時(shí)間：2023年10月20日地點(diǎn)：檢修部會(huì)議室主持人：王凱授課內(nèi)容：電纜故障的分析與處理技術(shù)講課作為連接各種電氣設(shè)備、傳輸和分配電能的電力電纜，以其平安、維護(hù)工作量少，穩(wěn)定性高，有利于提高電能的質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)得到越來越廣泛的應(yīng)用。目前，電力電纜所產(chǎn)生的故障在所有供電故障中占了相當(dāng)大的比重。如何快速、準(zhǔn)確地確定故障點(diǎn)位置和判斷出故障類型已成為電力電纜使用和運(yùn)行過程中十分關(guān)鍵的技術(shù)之一。前言一、電力電纜的結(jié)構(gòu)1—線芯2—內(nèi)半導(dǎo)體層3—交聯(lián)聚乙烯絕緣層4—外半導(dǎo)體層5—填料6—銅屏蔽層7—金屬護(hù)層〔鎧裝〕8—外絕緣護(hù)層三芯交聯(lián)聚乙烯電纜單芯電纜的根本結(jié)構(gòu)1—線芯2—絕緣層3—護(hù)層一、電力電纜的結(jié)構(gòu)二、電力電纜故障的原因了解電纜故障的原因，對(duì)于減少電纜的損壞，快速地判定出故障點(diǎn)是十分重要的。電纜故障的原因大致可歸納為以下幾類：故障護(hù)層腐蝕機(jī)械損傷絕緣受潮絕緣老化過電壓工藝不良材料缺陷二、電力電纜故障的原因二、電力電纜故障的原因了解電纜故障原因，有利于盡快地找到故障點(diǎn)。要注意電纜敷設(shè)、維護(hù)資料的整理與保存。主要故障原因：機(jī)械損傷(外力破壞)：占58%附件制造質(zhì)量的原因：占27%。敷設(shè)施工質(zhì)量的原因：占12%。電纜本體的原因：占3%。二、電力電纜故障的原因機(jī)械損傷機(jī)械損傷引起的電纜故障占電纜事故很大的比例。有些機(jī)械損傷很輕微，當(dāng)時(shí)并沒有造成故障，但在幾個(gè)月甚至幾年后損傷部位才開展成故障。造成電纜機(jī)械損傷的主要有以下幾種原因：二、電力電纜故障的原因1、安裝時(shí)損傷：在安裝時(shí)不小心碰傷電纜，機(jī)械

牽引力過大而拉傷電纜，或電纜過度彎曲而損傷電纜；2、直接受外力損壞：在安裝后電纜路徑上或電纜附近進(jìn)行城建施工，使電纜受到直接的外力損傷；二、電力電纜故障的原因3、行駛車輛的震動(dòng)或沖擊性負(fù)荷會(huì)造成地下電纜的鉛(鋁)包裂損；4、因自然現(xiàn)象造成的損傷：如中間接頭或終端頭內(nèi)絕緣膠膨脹而脹裂外殼或電纜護(hù)套；因電纜自然行程使裝在管口或支架上的電纜外皮擦傷；因土地沉降引起過大拉力，拉斷中間接頭或?qū)w。二、電力電纜故障的原因絕緣受潮絕緣受潮后引起故障，造成電纜受潮的主要原因有：1、因接頭盒或終端盒結(jié)構(gòu)不密封或安裝不良而導(dǎo)致進(jìn)水；2、電纜制造不良，金屬護(hù)套有小孔或裂縫；3、金屬護(hù)套因被外物刺傷或腐蝕穿孔；二、電力電纜故障的原因絕緣老化變質(zhì)電纜絕緣介質(zhì)內(nèi)部氣隙在電場(chǎng)作用下產(chǎn)生游離使絕緣下降。當(dāng)絕緣介質(zhì)電離時(shí)，氣隙中產(chǎn)生臭氧、硝酸等化學(xué)生成物，腐蝕絕緣；絕緣中的水分使絕緣纖維產(chǎn)生水解，造成絕緣下降。二、電力電纜故障的原因過熱會(huì)引起絕緣老化變質(zhì)。電纜內(nèi)部氣隙產(chǎn)生電游離造成局部過熱，使絕緣碳化。電纜過負(fù)荷是電纜過熱很重要的因素。