(jìn)行外觀檢驗(yàn)，無法了解絕緣內(nèi)部情況。為此，一些地區(qū)如北京地區(qū)現(xiàn)在采用定期對電纜進(jìn)行抽樣，送武高所或上纜所進(jìn)行檢驗(yàn)的方式，以確保電纜質(zhì)量。同時(shí)電纜生產(chǎn)廠家也應(yīng)加強(qiáng)質(zhì)量管理，提高質(zhì)量意識(shí)，嚴(yán)格出廠前的試驗(yàn)和檢驗(yàn)工作，杜絕不合格產(chǎn)品流入市場。
5.2提高電纜安裝質(zhì)量 信息來自
提高電纜安裝質(zhì)量首先要高度重視這一問題，采用專業(yè)的施工隊(duì)伍和加強(qiáng)接頭安裝人員的技術(shù)水平和質(zhì)量意識(shí)嚴(yán)格按照安裝工藝施工是減少電纜事故的重要途徑。在電纜敷設(shè)時(shí)采用牽引方式應(yīng)防止轉(zhuǎn)彎處的側(cè)壓力過高，接頭安裝時(shí)應(yīng)注意采用好的工藝措施保證安裝水平，在施工中總結(jié)提高。
5.3 預(yù)防性試驗(yàn)
電力電纜在運(yùn)行中不但長期承受電網(wǎng)電壓，而且還會(huì)經(jīng)常遇到各種過電壓，如操作過電壓、雷擊過電壓、故障過電壓等。預(yù)防性試驗(yàn)可以提前發(fā)現(xiàn)電力電纜的某些缺陷，它是保證電纜安全運(yùn)行的重要措施之一。根據(jù)中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定，交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜預(yù)防性試驗(yàn)需作如下試驗(yàn)項(xiàng)目。
5.3.1 電纜主絕緣絕緣電阻：用2500伏或5000伏兆歐表測量，讀取1分鐘以后的數(shù)據(jù)，對于三芯電纜，當(dāng)測量一根芯的絕緣電阻時(shí)，應(yīng)將其余二芯和電纜外皮一起接地。運(yùn)行中的電纜要充分放電后測量，每次測量完都要采用絕緣工具進(jìn)行放電，以防止電擊。絕緣電阻數(shù)值自行規(guī)定。試驗(yàn)周期：重要電纜1年，一般電纜3年。
5.3.2 電纜外護(hù)套絕緣電阻：就是測量鋼鎧對地的絕緣電阻值，它主要檢查支埋電纜的外護(hù)套有無破損。采用500伏兆歐表測量。當(dāng)每千米的絕緣電阻低于0.5兆時(shí)。試驗(yàn)周期：重要電纜1年，一般電纜3年。
5.3.3 電纜內(nèi)襯層絕緣電阻：就是測量銅屏蔽層對鋼鎧的絕緣電阻值，它主要檢查內(nèi)襯層有無破損，采用500伏兆歐表測量。當(dāng)每千米絕緣電阻低于0.5兆歐時(shí)。試驗(yàn)周期：重要電纜1年，一般電纜3年。
5.3.4 銅屏蔽層電阻和導(dǎo)體電阻比：用雙臂電橋測量在相同溫度下的銅屏蔽層和導(dǎo)體的電阻。當(dāng)銅屏蔽層電阻與導(dǎo)體的電阻之比數(shù)據(jù)與投運(yùn)前數(shù)據(jù)增加時(shí)，表明銅屏蔽層的電阻增大，銅屏蔽層有可能被腐蝕;當(dāng)該比值與投運(yùn)前相比減少時(shí)，表明導(dǎo)體連接點(diǎn)的接觸電阻有增加的可能。試驗(yàn)周期：投運(yùn)前，新作終端或中間接頭后。
5.3.5 電纜主絕緣直流耐壓試驗(yàn)：電纜試驗(yàn)電壓按表一規(guī)定，加壓時(shí)間5分鐘，不擊穿。耐壓5分鐘的泄漏電流不應(yīng)大于耐壓1分鐘的泄漏電流。試驗(yàn)周期：新作終端或中間接頭后
XLPE電纜在直流電壓下會(huì)產(chǎn)生"記憶"效應(yīng)，存儲(chǔ)積累單極性殘余電荷。一旦有了由于直流耐壓試驗(yàn)引起的"記憶性"，需要很長時(shí)間才能將這種直流偏壓釋放。電纜如果在直流殘余電荷未完全釋放之前投入運(yùn)行，直流偏壓便會(huì)疊加在工頻電壓峰值上，使得電纜上的電壓值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其額定電壓，從而有可能導(dǎo)致電纜絕緣擊穿。直流耐壓試驗(yàn)時(shí)，會(huì)有電子注入到聚合物介質(zhì)內(nèi)部，形成空間電荷，使該處的電場強(qiáng)度降低，從而難于發(fā)生擊穿。