论文部分内容阅读
摘 要：高压电力电缆作为连接各个电气设备的原件，发挥着重要作用，因此采用合理方法进行试验，保证高压电力电缆的质量标准极为重要。本文对高压电力电缆的常见故障及其维护方法进行了探讨，并给出了正确的试验方法，以期给相关工作者提供一定的参考和借鉴。
关键词：高压电力电缆；故障分析；试验方法
中图分类号：TM75 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）14-0058-02
1 引 言
高壓电力电缆作为电力系统的重要组成部分，有着良好的市场前景，对于国家经济发展和推动社会发展有至关重要的作用，因此相关人员对于高压电力电缆的检测工作越来越重视。为了能使电缆更好地运行、发挥重要作用，必须掌握高压电力电缆运行中常见的故障，并能够做出正确处理，同时运用正确的试验方法对其进行质量评估和检测，需要具备一定的专业素质。
2 高压电力电缆故障分析
2.1 电缆本身质量和操作问题
电力电缆本身可能存在质量问题，主要是由于电力电缆的设计并不符合国家统一标准和规范，生产厂家在其生产过程中使用不合格的劣质原材料等原因造成。而电力电缆的质量问题在使用时表现为以下方面：电缆的绝缘层和保护层没有完全覆盖，出现了不平整甚至部分破损的情况；电力电缆的配套设备金属表面极为粗糙；电缆的附属零件设计没有达标、不合乎规范而发生电流的泄漏；电缆的绝缘层和保护层质量不达标，极易受潮引起电力系统故障等等。
操作方面的问题，主要是因为工作人员的专业素养不足，导致在进行电缆排布时电场分布不合理或进行了违规的操作。在铺设电力电缆时，如果工作人员没有依据标准规范进行铺设，一般会导致电力电缆由于靠近管线而出现破损，长期的侵蚀也会导致电力电缆的崩溃，带来严重的社会影响。
2.2 电力电缆的绝缘层或保护层受损
电力电缆的绝缘体或保护体在复杂的地下空间中，长期处于高温和高强电压的压力下，导致电力电缆的电阻在不断变化，长久以来，绝缘电阻和绝缘效果降低，绝缘层老化，在电缆密集地区，由于电缆密度较大、通风不良、温度较高，更会加快电缆绝缘层老化进度。老化的绝缘层和绝缘层极易遭受侵蚀，在空气中臭氧和地质环境中腐蚀性物质的作用下发生变质，电力电缆安装的路段中存在的地下电场也会强烈腐蚀绝缘和保护层，例如铅保护层在受潮后常造成电缆线路直接断掉而发生短路。
2.3 电力电缆电压过高
当电缆中的电压超过电力电缆的负荷时，就会造成电缆的大面积烧毁，例如大气过电压常导致户外终端的故障。电缆质量的缺陷也会增加烧毁故障的可能。
3 高压电力电缆故障查找方法
当高压电力电缆出现故障时，通常会采用电缆故障测试仪对故障发生点进行查找。电缆故障探测仪器能够对于高压电力电缆的多种故障进行比较准确的测定，例如电缆中的高阻网络故障、电缆的短路或者断路等常见情况。
若在此基础上装置声测法定点仪即可十分精确地定位到故障所在点，定位的精度较高，十分适合用于对于不同型号、各种等级的电压电力电缆或者通信电缆。仪器中已经预置了几种常见电缆的电波传播速度：油浸纸电缆、交联乙烯电缆以及塑料电缆等，其中没有覆盖的某些较为特殊的不常见电缆的电波传播速度可以通过工作人员的现场临时操作键盘来输入，电缆的预制长度和故障的区域距离都可以直接由仪器自动测量，无需进行人工换算，从而准确地判断故障点所在地。
仪器测试的结果会以数据的形式直接在液晶显示屏上显示，例如故障点和测试点之间的直线距离和相对方位，测量所得的波形、参数等都会被即时存储，也可在日后进行参数调出，因此将故障高压电力电缆的波形与正常的波形进行比较，就可以极为直观地观测到故障相关情况，对故障情况做出进一步的解析。
4 高压电力电缆试验方法分析
目前高压电力电缆的故障原因分析及其维护在国内电缆行业关注度较高，如何对电力电缆进行试验分析、提高其抗高温和抗有毒气体的性能、提高其绝缘性能、延长其使用寿命也备受国家电力企业的关注。下面列出目前常用的对于高压电力电缆的试验方法，进行简要介绍。
4.1 绝缘电阻测试试验