安裝于電纜密集地區(qū)、電纜溝及電纜隧道等通風(fēng)不良處的電纜、穿在枯燥管中的電纜以及電纜與熱力管道接近的局部等都會(huì)因本身過熱而使絕緣加速損壞。二、電力電纜故障的原因過電壓大氣與內(nèi)部過電壓作用，使電纜絕緣擊穿，形成故障，擊穿點(diǎn)一般是存在缺陷。知識(shí)點(diǎn)過電壓內(nèi)過電壓空載長(zhǎng)線電容效應(yīng)不對(duì)稱短路接地甩負(fù)荷過電壓操作過電壓空載線路合閘重合閘過電壓切除空載線路過電壓諧振過電壓線性諧振過電壓鐵磁諧振過電壓參量諧振過電壓切斷空載變壓器過電壓外過電壓直擊雷過電壓感應(yīng)雷過電壓二、電力電纜故障的原因設(shè)計(jì)和制作工藝不良中間接頭和終端頭的防水、電場(chǎng)分布設(shè)計(jì)不周密，材料選用不當(dāng)，工藝不良、不按規(guī)程要求制作會(huì)造成電纜頭故障。二、電力電纜故障的原因材料缺陷材料缺陷主要表現(xiàn)在三個(gè)方面。一是電纜制造的問題，鉛〔鋁〕護(hù)層留下的缺陷；在包纏絕緣過程中，紙絕緣上出現(xiàn)褶皺、裂損、破口和重疊間隙等缺陷；二是電纜附件制造上的缺陷，如鑄鐵件有砂眼，瓷件的機(jī)械強(qiáng)度不夠，其它零件不符合規(guī)格或組裝時(shí)不密封等；三是對(duì)絕緣材料的維護(hù)管理不善，造成電纜絕緣受潮、臟污和老化。二、電力電纜故障的原因護(hù)層的腐蝕1、由于地下酸堿腐蝕、雜散電流的影響，使電纜鉛包外皮受腐蝕出現(xiàn)麻點(diǎn)、開裂或穿孔，造成故障。2、電纜的絕緣物流失油浸紙絕緣電纜敷設(shè)時(shí)地溝凸凹不平，或處在電桿上的戶外頭，由于起伏、上下落差懸殊，高處的絕緣油流向低處而使高處電纜絕緣性能下降，導(dǎo)致故障發(fā)生。三、電力電纜故障性質(zhì)的判斷短路故障：在電路中，電流不流經(jīng)用電器，直接連接電源兩極，那么電源短路(Shortcircuit)。根據(jù)歐姆定律I=U/R知道，由于導(dǎo)線的電阻很小，電源短路時(shí)電路上的電流會(huì)非常大。這樣大的電流，電池或者其他電源都不能承受，會(huì)造成電源損壞；更為嚴(yán)重的是，因?yàn)殡娏魈螅瑫?huì)使導(dǎo)線的溫度升高，嚴(yán)重時(shí)有可能造成火災(zāi)。三、電力電纜故障性質(zhì)的判斷故障接地〔faultearthing〕：又稱為接地故障，指導(dǎo)體與大地的意外連接。電線路所設(shè)置的過電流保護(hù)兼作接地故障保護(hù)；利用零序電流來實(shí)現(xiàn)接地故障保護(hù)；三、電力電纜故障性質(zhì)的判斷電力電纜的故障有多種類型，由于電力電纜在運(yùn)行中不但長(zhǎng)期承受電網(wǎng)的電壓，而且在運(yùn)行中還會(huì)經(jīng)常遇到各種過電壓：操作過電壓、大氣過電壓、故障過電壓等，以至于電力電纜的故障發(fā)生頻率相對(duì)于其它電氣設(shè)備來說是比較多的，常見的故障現(xiàn)象有電纜接頭和電纜終端的絕緣缺陷，電纜本身受到機(jī)械損傷、電纜霉熱、化學(xué)腐蝕、絕緣劣化和局部放電等。三、電力電纜故障性質(zhì)的判斷電纜常見故障有漏電接地、短路〔俗稱電纜“放炮“〕、斷線等。主要原因是電纜老化或受到外力碰、砸、擠壓、接線工藝不合格以及保護(hù)失靈等。電纜故障的查找與處理程序是：先判斷故障性質(zhì)，后找故障點(diǎn)，再根據(jù)情況按規(guī)定進(jìn)行處理。