张华---电缆故障产生原因及测试-张华-环球

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1、电缆故障类型及因素测试张华（邯郸市峰峰矿区供电公司河北邯郸056200）摘要：电缆是将一根或多根导线绞合而成的线芯，裹以相应绝缘层后，外面包上密闭包皮(铝、铅或塑料等)。在电力系统中常用的电缆有电力电缆和控制电缆两大类，其中电力电缆是用来输送和分配大功率电能的。该文简单介绍了电力电缆故障的产生原因、类型及测试方法。关键词：电力电缆；故障；测试方法1.电网中引起电力电缆故障的因素　　机械损伤。由机械损伤引起的电缆故障占电缆事故很大的比例。有些机械损伤很轻微，当时并未造成故障，要在数月甚至数年后损伤才发展成故障。造成电缆的机械损伤的主要原因有：　　安装时损伤。安装时不小心

2、碰伤电缆；机械牵引力过大拉伤电缆；过度弯曲折伤电缆。直接受外力损伤。在安装后的电缆路径上或附近进行土建施工，使电缆直接受外力损伤。行驶车辆的震动或冲击性负荷也会造成地下电缆的铅(铝)包裂损。　　绝缘受潮。绝缘受潮后会引起电缆耐压下降而产生故障。电缆受潮的主要原因有：因接头盒或终端盒结构不密封或安装不良而导致进水。电缆制造不良，金属护套有小孔或裂缝。金属护套因被外物刺伤或腐蚀穿孔。　　绝缘老化变质。绝缘老化会引起电缆耐压下降而产生故障。电缆老化的主要原因有：电缆介质内部的渣质或气隙，在电场作用下产生游离和水解。电缆过负荷或电缆沟通风不良，造成局部过热。油浸纸绝缘电缆的绝

3、缘物流失。电力电缆超时限使用。　　过电压。过电压会使有缺陷的电缆绝缘层发生电击穿，引起电缆故障。其主要原因有：大气过电压(如雷击)；内部过电压(如操作过电压)。　　设计和制作工艺不良。电缆头与中间设计和制作工艺不良，也会引起电缆故障。其主要原因为：电场分布设计不周密；材料选用不当；工艺不良，不按规程要求制作。2.电缆故障的类型及测试方法　　电缆发生故障后一般先用1500V以上摇表或高阻计判别故障类型，再用不同仪器和方法初测故障，最后用定点法精确确定故障点，故障点的精测方法有感应法和声测法两种。A.电缆故障的性质与分类　　以故障材料特征分类：可分为串联故障、并联故障及复

4、合故障三类。串联故障：串联故障(金属材料缺陷)是指电缆一个或多个导体(包括铅、铝外皮)断开的故障。它是广义的电缆开路故障。因缆芯的连续性受到破坏，形成断线或不完全断线。不完全断线尤其不容易发现。串联故障具体可分为：一点开断、多点开断、一相断线、多相断线等。并联故障：并联故障(绝缘材料缺陷)是指导体对外皮或导体之间的绝缘水平下降，不能承受正常运行电压而发生的短路故障。它是广义的电缆短路故障。这类故障由于缆芯之间或缆芯对外皮间的绝缘破坏而形成短路、接地、闪络击穿等现象，在现场出现频率较高。并联故障具体可分为：一相接地、两相接地、两相短路、三相短路等。复合故障：复合故障(绝

5、缘材料、金属材料都出现了缺陷)是指缆芯与缆芯之间的绝缘均出现故障。它包括一相断线并接地、两相断线并接地、两相短路并接地等。　　B.以故障点绝缘特征分类　　根据电缆故障点绝缘电阻Rf与击穿间隙G的情况，电缆故障又可分为开路故障、低阻故障、高阻故障、闪络故障四大类。该分类法为现场电缆故障最基本的分类方法，特别有利于探测方法的选择。　　其中，间隙击穿电压UG的大小取决于故障点放电通道(即击穿间隙)的距离G，绝缘电阻Rf的大小取决于故障点电缆介质碳化程度，分布电容Cf的大小取决于故障点受潮程度。　　开路故障：电缆金属部分的连续性受到破坏，形成断线，且故障点的绝缘材料也受到不同

6、程度的破坏。现场用兆欧表测其绝缘电阻Rf为无穷大(∞)，该文原载于中国社会科学院文献信息中心主办的《环球市场信息导报》杂志http://www.ems86.com总第467期2012年第30期（7月28日出版）-----转载须注名来源但在直流耐压试验时，会出现电击穿；检查芯线导通情况，有断点。现场一般以一相或二相断线并接地的形式出现。　　低阻故障：电缆绝缘材料受到损伤，出现接地故障。现场用兆欧表测其绝缘电阻Rf小于10Z0(Z0为电缆的波阻抗，一般取10～40Ω之间)。现场一般低压动力电缆和控制电缆出现低阻故障的几率较高。　　高阻故障：电缆绝缘材料受到损伤，出现接地故

7、障。现场用兆欧表测其绝缘电阻Rf大于10Z0，在直流高压脉冲试验时，会出现电击穿。高阻故障是高压动力电缆(6KV或10KV电力电缆)出现几率最高的电缆故障，可达总故障的80%以上。　　现场实测时，笔者一般取Rf=3KΩ为划分高阻与低阻故障的界线。因为Rf=3KΩ时，恰好能得到回线法电桥精确测量所必需的10～50mA的测量电流。　　闪络故障：电缆绝缘材料受到损伤，出现闪络故障。现场用兆欧表测其绝缘电阻Rf为无穷大(∞)，但在直流耐压或高压脉冲试验时，会出现闪络性电击穿。闪络性故障比较难测，特别是新敷设的电缆进行预防性试验出现闪络故障时。现场一般使用直流