35KV高壓電纜故障分析
電纜故障的產生大致是以下原因造成:制造質原因、設計原因、施工原因、外力破壞等四
大類:(1)廠家制造過程中容易出現的問題有絕緣偏心、絕緣屏蔽厚度不均勻、絕緣內有雜
質、內外屏蔽有突起、交聯度不均勻、電纜受潮、電纜金屬護套密封不良等,甚至有些是投入
使用后才發(fā)現,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在電纜絕緣屏蔽斷口處,因為這里是電
應力集中的部位,因制造原因導致電纜接頭故障的原因有應力錐本體制造缺陷、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、電纜接地保護箱(帶
護層保護器)、電纜交叉互聯箱、護層保護器等部分。一般容易發(fā)生的問題主要是因為箱體密
封不好進水導致多點接地,引起金屬護層感應電流過大。另外護層保護器參數選取不合理或質
量不好氧化鋅晶體不穩(wěn)定也容易引發(fā)護層保護器損壞。(2)施工質量原因。因為施工質量導
致高壓電纜系統(tǒng)故障的事例很多。主要原因有以下幾個方面。一是現場條件比較差,電纜和接
頭在工廠制造時環(huán)境和工藝要求都很高,而施工現場溫度、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小的滑痕,半導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
行留下隱患。三是安裝時沒有嚴格按照工藝施工或工藝規(guī)定沒有考慮到可能出現的問題。四是
竣工驗收采用直流耐壓試驗造成接頭內形成反電場導致絕緣破壞。五是因密封處理不善導致。
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構,在現場施工中保證鉛封
的密實,這樣有效的保證了接頭的密封防水性能。(3)設計原因。因電纜受熱膨脹導致的電
纜擠傷導致擊穿。交聯電纜負荷高時,線芯溫度升高,電纜受熱膨脹,在隧道內轉彎處電纜頂
在支架立面上,長期大負荷運行電纜蠕動力量很大,導致支架立面壓破電纜外護套、金屬護
套,擠入電纜絕緣層導致電纜擊穿。(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
電纜差動保護裝置的誤動作概率小,因此差動保護跳閘后就可以認定為該回路出現故障,
從而改變運行方式,開通臨時供電。以往曾經采取的電纜故障儀測距及人工巡線的方法查找故
障點,由于電纜擊穿后的現象不盡相同,故障點查找困難。往往測出來的故障點離真正的故障
點較遠,延誤了查找時間。即使偶爾故障點測距較準確,但由于故障點太小不明顯及隧道內電
纜敷設等原因,巡線人員仍不易發(fā)現。采用高壓脈沖放電法進行查找故障點,準確率比較高。
如XX年 1 #線電纜故障跳閘,采用高壓脈沖放電法進行查找,75??min后找到故障點。
(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,因此在進行高壓脈沖放電法試驗時,電
壓經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B1調壓器調壓后,試驗變壓器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。當充電在一定值時,使放電間隙擊穿放電,試驗電壓便經過放電間隙
向電纜放電。由于電纜故障點處較低,因此在故障點處擊穿放電后再通過聲音,準確
查找故障點。
(二)故障查找操作
按圖1接線,L點接故障電纜的芯線,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。確認接線正確后,才可送電升壓。在試驗中要注意電容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
節(jié),但不可太小,亦不可過大。太小時,放電電壓較低,電纜故障點放電聲較小不易發(fā)現,過
大時,放電聲增大,但放電周期延長,同樣不利于現場判斷。??
在變電所電纜插拔頭處試驗時應注意安全,一般由2人進行,1人操作,1人監(jiān)護。線路
上查找故障同樣必須有2人以上,并與所內的試驗人員保持聯系。發(fā)現放電點后,立即通知所
內人員停止試驗,做好放電接地措施后,才能接近故障點。
具體操作總結如下:①根據保護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,用絕緣表進行校驗確認;③用電纜故障儀測距進行初步定位;④高壓脈沖放電法試驗,巡
線人員循聲響找出故障點。
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