三、電力電纜故障性質(zhì)的判斷漏電故障：因?yàn)榫€路，電路板，電機(jī)，電路器件等絕緣老化或損壞造成設(shè)備或電器外殼帶電的故障。①電纜的絕緣水平低，出現(xiàn)漏電現(xiàn)象。②芯線相間或?qū)Φ亟^緣電阻達(dá)不到要求。③芯線之間或?qū)Φ匦孤峨娏鬟^大。三、電力電纜故障性質(zhì)的判斷漏電產(chǎn)生的原因有二：1、有些用電器采用的電路板自身有問題〔電路板低壓電路沒和220V的交流電隔離，本身就帶電〕，采用開關(guān)電源的電器多屬這一種情況。如有些老式彩電，人一摸到天線就會(huì)有手麻的感覺，這就是天線和電路板相連產(chǎn)生的漏電。不過這些電對(duì)人沒多大危險(xiǎn)，因?yàn)殡娐钒搴碗娫撮g有一個(gè)阻值很大的電阻，產(chǎn)生的電流小。三、電力電纜故障性質(zhì)的判斷漏電產(chǎn)生的原因有二：2、即便是用電器的電路板本身沒問題，但由于某些元件漏電〔尤其是電容〕或是由于電路板受潮、灰塵太多，也會(huì)出現(xiàn)漏電的現(xiàn)象，如有一些用電器外殼一開始不帶電，但用了一段時(shí)間后又帶電了，多屬這種情況。三、電力電纜故障性質(zhì)的判斷防范措施如果出現(xiàn)外殼帶電，摸到有明顯的刺痛感，這種情況就有可能屬于漏電了，可以用我們前面介紹的方法進(jìn)行檢測(cè)。遇到這種情況應(yīng)該從防范漏電入手。三、電力電纜故障性質(zhì)的判斷①最簡(jiǎn)單的做法就是交換火線和零線的位置，這種方法一般很有效。因?yàn)橛行┯秒娖鞅仨氉裱白罅阌一皎暤脑敲矗宸春缶蜁?huì)出現(xiàn)外殼漏電的現(xiàn)象。尤其是電腦及打印機(jī)等更要嚴(yán)格遵循這個(gè)原那么。插頭插反后電腦主機(jī)和打印機(jī)都帶了電，手不敢碰金屬外殼，用電筆測(cè)試，氖泡很亮，用萬用表測(cè)它與地的電壓竟到達(dá)160多伏，交換火線和零線的位置后就一點(diǎn)電也不帶了。三、電力電纜故障性質(zhì)的判斷②清掃電路板的灰塵，尤其是電源主板的灰塵。因?yàn)槿绻覊m多了有時(shí)就會(huì)導(dǎo)電〔特別是受潮時(shí)〕，把高壓和低壓局部連通后外殼就可能帶電。這種情況應(yīng)清理電路板上的灰塵，如果受潮后的灰塵不易除去，那么用無水酒精清洗，完了以后用電吹風(fēng)吹干驅(qū)除潮氣。三、電力電纜故障性質(zhì)的判斷③如果以上方法都不行，那么最有效的方法就是將外殼接地。實(shí)際上，我們電腦在日常應(yīng)用中通常是和多個(gè)外設(shè)連起來的，如顯示器、打印機(jī)和掃描儀等甚至還有局域網(wǎng)，只要有一個(gè)設(shè)備漏電，那么通過數(shù)據(jù)線或網(wǎng)線就會(huì)把電串到每一個(gè)設(shè)備上。所以，我們有時(shí)摸到電腦主機(jī)箱有電，但不一定是電腦主機(jī)漏的電，我們?cè)跈z查時(shí)應(yīng)斷開連接，逐個(gè)檢查，找到“漏電元兇〞。三、電力電纜故障性質(zhì)的判斷接地故障①完全接地〔也稱“死接地〞〕，即電纜某相芯線接地，如用搖表〔或萬用表〕測(cè)量?jī)烧咧g絕緣電阻為零。②低電阻接地，即電纜一相或幾相芯線對(duì)地的絕緣電阻值低于500K?。③高電阻接地，即電纜一相或幾相芯線對(duì)地的絕緣電阻值在500K?以上，甚至1M?以上。三、電力電纜故障性質(zhì)的判斷短路故障：短路〔接地〕型：電纜一相或多相導(dǎo)體對(duì)導(dǎo)體或地之間的絕緣發(fā)生貫穿性故障。根據(jù)短路〔接地〕電阻的大小又有高阻、低阻和金屬性短路〔接地〕故障之分。