摘 要：高壓電力電纜作為連接各個(gè)電氣設(shè)備的原件，發(fā)揮著重要作用，因此采用合理方法進(jìn)行試驗(yàn)，保證高壓電力電纜的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)極為重要。本文對(duì)高壓電力電纜的常見故障及其維護(hù)方法進(jìn)行了探討，并給出了正確的試驗(yàn)方法，以期給相關(guān)工作者提供一定的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：高壓電力電纜；故障分析；試驗(yàn)方法

中圖分類號(hào)：TM75 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）14-0058-02

1 引 言

高壓電力電纜作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，有著良好的市場(chǎng)前景，對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和推動(dòng)社會(huì)發(fā)展有至關(guān)重要的作用，因此相關(guān)人員對(duì)于高壓電力電纜的檢測(cè)工作越來越重視。為了能使電纜更好地運(yùn)行、發(fā)揮重要作用，必須掌握高壓電力電纜運(yùn)行中常見的故障，并能夠做出正確處理，同時(shí)運(yùn)用正確的試驗(yàn)方法對(duì)其進(jìn)行質(zhì)量評(píng)估和檢測(cè)，需要具備一定的專業(yè)素質(zhì)。

2 高壓電力電纜故障分析

2.1 電纜本身質(zhì)量和操作問題

電力電纜本身可能存在質(zhì)量問題，主要是由于電力電纜的設(shè)計(jì)并不符合國(guó)家統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，生產(chǎn)廠家在其生產(chǎn)過程中使用不合格的劣質(zhì)原材料等原因造成。而電力電纜的質(zhì)量問題在使用時(shí)表現(xiàn)為以下方面：電纜的絕緣層和保護(hù)層沒有完全覆蓋，出現(xiàn)了不平整甚至部分破損的情況；電力電纜的配套設(shè)備金屬表面極為粗糙；電纜的附屬零件設(shè)計(jì)沒有達(dá)標(biāo)、不合乎規(guī)范而發(fā)生電流的泄漏；電纜的絕緣層和保護(hù)層質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，極易受潮引起電力系統(tǒng)故障等等。

操作方面的問題，主要是因?yàn)楣ぷ魅藛T的專業(yè)素養(yǎng)不足，導(dǎo)致在進(jìn)行電纜排布時(shí)電場(chǎng)分布不合理或進(jìn)行了違規(guī)的操作。在鋪設(shè)電力電纜時(shí)，如果工作人員沒有依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行鋪設(shè)，一般會(huì)導(dǎo)致電力電纜由于靠近管線而出現(xiàn)破損，長(zhǎng)期的侵蝕也會(huì)導(dǎo)致電力電纜的崩潰，帶來嚴(yán)重的社會(huì)影響。

2.2 電力電纜的絕緣層或保護(hù)層受損

電力電纜的絕緣體或保護(hù)體在復(fù)雜的地下空間中，長(zhǎng)期處于高溫和高強(qiáng)電壓的壓力下，導(dǎo)致電力電纜的電阻在不斷變化，長(zhǎng)久以來，絕緣電阻和絕緣效果降低，絕緣層老化，在電纜密集地區(qū)，由于電纜密度較大、通風(fēng)不良、溫度較高，更會(huì)加快電纜絕緣層老化進(jìn)度。老化的絕緣層和絕緣層極易遭受侵蝕，在空氣中臭氧和地質(zhì)環(huán)境中腐蝕性物質(zhì)的作用下發(fā)生變質(zhì)，電力電纜安裝的路段中存在的地下電場(chǎng)也會(huì)強(qiáng)烈腐蝕絕緣和保護(hù)層，例如鉛保護(hù)層在受潮后常造成電纜線路直接斷掉而發(fā)生短路。

2.3 電力電纜電壓過高

當(dāng)電纜中的電壓超過電力電纜的負(fù)荷時(shí)，就會(huì)造成電纜的大面積燒毀，例如大氣過電壓常導(dǎo)致戶外終端的故障。電纜質(zhì)量的缺陷也會(huì)增加燒毀故障的可能。