电缆中的绝缘电阻即为电缆内部芯线与外皮之间、电缆内部芯线之间的绝缘电阻。检查电力电缆是否绝缘的最简单的试验就是绝缘电阻测试试验。在电力电缆进行耐压试验前后都要对绝缘电阻进行测量，通过绝缘电阻测试试验可以通过所得的电阻数值分析，发现电力电缆是否存在绝缘受潮老化的问题，同时可检出电力电缆在进行耐压试验时存在的绝缘问题。
在试验前要选择合适的兆欧表，当测量电缆的电压小于1000V时，使用1000V的兆欧表即可；当电缆电压在1000V以上时，选用2500V的兆欧表；当电压达到6kV甚至以上时，可以使用5000V的绝缘电阻表。使用手动兆欧表对电缆绝缘电阻进行测量时需要注意以下几点：①电力电缆属于容量很大的电力设备，因此测量过程中要使运行中的电缆进行充分的放电，对电缆的所有对外连接进行拆除，操作过程中应用绝缘的工具，以保证工作的安全性，防止电击；②对电缆表面进行检查，确保其没有外表缺陷，用清洁且干燥的布擦净电缆头，之后便可逐相测量；③为了保证测量结果的准确性，要在电缆芯线的端部安装上屏蔽环，之后接入兆欧表的屏蔽端“G”处。当出现电缆较长、电缆电流较大的情况时，兆欧表一开始的显示数值较小，此时要将其摇动1min左右，记录其在15s处和60s处的读数；④将电缆外壳接地，同时与另外两根电缆的芯线连接，一起连接到兆欧表的“E”处，被测试一端的电缆芯线则连接到兆欧表的“L”处，如此可以测得一端对于另外一端两芯线以及地面的电阻；⑤测量完成后，为了避免出现电容电流对兆欧表进行反充电，要先将“L”处的接线断开，之后停止对兆欧表的摇动，并且每次测量完毕后都要对其进行充分的放电；⑥当测量对象是橡塑绝缘电缆时，不光要对芯线的绝缘电阻实施测量，还要对钢铠甲和地面、铜屏蔽的绝缘电阻实施测量，目的是确定电缆的内外保护套有无损伤情况，从而判断绝缘处是否存在受潮概率。 4.2 直流耐压和泄漏电流试验
直流耐压试验是对电力电缆的绝缘可耐电强度，泄漏电流试验则负责对绝缘状况的检查。在测量时不断升压的过程中，直流耐压试验可以通过对于泄漏电流的监测十分准确且集中地反映出绝缘内部存在的缺陷。当绝缘情况良好时，泄漏电流数值会随着电压上升而呈现直线上升，但是电流数值偏低，因此当数值呈现三相泄漏电流的数值间差距过大或泄漏电流上升太快的状况时，要根据实际情况进行分析，从而酌量对试验电压进行增加或直接延长测量时间。进行直流耐压和泄漏电流试验需要对以下注意事项引起重视：①微安表应该连在高压端。绝缘情况良好时，电力电缆的泄漏电流一般只有几十微安，数值较小，这时设备和引线间存在着相对较大的杂散电流，如果把微安表连在低压端，杂散电流会对其造成明显的影响和干扰，引起较大误差；②端头部分的屏蔽。电力电缆的电压在35kV甚至以上时，会因为试验的电压过高，导致通过测试品外表的泄漏电流十分大，这时要对端头部分进行屏蔽；③电压在高压端直接测量。若电力电缆较长、电容量比较大，杂散电流对测量会产生较大干扰，处于低压端的表未能将高压端的实际电压加以反映，解决措施就是直接在高压端进行电压的测量；④倍压装置的应用。当电力电缆的电压在35kV甚至以上时，电缆测试所需试验电压过高，这种情况下，单级的直流装置并不能达到其需要，因此必须采用倍压装置，如图1所示。
5 结 语
综上所述，高压电力电缆的重要性使得其受关注度较高，因此要充分掌握高压电力电缆故障发生的类型，针对其运行过程中出现的故障，应在进行电缆的安装工作和试验工作时加以检验，以便事前采取相应措施，防患于未然，在最大限度上减少经济效益和社会效益的損失。以高压电力电缆为切入点，致力于推动电力行业的发展，从而为社会经济发展做出助推。
参考文献：
[1]刘 欣.高压电力电缆故障原因分析和试验方法研究[J].低碳世界，2016（23）：42～43.
[2]周 研.电力电缆的试验方法及故障分析[J].科技与企业，2013（12）：393.
[3]王传旭.高压电缆故障分析及其状态检测技术[J].电气技术，2014，15（9）：70～73.
[4]胡伊男.浅谈电力电缆试验方法及故障分析[J].科技风，2014（3）：78.