根據(jù)短路的相數(shù)分有兩相同時(shí)接地短路或兩相直接短路；有三相短路或接地。三、電力電纜故障性質(zhì)的判斷短路〔接地〕型故障所指的高阻和低阻之間，其短路〔接地〕電阻的分界并非固定不變，它主要取決于測(cè)試設(shè)備的條件，如測(cè)試電源電壓的上下、檢流計(jì)的靈敏度等。三、電力電纜故障性質(zhì)的判斷斷線故障：電纜一相或幾相芯線斷開，或者一相導(dǎo)電芯線斷一局部。閃絡(luò)性故障：當(dāng)電纜的電壓到達(dá)某一定值時(shí)，芯線間或芯線對(duì)地發(fā)生閃絡(luò)性擊穿；當(dāng)電壓降低后，擊穿停止。在某些情況下，即使再次提高電壓時(shí)，擊穿亦不出現(xiàn)，經(jīng)過假設(shè)干時(shí)間后又會(huì)發(fā)生。這種故障有自動(dòng)封閉故障點(diǎn)的特點(diǎn)。三、電力電纜故障性質(zhì)的判斷復(fù)合型：電纜故障具有兩種及以上的故障特點(diǎn)。故障性質(zhì)故障特點(diǎn)常見類型低阻接地或短路故障電纜線路一相導(dǎo)體對(duì)地或數(shù)相導(dǎo)體對(duì)地或數(shù)相導(dǎo)體之間的絕緣電阻低于100kΩ，而導(dǎo)體連續(xù)性良好單相接地、二相短路接地、二相短路、三相短路接地等高阻接地或短路故障與低阻接地或短路故障相類似，但區(qū)別于接地電阻或短路電阻大于100kΩ單相接地、二相短路接地、二相短路、三相短路接地等斷線故障電纜各相導(dǎo)體的絕緣電阻符合規(guī)定，但導(dǎo)體的連續(xù)性試驗(yàn)證明有一相或數(shù)線導(dǎo)體不連續(xù)單相斷線、二相斷線、三線斷線閃絡(luò)故障低電壓時(shí)電纜絕緣良好，當(dāng)電壓升高到一定值或在某一較高電壓持續(xù)一段時(shí)間后，絕緣發(fā)生瞬時(shí)擊穿現(xiàn)象單相閃絡(luò)、二相閃絡(luò)、三相閃絡(luò)復(fù)合型故障電纜線路具有兩種及以上的故障特性接地?cái)嗑€、斷線閃絡(luò)、斷線短路等三、電力電纜故障性質(zhì)的判斷這樣分類的目的也是為了選擇測(cè)試方法的方便，根據(jù)目前流行的故障測(cè)距技術(shù)，開路與低阻故障可用低壓脈沖反射法，高阻故障要用沖擊閃絡(luò)法，而閃絡(luò)性故障可用直流閃絡(luò)法測(cè)試。四、故障點(diǎn)的查找方法盡管導(dǎo)致電纜故障的原因很多，但是，不管是哪種原因，最終造成電纜故障的類型大致有以下幾種：開路〔斷路〕故障；低阻〔短路〕故障；高阻故障。高阻故障又分為高阻泄漏性故障和高阻閃絡(luò)性故障。根據(jù)不同故障類型的特點(diǎn)，采用相應(yīng)的方法對(duì)電纜故障進(jìn)行測(cè)試。

四、故障點(diǎn)的查找方法高阻泄漏性故障：在做電纜高壓絕緣試驗(yàn)時(shí)，泄漏電流隨試驗(yàn)電壓的升高而增加，試驗(yàn)電壓升高到額定值時(shí)〔有時(shí)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到額定值〕，而泄漏電流超過了允許值。

