電纜故障的性質(zhì)與分類

1. 以故障材料特征分類

可分為串聯(lián)故障、并聯(lián)故障及復(fù)合故障三類。

（1）串聯(lián)故障

串聯(lián)故障（金屬材料缺陷）是指電纜一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體（包括鉛、鋁外皮）斷開的故障。它是廣義的電纜開路故障。因纜芯的連續(xù)性受到破壞，形成斷線或不*斷線。不*斷線尤其不容易發(fā)現(xiàn)。串聯(lián)故障具體可分為：一點(diǎn)開斷、多點(diǎn)開斷、一相斷線、多相斷線等。

（2）并聯(lián)故障

并聯(lián)故障（絕緣材料缺陷）是指導(dǎo)體對(duì)外皮或?qū)w之間的絕緣水平下降，不能承受正常運(yùn)行電壓而發(fā)生的短路故障。它是廣義的電纜短路故障。這類故障由于纜芯之間或纜芯對(duì)外皮間的絕緣破壞而形成短路、接地、閃絡(luò)擊穿等現(xiàn)象，在現(xiàn)場出現(xiàn)頻率較高。并聯(lián)故障具體可分為：一相接地、兩相接地、兩相短路、三相短路等。

（3）復(fù)合故障

復(fù)合故障（絕緣材料、金屬材料都出現(xiàn)了缺陷）是指纜芯與纜芯之間的絕緣均出現(xiàn)故障。它包括一相斷線并接地、兩相斷線并接地、兩相短路并接地等。

2. 以故障點(diǎn)絕緣特征分類

根據(jù)電纜故障點(diǎn)絕緣電阻Rf與擊穿間隙G的情況，電纜故障又可分為開路故障、低阻故障、高阻故障、閃絡(luò)故障四大類。該分類法為現(xiàn)場電纜故障zuì基本的分類方法，特別有利于探測方法的選擇。

其中，間隙擊穿電壓UG的大小取決于故障點(diǎn)放電通道（即擊穿間隙）的距離G，絕緣電阻Rf 的大小取決于故障點(diǎn)電纜介質(zhì)碳化程度，分布電容 Cf 的大小取決于故障點(diǎn)受潮程度。

（1）開路故障

電纜金屬部分的連續(xù)性受到破壞，形成斷線，且故障點(diǎn)的絕緣材料也受到不同程度的破壞?，F(xiàn)場用兆歐表測其絕緣電阻Rf 為無窮大（∞），但在直流耐壓試驗(yàn)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)電擊穿；檢查芯線導(dǎo)通情況，有斷點(diǎn)?，F(xiàn)場一般以一相或二相斷線并接地的形式出現(xiàn)。

（2）低阻故障

電纜絕緣材料受到損傷，出現(xiàn)接地故障?，F(xiàn)場用兆歐表測其絕緣電阻Rf小于10Z0（Z0為電纜的波阻抗，一般取10～40Ω之間）。現(xiàn)場一般低壓動(dòng)力電纜和控制電纜出現(xiàn)低阻故障的幾率較高。

（3）高阻故障

電纜絕緣材料受到損傷，出現(xiàn)接地故障?，F(xiàn)場用兆歐表測其絕緣電阻Rf 大于10Z0，在直流高壓脈沖試驗(yàn)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)電擊穿。高阻故障是高壓動(dòng)力電纜（6KV或10KV電力電纜）出現(xiàn)幾率zuì高的電纜故障，可達(dá)總故障的80%以上。

現(xiàn)場實(shí)測時(shí)，筆者一般取Rf =3KΩ為劃分高阻與低阻故障的界線。因?yàn)?/span>Rf =3KΩ時(shí)，恰好能得到回線法電橋jīng確測量所必需的10～50mA的測量電流。

MHYVP 1×2×7/0.43 礦用通信電纜 （4）閃絡(luò)故障

電纜絕緣材料受到損傷，出現(xiàn)閃絡(luò)故障?，F(xiàn)場用兆歐表測其絕緣電阻Rf為無窮大（∞），但在直流耐壓或高壓脈沖試驗(yàn)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)閃絡(luò)性電擊穿。閃絡(luò)性故障比較難測，特別是新敷設(shè)的電纜進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)出現(xiàn)閃絡(luò)故障時(shí)。現(xiàn)場一般使用直流閃絡(luò)法進(jìn)行探測。