3 高壓電力電纜故障查找方法

當(dāng)高壓電力電纜出現(xiàn)故障時(shí)，通常會(huì)采用電纜故障測(cè)試儀對(duì)故障發(fā)生點(diǎn)進(jìn)行查找。電纜故障探測(cè)儀器能夠?qū)τ诟邏弘娏﹄娎|的多種故障進(jìn)行比較準(zhǔn)確的測(cè)定，例如電纜中的高阻網(wǎng)絡(luò)故障、電纜的短路或者斷路等常見情況。

若在此基礎(chǔ)上裝置聲測(cè)法定點(diǎn)儀即可十分精確地定位到故障所在點(diǎn)，定位的精度較高，十分適合用于對(duì)于不同型號(hào)、各種等級(jí)的電壓電力電纜或者通信電纜。儀器中已經(jīng)預(yù)置了幾種常見電纜的電波傳播速度：油浸紙電纜、交聯(lián)乙烯電纜以及塑料電纜等，其中沒有覆蓋的某些較為特殊的不常見電纜的電波傳播速度可以通過工作人員的現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)操作鍵盤來輸入，電纜的預(yù)制長(zhǎng)度和故障的區(qū)域距離都可以直接由儀器自動(dòng)測(cè)量，無需進(jìn)行人工換算，從而準(zhǔn)確地判斷故障點(diǎn)所在地。

儀器測(cè)試的結(jié)果會(huì)以數(shù)據(jù)的形式直接在液晶顯示屏上顯示，例如故障點(diǎn)和測(cè)試點(diǎn)之間的直線距離和相對(duì)方位，測(cè)量所得的波形、參數(shù)等都會(huì)被即時(shí)存儲(chǔ)，也可在日后進(jìn)行參數(shù)調(diào)出，因此將故障高壓電力電纜的波形與正常的波形進(jìn)行比較，就可以極為直觀地觀測(cè)到故障相關(guān)情況，對(duì)故障情況做出進(jìn)一步的解析。

4 高壓電力電纜試驗(yàn)方法分析

目前高壓電力電纜的故障原因分析及其維護(hù)在國(guó)內(nèi)電纜行業(yè)關(guān)注度較高，如何對(duì)電力電纜進(jìn)行試驗(yàn)分析、提高其抗高溫和抗有毒氣體的性能、提高其絕緣性能、延長(zhǎng)其使用壽命也備受國(guó)家電力企業(yè)的關(guān)注。下面列出目前常用的對(duì)于高壓電力電纜的試驗(yàn)方法，進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

4.1 絕緣電阻測(cè)試試驗(yàn)

電纜中的絕緣電阻即為電纜內(nèi)部芯線與外皮之間、電纜內(nèi)部芯線之間的絕緣電阻。檢查電力電纜是否絕緣的最簡(jiǎn)單的試驗(yàn)就是絕緣電阻測(cè)試試驗(yàn)。在電力電纜進(jìn)行耐壓試驗(yàn)前后都要對(duì)絕緣電阻進(jìn)行測(cè)量，通過絕緣電阻測(cè)試試驗(yàn)可以通過所得的電阻數(shù)值分析，發(fā)現(xiàn)電力電纜是否存在絕緣受潮老化的問題，同時(shí)可檢出電力電纜在進(jìn)行耐壓試驗(yàn)時(shí)存在的絕緣問題。