高阻閃絡(luò)性故障：試驗(yàn)電壓升至某值時(shí)，泄漏電流突然升高，監(jiān)視泄漏電流的表針閃絡(luò)性擺動(dòng)，電壓稍下降時(shí)，此現(xiàn)象消失，但電纜絕緣仍有極高的阻值。四、故障點(diǎn)的查找方法泄露電流：沿不希望的絕緣途徑流過的電流。泄漏電流由泄漏電流試驗(yàn)測(cè)定。泄漏電流試驗(yàn)一般是直流泄漏電流試驗(yàn)。泄漏電流試驗(yàn)可發(fā)現(xiàn)絕緣物的硬傷、脆裂等缺陷。發(fā)電機(jī)、交流電動(dòng)機(jī)、變壓器和電抗器、油斷路器和空氣斷路器、電力電纜、避雷器等高壓設(shè)備投入運(yùn)行前應(yīng)按規(guī)定做泄漏電流試驗(yàn)。四、故障點(diǎn)的查找方法診斷測(cè)距定點(diǎn)診斷結(jié)果：A相對(duì)地絕緣下降L=360m測(cè)距結(jié)果L=360m定點(diǎn)結(jié)論：地面正下方電纜故障探測(cè)的步驟：電纜故障的探測(cè)一般要經(jīng)過診斷、測(cè)距、定點(diǎn)三個(gè)步驟。四、故障點(diǎn)的查找方法電纜故障性質(zhì)的診斷：即確定故障的類型與嚴(yán)重程度，以便于檢修人員對(duì)癥下藥，選擇適當(dāng)?shù)碾娎|故障測(cè)距與定點(diǎn)方法。電纜故障測(cè)距又叫粗測(cè)：在電纜的一端使用儀器確定故障距離。電纜故障定點(diǎn)位又叫精測(cè)：即按照故障測(cè)距結(jié)果，根據(jù)電纜的路徑走向，找出故障點(diǎn)的大體方位來，在一個(gè)很小的范圍內(nèi)，利用放電聲測(cè)法或其它方法確定故障點(diǎn)的準(zhǔn)確位置。四、故障點(diǎn)的查找方法電纜故障性質(zhì)的診斷：所謂診斷電纜故障的性質(zhì)，就是指確定：故障電阻是高阻還是低阻；是閃絡(luò)還是封閉性故障；是接地、短路、斷線，還是它們的混合；是單相、兩相，還是三相故障。四、故障點(diǎn)的查找方法可以根據(jù)故障發(fā)生時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象，初步判斷故障的性質(zhì)。例如，運(yùn)行中的電纜發(fā)生故障時(shí)，假設(shè)只是給了接地信號(hào)，那么有可能是單相接地的故障。繼電保護(hù)過流繼電器動(dòng)作，出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，那么此時(shí)可能發(fā)生了電纜兩相或三相短路或接地故障，或者是發(fā)生了短路與接地混合故障。發(fā)生這些故障時(shí)，短路或接地電流燒斷電纜將形成斷線故障。但通過上述判斷不能完全將故障的性質(zhì)確定下來，還必須測(cè)量絕緣電阻和進(jìn)行“導(dǎo)通試驗(yàn)〞。四、故障點(diǎn)的查找方法測(cè)量絕緣電阻時(shí)，使用兆歐表(1千伏以下的電纜，用1000伏的兆歐表；1千伏以上的電纜，用2500伏的兆歐表)來測(cè)量電纜線芯之間和線芯對(duì)地的絕緣電阻；進(jìn)行“導(dǎo)通試驗(yàn)〞時(shí)，將電纜的末端三相短接，用萬用表在電纜的首端測(cè)量芯線之間的電阻。四、故障點(diǎn)的查找方法電纜故障測(cè)距：長(zhǎng)期以來，涌現(xiàn)出了許多測(cè)量方法與儀器，這些方法與儀器適用于不同故障情況，各有優(yōu)缺點(diǎn)，這里就故障測(cè)距與定點(diǎn)儀器簡(jiǎn)單地做一下評(píng)價(jià)和比較。四、故障點(diǎn)的查找方法電橋法：電橋法是一種經(jīng)典測(cè)試方法。電橋法優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、方便、精確度高，但它的重要缺點(diǎn)是不適用于