3. 以故障觸發(fā)原因及故障點(diǎn)特征分類

根據(jù)電力電纜在運(yùn)行或預(yù)防性試驗(yàn)中，電纜、電纜頭及中間盒出現(xiàn)不同特點(diǎn)的絕緣破壞，還可分為放炮故障、擊穿故障和運(yùn)行故障三類。

（1）放炮故障

在工礦企業(yè)，運(yùn)行中的電力電纜，由于種種原因，絕緣出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞，產(chǎn)生跳閘的事故。稱為電纜放炮。這類故障的特點(diǎn)是：電纜故障點(diǎn)多數(shù)有鉛包或銅皮破裂，外部有不同程度的變形；電纜故障性質(zhì)常表現(xiàn)為兩相短路接地或兩相斷線并接地，其接地電阻一般較小，解剖故障點(diǎn)，可發(fā)現(xiàn)電弧擊穿的碳化點(diǎn)或樹狀放電碳道與裂痕。電纜放炮故障，其故障特征明顯，大多數(shù)情況下，運(yùn)行值班人員都能提供放炮大致位置。所以，這類故障除少數(shù)較復(fù)雜的情況需測距外，一般只要用萬用表測定故障的具體性質(zhì)（單相接地、短路接地、斷線接地等），可用聲測法直接定點(diǎn)，簡單明了。

（2）擊穿故障

實(shí)際工作中，因預(yù)防性試驗(yàn)而觸發(fā)的電纜絕緣破壞事件，習(xí)慣稱為電纜擊穿。該類故障均發(fā)生在直流實(shí)驗(yàn)電壓下，其絕緣破壞為電擊穿，接地點(diǎn)一般鉛包或銅皮完好，外部無明顯變形（機(jī)械創(chuàng)傷除外）。電纜擊穿故障多為單純性接地故障，其接地故障較高，解剖故障點(diǎn)，絕緣材料沒有碳化點(diǎn)，但通過儀器可發(fā)現(xiàn)碳孔和水樹枝老化結(jié)構(gòu)。對(duì)電纜擊穿故障，特別是一些高阻接地性電纜擊穿故障，其測試難點(diǎn)在測距。由于該類故障較為隱蔽，測試參數(shù)復(fù)雜多變，缺少規(guī)律性，所以能否迅速發(fā)現(xiàn)電纜故障點(diǎn)，測距是關(guān)鍵。"高壓回線法"、"電錘法"均具有探測該類故障zuì有效的方法。

（3）運(yùn)行故障

它是指工廠電力系統(tǒng)在運(yùn)行中，電纜饋出線、電機(jī)、變壓器的電纜引線，其高壓二次回路出現(xiàn)電壓波動(dòng)或發(fā)現(xiàn)接地信號(hào)（有接地保護(hù)的電力元件出現(xiàn)接地跳閘），排除其他電力元件故障的可能性而確定的電纜故障。這類故障的zuì大特點(diǎn)就是不明確。電纜運(yùn)行故障的形式就是電纜放炮（如兩點(diǎn)接地引發(fā)的相間短路）；另一部分運(yùn)行故障在做停點(diǎn)檢查時(shí)，由于耐壓通不過而發(fā)展成電纜擊穿故障（如電纜老化、絕緣缺陷等）；還有一部分電纜運(yùn)行故障是由于電纜引出線安裝位置不當(dāng)（如電纜相間或?qū)Φ鼐嚯x不夠、電纜頭臟污或電機(jī)基礎(chǔ)進(jìn)水等），這些故障主要進(jìn)行一些簡單處理即可；zuì不明確的是那些瞬時(shí)接地、產(chǎn)生不穩(wěn)定閃絡(luò)的電纜運(yùn)行故障。該類故障在電纜停電后，絕緣電阻測量和直流耐壓實(shí)驗(yàn)有相當(dāng)部分可以通過，再把電纜投入系統(tǒng)后，也能正常運(yùn)行一段時(shí)間；剩下的就是單相接地電纜故障，它們約占電纜運(yùn)行故障的40%，這種接地故障一般外部也沒有明顯變形，接地電阻也不太高（一般幾十至幾百歐）。解剖故障點(diǎn)有細(xì)微的碳化點(diǎn)。