[5]王 迪.高压电力电缆故障分析及诊断处理[J].电子测试，2016（5x）：124～125.
收稿日期：2018-4-13
关键词：高压电力电缆；故障分析；试验方法
中图分类号：TM75 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）14-0058-02
1 引 言
高壓电力电缆作为电力系统的重要组成部分，有着良好的市场前景，对于国家经济发展和推动社会发展有至关重要的作用，因此相关人员对于高压电力电缆的检测工作越来越重视。为了能使电缆更好地运行、发挥重要作用，必须掌握高压电力电缆运行中常见的故障，并能够做出正确处理，同时运用正确的试验方法对其进行质量评估和检测，需要具备一定的专业素质。
2 高压电力电缆故障分析
2.1 电缆本身质量和操作问题
电力电缆本身可能存在质量问题，主要是由于电力电缆的设计并不符合国家统一标准和规范，生产厂家在其生产过程中使用不合格的劣质原材料等原因造成。而电力电缆的质量问题在使用时表现为以下方面：电缆的绝缘层和保护层没有完全覆盖，出现了不平整甚至部分破损的情况；电力电缆的配套设备金属表面极为粗糙；电缆的附属零件设计没有达标、不合乎规范而发生电流的泄漏；电缆的绝缘层和保护层质量不达标，极易受潮引起电力系统故障等等。
操作方面的问题，主要是因为工作人员的专业素养不足，导致在进行电缆排布时电场分布不合理或进行了违规的操作。在铺设电力电缆时，如果工作人员没有依据标准规范进行铺设，一般会导致电力电缆由于靠近管线而出现破损，长期的侵蚀也会导致电力电缆的崩溃，带来严重的社会影响。
2.2 电力电缆的绝缘层或保护层受损
电力电缆的绝缘体或保护体在复杂的地下空间中，长期处于高温和高强电压的压力下，导致电力电缆的电阻在不断变化，长久以来，绝缘电阻和绝缘效果降低，绝缘层老化，在电缆密集地区，由于电缆密度较大、通风不良、温度较高，更会加快电缆绝缘层老化进度。老化的绝缘层和绝缘层极易遭受侵蚀，在空气中臭氧和地质环境中腐蚀性物质的作用下发生变质，电力电缆安装的路段中存在的地下电场也会强烈腐蚀绝缘和保护层，例如铅保护层在受潮后常造成电缆线路直接断掉而发生短路。
2.3 电力电缆电压过高
当电缆中的电压超过电力电缆的负荷时，就会造成电缆的大面积烧毁，例如大气过电压常导致户外终端的故障。电缆质量的缺陷也会增加烧毁故障的可能。
3 高压电力电缆故障查找方法
当高压电力电缆出现故障时，通常会采用电缆故障测试仪对故障发生点进行查找。电缆故障探测仪器能够对于高压电力电缆的多种故障进行比较准确的测定，例如电缆中的高阻网络故障、电缆的短路或者断路等常见情况。
若在此基础上装置声测法定点仪即可十分精确地定位到故障所在点，定位的精度较高，十分适合用于对于不同型号、各种等级的电压电力电缆或者通信电缆。仪器中已经预置了几种常见电缆的电波传播速度：油浸纸电缆、交联乙烯电缆以及塑料电缆等，其中没有覆盖的某些较为特殊的不常见电缆的电波传播速度可以通过工作人员的现场临时操作键盘来输入，电缆的预制长度和故障的区域距离都可以直接由仪器自动测量，无需进行人工换算，从而准确地判断故障点所在地。
仪器测试的结果会以数据的形式直接在液晶显示屏上显示，例如故障点和测试点之间的直线距离和相对方位，测量所得的波形、参数等都会被即时存储，也可在日后进行参数调出，因此将故障高压电力电缆的波形与正常的波形进行比较，就可以极为直观地观测到故障相关情况，对故障情况做出进一步的解析。
4 高压电力电缆试验方法分析
目前高压电力电缆的故障原因分析及其维护在国内电缆行业关注度较高，如何对电力电缆进行试验分析、提高其抗高温和抗有毒气体的性能、提高其绝缘性能、延长其使用寿命也备受国家电力企业的关注。下面列出目前常用的对于高压电力电缆的试验方法，进行简要介绍。
4.1 绝缘电阻测试试验
电缆中的绝缘电阻即为电缆内部芯线与外皮之间、电缆内部芯线之间的绝缘电阻。检查电力电缆是否绝缘的最简单的试验就是绝缘电阻测试试验。在电力电缆进行耐压试验前后都要对绝缘电阻进行测量，通过绝缘电阻测试试验可以通过所得的电阻数值分析，发现电力电缆是否存在绝缘受潮老化的问题，同时可检出电力电缆在进行耐压试验时存在的绝缘问题。
