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普景：電力電纜故障探測基礎理論（1）
電力電纜故障探測基礎理論（1）
一、基礎理論概述
電力電纜供電以其安全、可靠、有利于美化城市與廠礦布局等優(yōu)點，獲得了越來越廣泛的應用。
電力電纜（以下簡稱電纜）多埋于地下，一旦發(fā)生故障，尋找起來十分困難，往往要花費數(shù)小時，甚至幾天的時間，不僅浪費了大量的人力、物力，而且會造成
難以估量的停電損失。如何準確、迅速、經(jīng)濟地查尋電纜故障便成了供電部門日益關注的問題。
電纜故障情況及埋設環(huán)境比較復雜，變化多，測試人員應熟悉電纜的埋設走向與環(huán)境，確切地判斷出電纜故障性質(zhì)，選擇合適的儀器與測量方法，按照一定的程
序工作，才能順利地測出電纜故障點。
電纜故障探測有其固有的特點，現(xiàn)場測試人員曾形象地說探測電纜故障點“七分靠儀器,三分靠人”，說明單純地靠購買*儀器是不能解決問題的。要重視操作
人員的培訓工作，生產(chǎn)單位和使用部門要經(jīng)常交流信息、積累經(jīng)驗，加強電纜故障探測技術的研討，以促進我國電纜故障探測技術整體水平的提高。
二 、電纜故障的原因
了解電纜故障的原因，對于減少電纜的損壞，快速地判定出故障點是十分重要的。
電纜故障的原因大致可歸納為以下幾類：
1、機械損傷
機械損傷引起的電纜故障占電纜事故很大的比例。有些機械損傷很輕微，當時并沒有造成故障，但在幾個月甚至幾年后損傷部位才發(fā)展成故障。造成電纜機械損
傷的主要有以下幾種原因：
（1）、 安裝時損傷：在安裝時不小心碰傷電纜，機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行城建施工，使電纜受到直接的外力損傷；
（3）、行駛車輛的震動或沖擊性負荷會造成地下電纜的鉛(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。
2、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構不密封或安裝不良而導致進水；
（2）、電纜制造不良，金屬護套有小孔或裂縫；
（3）、金屬護套因被外物刺傷或腐蝕穿孔；
3、絕緣老化變質(zhì)
電纜絕緣介質(zhì)內(nèi)部氣隙在電場作用下產(chǎn)生游離使絕緣下降。當絕緣介質(zhì)電離時，氣隙中產(chǎn)生臭氧、硝酸等化學生成物，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。
過熱也會引起絕緣老化變質(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
道等通風不良處的電纜、穿在干燥管中的電纜以及電纜與熱力管道接近的部分等都會因本身過熱而使絕緣加速損壞。
4、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，擊穿點一般是存在缺陷。
5、設計和制作工藝不良
中間接頭和終端頭的防水、電場分布設計不周密，材料選用不當，工藝不良、不按規(guī)程要求制作會造成電纜頭故障。
6、材料缺陷
材料缺陷主要表現(xiàn)在三個方面。一是電纜制造的問題，鉛（鋁）護層留下的缺陷；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，瓷件的機械強度不夠，其它零件不符合規(guī)格或組裝時不密封等；三是對絕緣材料的維護管理不善，造成電纜絕緣受潮、臟
污和老化。
7、護層的腐蝕
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、開裂或穿孔，造成故障。
8、電纜的絕緣物流失
油浸紙絕緣電纜敷設時地溝凸凹不平，或處在電桿上的戶外頭，由于起伏、高低落差懸殊，高處的絕緣油流向低處。而使高處電纜絕緣性能下降，導致故障發(fā)生。
在分析電纜故障發(fā)生的原因以及尋找故障點時，極為重要的是：要特別注意了解高壓電纜敷設、故障及修復的情況。要注意做好電纜安裝敷設及故障修復過程中的記錄工作。記錄應主要包括以下內(nèi)容：
（1）、線路名稱及起止地點。
（2）、故障發(fā)生時間。
（3）、故障發(fā)生的地點及排除經(jīng)過。
（4）、電纜規(guī)范：如電壓等級、型式、導體截面、絕緣方式，制造廠名及購置日期等。
（5）、裝置記錄：如安裝日期及氣候，各個對接頭、三通接頭的設計型式、絕緣種類、熱處理溫度及位置。
（6）、電纜的埋設情況：如電纜彎曲半徑的大小，路徑的走向，有無反常的敷設深度或者有特別的保護措施，如鋼板、穿管和排管等；電纜敷設中的技工和技術人員的姓名（這也常常是提供重要線索的來源之一）。
（7）、電纜周圍環(huán)境情況：如臨近故障處的地面情況，有無新的挖土、打樁或埋管等工程，泥土中有無酸或堿的成分，是否夾有小石塊，附近地區(qū)有無化學工廠等。
（8）、運行情況：如電纜線路負荷及溫度等。
（9）、校驗情況：包括試驗電壓、時間、泄漏電流及絕緣電阻的數(shù)值、歷史記錄。
由于制造缺陷而造成的電纜故障是不多的，分析了解可能造成電纜故障的原因，對尋找電纜故障點是很有幫助的。例如，通過測距知道了電纜的故障距離，而在對應位置上，發(fā)現(xiàn)近期進行過城建施工，就可以懷疑為在施工的過程中損傷了被測電纜而引起了故障，往往不需要費很大功夫，就能很快地對故障進行定點。