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35KV高壓電纜故障分析
電纜故障的產(chǎn)生大致是以下原因造成:制造質(zhì)原因、設(shè)計(jì)原因、施工原因、外力破壞等四
大類:(1)廠家制造過程中容易出現(xiàn)的問題有絕緣偏心、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,甚至有些是投入
使用后才發(fā)現(xiàn),隱患無窮。另外是高壓電纜接頭的制造,電纜接頭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。其次是電纜接地系統(tǒng),其系統(tǒng)包括電纜接地箱、電纜接地保護(hù)箱(帶
護(hù)層保護(hù)器)、電纜交叉互聯(lián)箱、護(hù)層保護(hù)器等部分。一般容易發(fā)生的問題主要是因?yàn)橄潴w密
封不好進(jìn)水導(dǎo)致多點(diǎn)接地,引起金屬護(hù)層感應(yīng)電流過大。另外護(hù)層保護(hù)器參數(shù)選取不合理或質(zhì)
量不好氧化鋅晶體不穩(wěn)定也容易引發(fā)護(hù)層保護(hù)器損壞。(2)施工質(zhì)量原因。因?yàn)槭┕べ|(zhì)量導(dǎo)
致高壓電纜系統(tǒng)故障的事例很多。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
施工過程中在絕緣表面難免會留下細(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,絕緣中也會吸入水分,這些都給長期安全運(yùn)
行留下隱患。三是安裝時(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。四是
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。五是因密封處理不善導(dǎo)致。
中間接頭必須采用金屬銅外殼外加PE或PVC絕緣防腐層的密封結(jié)構(gòu),在現(xiàn)場施工中保證鉛封
的密實(shí),這樣有效的保證了接頭的密封防水性能。(3)設(shè)計(jì)原因。因電纜受熱膨脹導(dǎo)致的電
纜擠傷導(dǎo)致?lián)舸?。交?lián)電纜負(fù)荷高時(shí),線芯溫度升高,電纜受熱膨脹,在隧道內(nèi)轉(zhuǎn)彎處電纜頂
在支架立面上,長期大負(fù)荷運(yùn)行電纜蠕動(dòng)力量很大,導(dǎo)致支架立面壓破電纜外護(hù)套、金屬護(hù)
套,擠入電纜絕緣層導(dǎo)致電纜擊穿。(4)外力破壞,由于外部其他施工造成已有電纜被破
壞。
二、電纜故障查找
電纜差動(dòng)保護(hù)裝置的誤動(dòng)作概率小,因此差動(dòng)保護(hù)跳閘后就可以認(rèn)定為該回路出現(xiàn)故障,
從而改變運(yùn)行方式,開通臨時(shí)供電。以往曾經(jīng)采取的電纜故障儀測距及人工巡線的方法查找故
障點(diǎn),由于電纜擊穿后的現(xiàn)象不盡相同,故障點(diǎn)查找困難。往往測出來的故障點(diǎn)離真正的故障
點(diǎn)較遠(yuǎn),延誤了查找時(shí)間。即使偶爾故障點(diǎn)測距較準(zhǔn)確,但由于故障點(diǎn)太小不明顯及隧道內(nèi)電
纜敷設(shè)等原因,巡線人員仍不易發(fā)現(xiàn)。采用高壓脈沖放電法進(jìn)行查找故障點(diǎn),準(zhǔn)確率比較高。
如XX年 1 #線電纜故障跳閘,采用高壓脈沖放電法進(jìn)行查找,75??min后找到故障點(diǎn)。
(一)高壓脈沖放電法
地鐵35?kV電纜在軌道行區(qū)明敷或電纜溝敷設(shè),因此在進(jìn)行高壓脈沖放電法試驗(yàn)時(shí),電
壓經(jīng)過芯線只對電纜自身的屏蔽層或支架放電,對工作人員不會造成傷害,比較安全可靠。以
下介紹該原理。
電壓經(jīng)B1調(diào)壓器調(diào)壓后,試驗(yàn)變壓器B2升壓,限流電阻R1在此作限流作用,硅堆D2
整流后向電容器C充電。當(dāng)充電在一定值時(shí),使放電間隙擊穿放電,試驗(yàn)電壓便經(jīng)過放電間隙
向電纜放電。由于電纜故障點(diǎn)處較低,因此在故障點(diǎn)處擊穿放電后再通過聲音,準(zhǔn)確
查找故障點(diǎn)。
(二)故障查找操作
按圖1接線,L點(diǎn)接故障電纜的芯線,電纜屏蔽層需要可靠接地。限流電阻R1及放電間
隙必須懸空或放置于干燥絕緣臺上。確認(rèn)接線正確后,才可送電升壓。在試驗(yàn)中要注意電容C
上所加電壓值不得超過電容器的耐壓值,防止電容爆裂。放電間隙宜選用3??mm左右調(diào)
節(jié),但不可太小,亦不可過大。太小時(shí),放電電壓較低,電纜故障點(diǎn)放電聲較小不易發(fā)現(xiàn),過
大時(shí),放電聲增大,但放電周期延長,同樣不利于現(xiàn)場判斷。??
在變電所電纜插拔頭處試驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意安全,一般由2人進(jìn)行,1人操作,1人監(jiān)護(hù)。線路
上查找故障同樣必須有2人以上,并與所內(nèi)的試驗(yàn)人員保持聯(lián)系。發(fā)現(xiàn)放電點(diǎn)后,立即通知所
內(nèi)人員停止試驗(yàn),做好放電接地措施后,才能接近故障點(diǎn)。
具體操作總結(jié)如下:①根據(jù)保護(hù)裝置的記錄找到故障所處的相別;②拆除該相的電纜插拔
頭,用絕緣表進(jìn)行校驗(yàn)確認(rèn);③用電纜故障儀測距進(jìn)行初步定位;④高壓脈沖放電法試驗(yàn),巡
線人員循聲響找出故障點(diǎn)。
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