在试验前要选择合适的兆欧表，当测量电缆的电压小于1000V时，使用1000V的兆欧表即可；当电缆电压在1000V以上时，选用2500V的兆欧表；当电压达到6kV甚至以上时，可以使用5000V的绝缘电阻表。使用手动兆欧表对电缆绝缘电阻进行测量时需要注意以下几点：①电力电缆属于容量很大的电力设备，因此测量过程中要使运行中的电缆进行充分的放电，对电缆的所有对外连接进行拆除，操作过程中应用绝缘的工具，以保证工作的安全性，防止电击；②对电缆表面进行检查，确保其没有外表缺陷，用清洁且干燥的布擦净电缆头，之后便可逐相测量；③为了保证测量结果的准确性，要在电缆芯线的端部安装上屏蔽环，之后接入兆欧表的屏蔽端“G”处。当出现电缆较长、电缆电流较大的情况时，兆欧表一开始的显示数值较小，此时要将其摇动1min左右，记录其在15s处和60s处的读数；④将电缆外壳接地，同时与另外两根电缆的芯线连接，一起连接到兆欧表的“E”处，被测试一端的电缆芯线则连接到兆欧表的“L”处，如此可以测得一端对于另外一端两芯线以及地面的电阻；⑤测量完成后，为了避免出现电容电流对兆欧表进行反充电，要先将“L”处的接线断开，之后停止对兆欧表的摇动，并且每次测量完毕后都要对其进行充分的放电；⑥当测量对象是橡塑绝缘电缆时，不光要对芯线的绝缘电阻实施测量，还要对钢铠甲和地面、铜屏蔽的绝缘电阻实施测量，目的是确定电缆的内外保护套有无损伤情况，从而判断绝缘处是否存在受潮概率。 4.2 直流耐压和泄漏电流试验
直流耐压试验是对电力电缆的绝缘可耐电强度，泄漏电流试验则负责对绝缘状况的检查。在测量时不断升压的过程中，直流耐压试验可以通过对于泄漏电流的监测十分准确且集中地反映出绝缘内部存在的缺陷。当绝缘情况良好时，泄漏电流数值会随着电压上升而呈现直线上升，但是电流数值偏低，因此当数值呈现三相泄漏电流的数值间差距过大或泄漏电流上升太快的状况时，要根据实际情况进行分析，从而酌量对试验电压进行增加或直接延长测量时间。进行直流耐压和泄漏电流试验需要对以下注意事项引起重视：①微安表应该连在高压端。绝缘情况良好时，电力电缆的泄漏电流一般只有几十微安，数值较小，这时设备和引线间存在着相对较大的杂散电流，如果把微安表连在低压端，杂散电流会对其造成明显的影响和干扰，引起较大误差；②端头部分的屏蔽。电力电缆的电压在35kV甚至以上时，会因为试验的电压过高，导致通过测试品外表的泄漏电流十分大，这时要对端头部分进行屏蔽；③电压在高压端直接测量。若电力电缆较长、电容量比较大，杂散电流对测量会产生较大干扰，处于低压端的表未能将高压端的实际电压加以反映，解决措施就是直接在高压端进行电压的测量；④倍压装置的应用。当电力电缆的电压在35kV甚至以上时，电缆测试所需试验电压过高，这种情况下，单级的直流装置并不能达到其需要，因此必须采用倍压装置，如图1所示。
5 结 语
综上所述，高压电力电缆的重要性使得其受关注度较高，因此要充分掌握高压电力电缆故障发生的类型，针对其运行过程中出现的故障，应在进行电缆的安装工作和试验工作时加以检验，以便事前采取相应措施，防患于未然，在最大限度上减少经济效益和社会效益的損失。以高压电力电缆为切入点，致力于推动电力行业的发展，从而为社会经济发展做出助推。
参考文献：
[1]刘 欣.高压电力电缆故障原因分析和试验方法研究[J].低碳世界，2016（23）：42～43.
[2]周 研.电力电缆的试验方法及故障分析[J].科技与企业，2013（12）：393.
[3]王传旭.高压电缆故障分析及其状态检测技术[J].电气技术，2014，15（9）：70～73.
[4]胡伊男.浅谈电力电缆试验方法及故障分析[J].科技风，2014（3）：78.
[5]王 迪.高压电力电缆故障分析及诊断处理[J].电子测试，2016（5x）：124～125.
收稿日期：2018-4-13