XLPE電纜的半導(dǎo)體凸出處和污穢點(diǎn)等處容易產(chǎn)生空間電荷。但如果在試驗(yàn)時(shí)電纜終端頭發(fā)生表面閃絡(luò)或電纜附件擊穿，會(huì)造成電纜芯線上產(chǎn)生波振蕩，在已積聚空間電荷的地點(diǎn)，由于振蕩電壓極性迅速改變?yōu)楫悩O性，使該處電場強(qiáng)度顯著增大，可能損壞絕緣，造成多點(diǎn)擊穿。XLPE電纜致命的一個(gè)弱點(diǎn)是絕緣內(nèi)易產(chǎn)生水樹枝，一旦產(chǎn)生水樹枝，在直流電壓下會(huì)迅速轉(zhuǎn)變?yōu)殡姌渲?，并形成放電，加速了絕緣劣化，以致于運(yùn)行后在工頻電壓作用下形成擊穿。而單純的水樹枝在交流工作電壓下還能保持相當(dāng)?shù)哪蛪褐?，并能保持一段時(shí)間。實(shí)踐也表明，直流耐壓試驗(yàn)不能有效發(fā)現(xiàn)交流電壓作用下的某些缺陷，如在電纜附件內(nèi)，絕緣若有機(jī)械損傷或應(yīng)力錐放錯(cuò)等缺陷。在交流電壓下絕緣最易發(fā)生擊穿的地點(diǎn)，在直流電壓下往往不能擊穿。直流電壓下絕緣擊穿處往往發(fā)生在交流工作條件下絕緣平時(shí)不發(fā)生擊穿的地點(diǎn)。在對交聯(lián)電纜做竣工試驗(yàn)時(shí)避免采用直流耐壓，首先推薦2.0U0，1小時(shí)交流耐壓試驗(yàn)，如果沒有相應(yīng)設(shè)備也可以采用24小時(shí)空載運(yùn)行的方式。油紙絕緣電力電纜和不滴流油紙絕緣電力電纜、自容式充油電纜，還是要進(jìn)行直流耐壓試驗(yàn)的。
5.4提高設(shè)計(jì)圖紙深度
設(shè)計(jì)是施工的指導(dǎo)，設(shè)計(jì)水平的提高是電纜工程水平提高的關(guān)鍵，各地設(shè)計(jì)單位要加強(qiáng)交流和學(xué)習(xí)，充分考慮在長期安全運(yùn)行中電纜系統(tǒng)可能遇到的情況，為保證電纜系統(tǒng)長期安全運(yùn)行努力。
5.5 加大運(yùn)行監(jiān)測力度
很多人認(rèn)為電纜系統(tǒng)可以免維護(hù)，這種觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。以前因?yàn)闆]有好的監(jiān)測手段，電纜運(yùn)行部門只能加強(qiáng)巡視，現(xiàn)在紅外線測溫在一些地方開始使用，一些地方還在接頭部位安裝了溫度監(jiān)測系統(tǒng)，局部放電技術(shù)開始進(jìn)入實(shí)用階段。各地運(yùn)行部門應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況開發(fā)或采用相應(yīng)的檢測手段，做到提前預(yù)防。信息來自
六 小結(jié)：
隨著電力、能源行業(yè)的發(fā)展，各種電纜越來越多地運(yùn)用到生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域，而且一般都埋入地下或進(jìn)入電纜溝敷設(shè)，當(dāng)電纜發(fā)生故障后，如何快速準(zhǔn)確的查找故障點(diǎn)，盡快恢復(fù)供電，是長期困擾我們的難題。針對這個(gè)難題，平時(shí)應(yīng)多觀察，多學(xué)習(xí)、多積累經(jīng)驗(yàn)，以促進(jìn)實(shí)際工作的查尋效率。在提高電纜故障測試技術(shù)水平的提高，還要不斷引進(jìn)新技術(shù)、新設(shè)備，如利用電纜故障測試儀等系列高智能電纜故障閃測儀對故障點(diǎn)的精確定位。這些設(shè)備可以使其測量誤差控制在幾十厘米以內(nèi)，直接找到故障點(diǎn)進(jìn)行處理，提高了故障測尋的效率。從而節(jié)省人力物力，縮短處理電纜事故的時(shí)間，創(chuàng)造較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
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