電纜運(yùn)行接地故障原因有兩種：其一，由于電纜運(yùn)行時(shí)間較長，絕緣層出現(xiàn)自然老化；其二，電纜在腐蝕環(huán)境中，電纜護(hù)套被迅速破壞，腐蝕性氣體侵入絕緣層使其劣化。電纜絕緣層不管出現(xiàn)老化還是劣化，其擊穿電壓都會(huì)下降，zuì終導(dǎo)致額定工頻電壓下的電擊穿，從而產(chǎn)生電纜接地故障。這類故障可用"低壓回線法"探測；用"電錘法"探測，效果也較好。

10kV配電線路常見故障及預(yù)防措施

10kV配電網(wǎng)絡(luò)涉及面廣、影響面大，它直接關(guān)系到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及廣大人民群眾生活等ān全可靠供電的需要。為了減少線路故障的發(fā)生,迅速查找線路缺陷及事故隱患，作為運(yùn)行人員應(yīng)該掌握線路事故發(fā)生的規(guī)律性，并采取有針對(duì)性的措施來預(yù)防或消除，盡量縮小停電面積，減短停電時(shí)間，以保證10kV配網(wǎng)能ān全可靠的供電、運(yùn)行。一般10kV線路故障，從技術(shù)性質(zhì)上分有接地(多指單相接地)、相間短路、接地相間短路三種形式;從時(shí)間上分有線路瞬時(shí)性故障(一般是斷路器重合閘成功)和*性故障(一般是斷路器重合閘不成功)兩類。

　　1 單相接地故障

　　一般引起此類故障的問題較多且不易查找，因?yàn)榇祟惞收喜蛔阋砸鹛l，有時(shí)無明顯的判別標(biāo)志。

　　1.1 故障原因

　　發(fā)生單相接地故障的主要原因有導(dǎo)線在絕緣子上綁扎或固定不牢，脫落到橫擔(dān)或地上;導(dǎo)線斷線落地或搭在橫擔(dān)上;配電變壓器高壓引下線斷線;導(dǎo)線風(fēng)偏過大，與建筑物距離過近;配電變壓器高壓

　　繞組單相絕緣擊穿或接地;配電變壓器臺(tái)上的避雷器或熔斷器絕緣擊穿;同桿架設(shè)導(dǎo)線上層橫擔(dān)的拉線一端脫落，搭在下排導(dǎo)線上;導(dǎo)線上的分支熔斷器絕緣擊穿;絕緣子擊穿;線路落雷;樹木短接等。

　　1.2 故障查找

　　對(duì)于此類故障的查找的辦法一是沿線路進(jìn)行粗略xún視，看是否有樹木短接、導(dǎo)線斷線、導(dǎo)線附著異物等，多注意線路轉(zhuǎn)角及分支線T接處;一是重點(diǎn)xún視配電室，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)這樣的故障一般是配電室的跌落熔斷器、避雷器、穿墻套管絕緣下降擊穿造成的。如果上述辦法未查找到故障點(diǎn)，可利用支線上的斷路保護(hù)器進(jìn)行采取分片、分段、分設(shè)備的"排除法"，并與絕緣搖測、蹬桿檢查等辦法相結(jié)合，縮小排查范圍，盡快找到故障點(diǎn)并消除故障。

　　1.3 預(yù)防措施

　　1.3.1 對(duì)配電線路定期進(jìn)行xún視，主要是看導(dǎo)線與樹木、建筑物距離，導(dǎo)線與絕緣子的綁扎和固定是否牢固，絕緣子固定螺栓是否松脫，橫擔(dān)、拉線螺栓是否松脫，拉線是否斷裂或破股，導(dǎo)線弧垂是否過大或過小等。