在試驗(yàn)前要選擇合適的兆歐表，當(dāng)測(cè)量電纜的電壓小于1000V時(shí)，使用1000V的兆歐表即可；當(dāng)電纜電壓在1000V以上時(shí)，選用2500V的兆歐表；當(dāng)電壓達(dá)到6kV甚至以上時(shí)，可以使用5000V的絕緣電阻表。使用手動(dòng)兆歐表對(duì)電纜絕緣電阻進(jìn)行測(cè)量時(shí)需要注意以下幾點(diǎn)：①電力電纜屬于容量很大的電力設(shè)備，因此測(cè)量過程中要使運(yùn)行中的電纜進(jìn)行充分的放電，對(duì)電纜的所有對(duì)外連接進(jìn)行拆除，操作過程中應(yīng)用絕緣的工具，以保證工作的安全性，防止電擊；②對(duì)電纜表面進(jìn)行檢查，確保其沒有外表缺陷，用清潔且干燥的布擦凈電纜頭，之后便可逐相測(cè)量；③為了保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，要在電纜芯線的端部安裝上屏蔽環(huán)，之后接入兆歐表的屏蔽端“G”處。當(dāng)出現(xiàn)電纜較長(zhǎng)、電纜電流較大的情況時(shí)，兆歐表一開始的顯示數(shù)值較小，此時(shí)要將其搖動(dòng)1min左右，記錄其在15s處和60s處的讀數(shù)；④將電纜外殼接地，同時(shí)與另外兩根電纜的芯線連接，一起連接到兆歐表的“E”處，被測(cè)試一端的電纜芯線則連接到兆歐表的“L”處，如此可以測(cè)得一端對(duì)于另外一端兩芯線以及地面的電阻；⑤測(cè)量完成后，為了避免出現(xiàn)電容電流對(duì)兆歐表進(jìn)行反充電，要先將“L”處的接線斷開，之后停止對(duì)兆歐表的搖動(dòng)，并且每次測(cè)量完畢后都要對(duì)其進(jìn)行充分的放電；⑥當(dāng)測(cè)量對(duì)象是橡塑絕緣電纜時(shí)，不光要對(duì)芯線的絕緣電阻實(shí)施測(cè)量，還要對(duì)鋼鎧甲和地面、銅屏蔽的絕緣電阻實(shí)施測(cè)量，目的是確定電纜的內(nèi)外保護(hù)套有無損傷情況，從而判斷絕緣處是否存在受潮概率。

4.2 直流耐壓和泄漏電流試驗(yàn)

直流耐壓試驗(yàn)是對(duì)電力電纜的絕緣可耐電強(qiáng)度，泄漏電流試驗(yàn)則負(fù)責(zé)對(duì)絕緣狀況的檢查。在測(cè)量時(shí)不斷升壓的過程中，直流耐壓試驗(yàn)可以通過對(duì)于泄漏電流的監(jiān)測(cè)十分準(zhǔn)確且集中地反映出絕緣內(nèi)部存在的缺陷。當(dāng)絕緣情況良好時(shí)，泄漏電流數(shù)值會(huì)隨著電壓上升而呈現(xiàn)直線上升，但是電流數(shù)值偏低，因此當(dāng)數(shù)值呈現(xiàn)三相泄漏電流的數(shù)值間差距過大或泄漏電流上升太快的狀況時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分析，從而酌量對(duì)試驗(yàn)電壓進(jìn)行增加或直接延長(zhǎng)測(cè)量時(shí)間。進(jìn)行直流耐壓和泄漏電流試驗(yàn)需要對(duì)以下注意事項(xiàng)引起重視：①微安表應(yīng)該連在高壓端。絕緣情況良好時(shí)，電力電纜的泄漏電流一般只有幾十微安，數(shù)值較小，這時(shí)設(shè)備和引線間存在著相對(duì)較大的雜散電流，如果把微安表連在低壓端，雜散電流會(huì)對(duì)其造成明顯的影響和干擾，引起較大誤差；②端頭部分的屏蔽。電力電纜的電壓在35kV甚至以上時(shí)，會(huì)因?yàn)樵囼?yàn)的電壓過高，導(dǎo)致通過測(cè)試品外表的泄漏電流十分大，這時(shí)要對(duì)端頭部分進(jìn)行屏蔽；③電壓在高壓端直接測(cè)量。若電力電纜較長(zhǎng)、電容量比較大，雜散電流對(duì)測(cè)量會(huì)產(chǎn)生較大干擾，處于低壓端的表未能將高壓端的實(shí)際電壓加以反映，解決措施就是直接在高壓端進(jìn)行電壓的測(cè)量；④倍壓裝置的應(yīng)用。當(dāng)電力電纜的電壓在35kV甚至以上時(shí)，電纜測(cè)試所需試驗(yàn)電壓過高，這種情況下，單級(jí)的直流裝置并不能達(dá)到其需要，因此必須采用倍壓裝置，如圖1所示。

5 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，高壓電力電纜的重要性使得其受關(guān)注度較高，因此要充分掌握高壓電力電纜故障發(fā)生的類型，針對(duì)其運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障，應(yīng)在進(jìn)行電纜的安裝工作和試驗(yàn)工作時(shí)加以檢驗(yàn)，以便事前采取相應(yīng)措施，防患于未然，在最大限度上減少經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的損失。以高壓電力電纜為切入點(diǎn)，致力于推動(dòng)電力行業(yè)的發(fā)展，從而為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出助推。

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收稿日期：2018-4-13