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电力电缆故障的原因

  了解电缆故障的原因,对减少电缆的损坏,快速判定故障点十分重要。电缆故障的原因大致分为机械损伤、绝缘受潮、绝缘老化变质、过热、过电压、产品质量缺陷、产品设计不良等七大类。

1.机械损伤

  机械损伤类故障比较常见,所占的故障率最大,约为。其故障形式比较容易识别,大多会造成停电事故,主要包括

(1)直接受外力破坏。如进行城市建设,交通运输,地下管线工程施工、打桩、起重、转运等操作误伤电缆。

(2)施工损伤。如机械牵引力过大造成的电缆拉损电缆弯曲过度而损伤绝缘层或屏蔽层在允许施工温度以下的野蛮施工致使绝缘层和保护层损伤电缆剥切尺寸过大、刀痕过深损伤等。

(3)自然损伤。

  如因中间或终端的绝缘胶膨胀而涨裂外壳或附近电缆护套因自由行程而使电缆管口、支架处的电缆外皮磨损因土地沉降、滑坡等引起的拉力过大而拉断中间接头或电缆本体因温度太低而冻裂电缆或附件因大型设备或车辆的频繁振动而损坏电缆等。

2.绝缘受潮

  绝缘受潮是电缆故障的又一主要因素,所占的故障率约为,绝缘受潮一般可在绝缘电阻和直流耐压试验中发现,表现为绝缘电阻降低,泄漏电流增大。一般造成绝缘受潮的原因主要有

(1)接头盒或终端盒结构不密封或安装不良导致进水

(2)电缆制造不良有小孔或裂缝

(3)金属护套被外物刺伤或腐蚀穿孔等。

3.绝缘老化变质

  电缆绝缘长期在电和热的作用下运行,其物理性能会发生变化,从而导致电力电缆其绝缘强度降低或介质损耗增大而最终引起绝缘崩溃。绝缘老化故障率约占19%,电缆运行时间特别久(30-40年以上)的则称为正常老化,由于运行不当而在较短年份内发生类似情况的,则认为是绝缘过早老化。引起绝缘过早老化的主要原因有

(1)电缆选型不当,致使电缆长期在过电压下运行。

(2)电缆线路周围靠近热源,使电缆局部或整个线路长期受热而过早老化。

(3)电缆工作在与电缆绝缘起不良化学反应的环境中而过早老化。

(4)绝缘介质内部气息在电场的作用下产生游离使绝缘下降,电缆运行过热时也会引起绝缘层的老化变质。

4.电缆过热

电缆过热有多方面的因素,从近几年各地运行情况的统计分析上来看,主要有以下原因

(1)  电缆长期过负荷运行。

(2)  火灾或邻近电缆故障的烧伤。

(3)  靠近其他热源,长期接受热辐射。

  其中,电缆过负荷是电缆过热的重要原因,过负荷导致过热。在电缆比较密集的区域,电缆沟及隧道通风不良处,电缆穿在千燥的管中部分等,都会因电缆本身过负荷而加速电缆因过热发生绝缘损坏。例如,橡塑电缆长期过热后,绝缘材料会出现变硬、变色、失去弹性、出现裂纹等物理变化。

5.过电压

  电缆过电压是由于雷击或其他冲击造成的。试验表明,电缆绝缘在正常运行电压下所承受的电应力,约为新电缆所能承受的击穿试验时承受电应力的十分之一。所以一般情况下一倍的大气过电压或操作过电压对于绝缘良好的电缆不会有太大的影响。从现场故障实物的解剖分析可以确认,这些击穿点往往早已存在较为严重的某种缺陷,雷击只是较早地激发了该缺陷。容易被过电压激发而导致电缆绝缘击穿的缺陷主要有

(1)绝缘层内含有气泡,杂质或绝缘油干枯。

(2)电缆内屏蔽层上有结疤或遗漏。

(3)电缆绝缘已严重老化。

(4)大气过电压与内部过电压的作用,使电缆绝缘层击穿,形成故障,击穿点一般存在材料缺陷。

6.产品质量缺陷

  电缆及电缆附件是电缆线路中不可缺少的两种重要部分。它们的质量优劣,直接影响电缆线路的安全运行。由于一些施工单位缺乏必要的专业技术培训,使电缆三头的制作质量存在较大的质量问题。这些产品质量缺陷可归纳为以下几个方面

(1)电缆本体质量缺陷。如油纸电缆铅护套存在杂质砂粒、机械损伤及压铅有接缝橡塑绝缘电缆主绝缘层偏芯、内含气泡、杂质,内半导电层出现节疤、遗漏,电缆贮运中未封端而导致线芯大量进水。上述缺陷一般不易发现,往往是在检修或试验中发现其绝缘电阻低、泄漏电流大,甚至耐压击穿。

(2)电缆附件质量缺陷。传统三头质量缺陷有铸铁件有砂眼、瓷件强度不够、组装部分加工粗糙、防水胶圈规格不符或老化等热缩和冷缩电缆三头质量缺陷有绝缘管内有气泡、杂质或厚度不均、密封涂胶处有遗漏等。

(3)三头制作质量缺陷。传统式三头制作质量缺陷主要有绝缘层绕包不紧空隙大、不洁,密封不严,绝缘胶配比不对等热缩三头制作质量缺陷主要有半导电层处理不净,应力管安装位置不当,热缩管收缩不均匀,地线安装不牢等预制电缆三头安装质量缺陷主要有剥切尺寸不精确、绝缘件套装时乘余应力太大等。

(4)电缆线路中存在拆用旧电缆及附件的情况,这种以旧充新或以旧补旧的做法虽然在利用材料,节省资金方面有好处,但对设备完好率却影响很大。

7.产品设计不良

  电力电缆发展到今天,其结构与型式已基本稳定,但电缆中间接头和终端头的各种电缆附件却一直在不断地改进。这些新型电缆附件往往在新设备、新材料、新工艺上没有取得足够的运行经验,所以在选用时应慎之又慎,最好根据其运行经验的成熟与否,逐步推广使用,以免造成大面积质量事故。属于产品设计不良的主要弊病有

(1)防水不严密

(2)选用材料不妥当

(3)工艺程序不合理

(4)机械强度不充足等。

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