　　1.3.2 對(duì)配電線路上的絕緣子、分支熔斷器、避雷器等設(shè)備進(jìn)行絕緣測試，不合格的及時(shí)更換。

　　1.3.3 在10kV配電線路分支上加裝斷路保護(hù)器，可以縮小故障范圍、減少停電面積和停電時(shí)間，有利于快速查找故障點(diǎn)。

MHYVP 1×2×7/0.43 礦用通信電纜 　　2 相間短路故障

　　2.1 故障原因

　　引起此類故障的原因主要有：大風(fēng)造成一些導(dǎo)體、半導(dǎo)體的輕物質(zhì)刮到線路上，例如田間的塑料薄膜、刮斷的樹枝、廢棄錄音長帶等;鳥害與放風(fēng)箏或一些人為的向空中亂拋雜物落在導(dǎo)線上;違章駕駛機(jī)動(dòng)車輛碰撞傾斜或撞斷道路旁電桿，超高車刮斷導(dǎo)線;用戶因設(shè)備原因造成的低壓相間短路;變壓器燒壞;

　　立在陡坡的電桿受雨水沖刷或低洼沼澤地帶桿基被泥水軟化、腐蝕，形成電桿傾斜或倒桿事故;雷擊引起的相間弧光短路或者對(duì)地絕緣擊穿(絕緣擊穿發(fā)生處一般為絕緣子、隔離刀閘、跌落式熔斷器等沒有避雷器保護(hù)的設(shè)備)導(dǎo)致的接地相間短路等。

　　2.2 故障查找

　　首先根據(jù)變電所熔斷器保護(hù)動(dòng)作情況進(jìn)行初步判斷。如果線路發(fā)生的是電流速斷保護(hù)動(dòng)作，則可以判斷故障點(diǎn)一般是線路兩相或三相直接短路引起，且故障點(diǎn)在主干線或靠變電所較近的線路可能性較大。如果線路發(fā)生的是過電流保護(hù)動(dòng)作，一般屬非金屬性短路或線路末端分支線路短路引起。如果電流速斷保護(hù)與過流保護(hù)同時(shí)動(dòng)作，一般說明故障點(diǎn)位于線路中段。然后根據(jù)判斷組織人員進(jìn)行xún視, 如果10kV線路主干線及各分支線都裝設(shè)斷路器保護(hù),,則查看主干線柱上分段斷路器及各分支線斷路器是否跳閘，爾后對(duì)跳閘后的線路，對(duì)照2.1講過的可能發(fā)生的各種故障原因進(jìn)行逐級(jí)查找，直到查出故障點(diǎn); 對(duì)裝有線路短路故障指示器的架空線，可借助故障指示器的指示來確定故障段線路。

　　2.3 預(yù)防措施

　　2.3.1 在所有ān全距離裕度不大的轉(zhuǎn)角桿、T接桿、跌落保險(xiǎn)等處實(shí)施絕緣化，避免異物和鳥類造成的故障。但要注意T接桿及轉(zhuǎn)角桿zuì上端的聯(lián)絡(luò)線保持裸線，為夏季雷擊提供放電點(diǎn)，防止雷擊斷線。

　　2.3.2 在雷場區(qū)的線路加裝避雷線及耦合地線。

　　2.3.3 在施工現(xiàn)場、道路兩旁等比較繁忙的公共場所處的電力設(shè)施安裝醒目標(biāo)志;加強(qiáng)電力知識(shí)教育,提高用戶對(duì)供用電設(shè)施ān全保護(hù)的意識(shí)。

　　2.3.4 加強(qiáng)配電線路xún視,及時(shí)清理線路通道內(nèi)的障礙物。

　　3 結(jié)束語

　　為保證線路健康運(yùn)行，正常經(jīng)濟(jì)送電，在線路設(shè)計(jì)、施工時(shí)做到充分考慮各種因素外，各供電所應(yīng)著重加強(qiáng)線路日常維護(hù)管理,進(jìn)行定期檢修。公司對(duì)巡線人員不定期組織péi訓(xùn)、考核，提高其專業(yè)技能、強(qiáng)化責(zé)任心;巡線人員應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行xún視，檢查線路健康狀況，找出存在缺陷和問題，及時(shí)制訂檢修計(jì)劃，將事故消滅在萌芽狀態(tài),確保電網(wǎng)的ān全、經(jīng)濟(jì)和穩(wěn)定運(yùn)行。