大家好,小體來為大家解答以上的問題。電纜故障原因以及維修方法分析,電纜故障原因以及維修方法這個(gè)很多人還不知道,現(xiàn)在讓我們一起來看看吧!
原因
電纜故障的最直接原因是由于絕緣降低而導(dǎo)致的擊穿。導(dǎo)致絕緣降低的因素很多。根據(jù)實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn),可以總結(jié)如下:
1.外力破壞。根據(jù)近幾年的運(yùn)行分析,特別是在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的海防區(qū),很多電纜故障都是由機(jī)械損壞引起的。比如電纜敷設(shè)安裝時(shí)施工不規(guī)范,容易造成機(jī)械損傷;在直埋電纜上進(jìn)行土建施工很容易損壞運(yùn)行中的電纜。有時(shí),如果損壞不嚴(yán)重,損壞的部分需要幾個(gè)月甚至幾年才能完全分解,形成斷層。有時(shí),如果損壞嚴(yán)重,可能會(huì)發(fā)生短路故障,這將直接影響電力機(jī)組的安全生產(chǎn)。
2.絕緣潮濕。這種情況也很常見,一般發(fā)生在埋地或排水管道中的電纜接頭處。例如,如果電纜接頭制作不符合標(biāo)準(zhǔn),并且接頭是在潮濕的氣候下制作的,則接頭會(huì)被淹沒或混入水蒸氣。時(shí)間長(zhǎng)了,在電場(chǎng)的作用下會(huì)形成水支,逐漸破壞電纜的絕緣強(qiáng)度,引發(fā)故障。
3.化學(xué)腐蝕。如果電纜直接埋在有酸堿作用的區(qū)域,電纜的鎧裝、鉛皮或外護(hù)套都會(huì)被腐蝕。保護(hù)層長(zhǎng)時(shí)間會(huì)遭受化學(xué)腐蝕或電解腐蝕,導(dǎo)致保護(hù)層失效,絕緣降低,電纜失效。
4.長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。過載運(yùn)行,由于電流的熱效應(yīng),當(dāng)負(fù)載電流通過電纜時(shí),必然導(dǎo)致導(dǎo)體發(fā)熱。同時(shí),電荷的趨膚效應(yīng)、鋼鎧的渦流損耗和介質(zhì)損耗也會(huì)產(chǎn)生額外的熱量,使電纜溫度升高。長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)行時(shí),溫度過高會(huì)加速絕緣老化,甚至絕緣被擊穿。特別是在炎熱的夏季,電纜的溫升往往會(huì)導(dǎo)致電纜的弱絕緣首先被擊穿,因此夏季電纜故障較多。
5.電纜接頭故障。電纜接頭是電纜線路中最薄弱的環(huán)節(jié),由于人員的直接疏忽(施工不到位)導(dǎo)致的電纜接頭故障時(shí)有發(fā)生。在制作電纜接頭的過程中,如果有一些原網(wǎng),比如接頭壓接不緊密,加熱不充分,就會(huì)降低電纜頭的絕緣,從而引發(fā)事故。
6.環(huán)境和溫度。電纜所處的外部環(huán)境和熱源也會(huì)導(dǎo)致電纜溫度過高,絕緣擊穿,甚至發(fā)生爆炸和火災(zāi)。
7.電纜本體正常老化或自然災(zāi)害等其他原因。
類型
電纜故障可以歸納為三類:接地、短路、斷線。故障類型主要包括以下幾個(gè)方面:
1.三芯電纜的一芯或兩芯接地。
2.兩相芯線之間短路。
3.三相芯線完全短路。
4.單相芯線斷裂或多相線斷裂。
維護(hù)方法
對(duì)于直接短路或斷線故障,萬用表可以直接測(cè)量判斷;對(duì)于間接短路和接地故障,用兆歐表遙測(cè)線芯間的絕緣電阻或線芯對(duì)地的絕緣電阻,根據(jù)電阻值即可判斷故障類型。
1.零電位法
零電位法,即電位比較法,適用于短纜芯的接地故障。該方法簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確,不需要精密儀器和復(fù)雜的計(jì)算。測(cè)量原理如下:將電纜故障芯線與一根等長(zhǎng)的比較線并聯(lián),在B、C兩端施加電壓VE,相當(dāng)于將電源接在兩根平行均勻電阻絲的兩端。此時(shí),一根電阻絲上任意一點(diǎn)與另一根電阻絲上對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的電位差一定為零,否則電位差為零的兩點(diǎn)一定是對(duì)應(yīng)點(diǎn)。由于微伏表的負(fù)極接地,與電纜故障點(diǎn)等電位,當(dāng)微伏表的正極在比較線上移動(dòng)到零時(shí),該點(diǎn)與故障點(diǎn)等電位,即故障點(diǎn)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)。s是單相閘刀開關(guān),E是6E電池或4節(jié)1號(hào)干電池,G是DC微伏表。測(cè)量步驟如下:
1)先將蓄電池E接在B相和C相的芯線上,然后在地面上鋪設(shè)一根與故障電纜長(zhǎng)度相同的對(duì)比線S。導(dǎo)線應(yīng)采用裸銅線或裸鋁線,其截面應(yīng)相等,無中間接頭。
2)將微電壓表的負(fù)電極接地,并將正電極連接到一根長(zhǎng)軟線。在鋪設(shè)的對(duì)比線上滑動(dòng)時(shí),應(yīng)充分接觸線的另一端。
3)閉合閘刀開關(guān)S,將軟線的末端滑到比較線上。當(dāng)微伏表指示為零時(shí),該位置就是電纜故障點(diǎn)的位置。
2.橋路法
電橋法是用雙臂電橋測(cè)量電纜芯線的DC電阻值,然后精確測(cè)量實(shí)際電纜長(zhǎng)度,根據(jù)電纜長(zhǎng)度與電阻的比例關(guān)系計(jì)算出故障點(diǎn)。該方法對(duì)電纜芯線間直接短路或短路點(diǎn)接觸電阻小于1的故障,判斷誤差一般不大于3m。對(duì)于故障點(diǎn)接觸電阻大于1的故障,可通過提高電壓使電阻降至1以下,再用此方法測(cè)量。測(cè)量電路時(shí),先測(cè)量芯線A和B之間的電阻R1,R1=2RX R其中RX為A相或B相到故障點(diǎn)的電阻值,僅指短接觸點(diǎn)的接觸電阻。然后將電橋移至電纜的另一端,測(cè)量a1和b1芯線之間的DC電阻R2,則R2=2R(L-X)R,R(L-X)為a1或b1芯線到故障點(diǎn)的電阻。測(cè)量R1和R2后,按圖3所示電路短路b1和c1,測(cè)量B和C兩相鐵芯間的d c電阻。那么,1/2的組織就是每相鐵芯的電阻值,用RL表示,RL=RXR(L-X)。由此可得故障點(diǎn)的接觸電阻值:R=R1R2-2RL表。因此,故障點(diǎn)兩側(cè)鐵芯的電阻值可由下式表示。確定了RX、R(L-X)、RL三個(gè)值后,就可以根據(jù)比例公式計(jì)算出故障點(diǎn)到電纜末端的距離X或(L-X):X=(RX/RL)L,(L-X)=(R(L-X)/RL)L,其中L為電纜總長(zhǎng)度。采用電橋法時(shí),應(yīng)保證測(cè)量精度,電橋連接線應(yīng)盡可能短,線徑應(yīng)足夠大,與電纜芯線的連接應(yīng)壓接或焊接,計(jì)算過程中保留所有小數(shù)點(diǎn)。
3.電容電流測(cè)量方法
在電纜運(yùn)行中,芯線之間和芯線之間存在電容。電容均勻分布,電容與電纜長(zhǎng)度成線性比例關(guān)系。電容電流測(cè)量法就是基于這個(gè)原理,對(duì)電纜芯線斷線故障的測(cè)量非常準(zhǔn)確。測(cè)量電路如圖4所示,使用的設(shè)備為1-2kVA單相調(diào)壓2S,1 ~ 100mA,0。5級(jí)交流毫安表。測(cè)量步驟:
1)首先測(cè)量電纜首端各相芯線的電容電流(施加的電壓應(yīng)相等)Ia、Ib、Ic值。
2)在電纜末端,測(cè)量各相線芯的電容電流Ia1、Ib2、Ic3的值,以檢查完好線芯和破損線芯的電容比,初步確定破損距離的大概點(diǎn)。
3)
所謂測(cè)聲法,是基于故障電纜放電的聲音,對(duì)高壓電纜芯線向絕緣層閃絡(luò)放電有效。該方法使用的設(shè)備是DC耐壓測(cè)試儀。TB是高壓試驗(yàn)變壓器,C是高壓電容,VE是高壓整流硅堆,R是限流電阻,Q是放電球隙,L是纜芯。當(dāng)電容C充電到一定電壓值時(shí),球隙會(huì)對(duì)故障纜芯放電,故障纜芯對(duì)絕緣層放電,產(chǎn)生“滋滋”的火花放電聲。對(duì)于明敷設(shè)的電纜,可以通過聽覺直接發(fā)現(xiàn)。對(duì)于埋地電纜,應(yīng)首先確定并標(biāo)記電纜方向。當(dāng)噪音很小時(shí),使用助聽器或醫(yī)用聽診器等音頻放大設(shè)備進(jìn)行查找。搜索時(shí),將拾音器貼近地面,沿電纜緩慢移動(dòng)?!白?,滋”的噪音最大時(shí),這就是故障點(diǎn)。使用這種方法時(shí)一定要注意安全,要有專人對(duì)測(cè)試設(shè)備端和電纜端進(jìn)行監(jiān)控。
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