國家電網電纜常見故障及原因分析

發布（bù）時（shí）間：

2023-05-09

近幾年，國家對電網運行安全越來越重視，電（diàn）力工程中電力電纜是其重要的組成部分，用於輸配電，具有施工方便、絕緣性能好、供電可靠、操作維護簡單以及提供電容提高功率等優點，但在使用中也存在電纜接頭過熱

近幾年，國家對電網運行安全（quán）越來越重視，電力工程中電力電纜是其重（chóng）要的組成部分，用於輸配電（diàn），具有施工方便、絕緣（yuán）性能好、供電（diàn）可靠、操作維護簡單以（yǐ）及提供（gòng）電容提高功率等優點，但在使（shǐ）用中也存在電纜接頭過熱（rè），保護層機械損傷（shāng），絕緣老化變質，引起過電（diàn）壓和諧波故障電纜故障，終端頭和中間接頭設計、電纜（lǎn）工藝和材料選擇等問題，一旦發生（shēng）電纜事故，不僅會給國家造成一定的（de）財產損失，而且（qiě）會危及人民的生命安全。基於此，需要從電（diàn）網常（cháng）見故（gù）障入手，分（fèn）析故障產生的原因及相應的對策。

一、電力電纜（lǎn）故障（zhàng）分析

（1）電力（lì）電纜過負荷擊穿。電纜在長期使用中經常（cháng）處於持續（xù）不斷（duàn）的運行狀態，這樣（yàng）的超負荷運行會造成電纜絕緣老化和半導體（tǐ）膨脹裂縫等缺陷，在（zài）沒有及時（shí）發現的情況下，缺陷逐漸擴大，當（dāng）電力負荷較大時，容易使得電纜線（xiàn）芯的溫度上（shàng）升，長期高溫作用下，絕緣老（lǎo）化日益加劇，使用壽命（mìng）縮短，逐步發展成電纜故障（zhàng）。

（2）電纜頭或中間接頭材料問題。電纜接頭使用材料的質量也對（duì）電纜故障有一定影響。很多企業（yè）為了追求利潤，選用（yòng）一些間隔較低的（de）熱收縮材料（liào）來（lái）進行施工。在操作（zuò）過程中電纜本身會發熱，由於（yú）電纜絕緣材料和電纜頭材（cái）質不同，也會產生不同程度的熱脹冷縮（suō），長時間運行在電纜和電纜頭材料之間會產生裂縫，造成電流外漏，電纜接頭處通過漏電釋放於半導體，造成電纜（lǎn）絕緣被擊穿，引發電纜故障。

（3）電力電纜（lǎn）因諧振過電壓擊穿。當一些（xiē）回路多次作用於相同（tóng）幅度的電壓（yā），每次（cì）都會造成一定程度的絕緣損壞，在正常操作期間導致絕緣降低，造成絕（jué）緣體薄（báo）弱，在諧波過電壓超過電纜損傷部分的極（jí）限值，會造成電纜擊穿。

（4）電纜終端製作工（gōng）藝。電纜終端電暈放電主要是因為電纜三芯分叉處距離較小（xiǎo），芯與芯之間的空隙形成一個（gè）電容，可導致相間或對（duì）地放電，長期放電會使電纜終端損壞。

二、電（diàn）力（lì）電纜故障產生的原因分析

（1）機（jī）械（xiè）損傷。電（diàn）纜出現故（gù）障的很大部分是由於最初（chū）安裝時人為造成的機械（xiè）損壞，或者是由（yóu）於安（ān）裝後附近電纜（lǎn）維修時造成的（de）損壞。並且，如果損害嚴（yán）重時人（rén）們會及時維修，但是細微的損害卻不能被及時（shí）發（fā）現或（huò）者及時處理，這樣長時間後損傷部位就會逐（zhú）漸擴大，絕緣體（tǐ）逐漸失去保護作用，造成損（sǔn）傷部位徹底崩潰形成故（gù）障。

（2）絕緣老化變（biàn）質。電纜絕緣由於其（qí）本身特性在電力運行長時間（jiān）發熱後會（huì）受到影響，自身絕緣能力會降低（dī）。調查顯（xiǎn）示，電纜故障中因絕緣體發生變化的（de）故障為 19％。在電場作用下（xià），電纜絕緣介質發生遊離，使得絕緣（yuán）能（néng）力（lì）降低；介質（zhì）處（chù）於電（diàn）離狀態時（shí），氣隙中會產生（shēng）臭氧，絕緣介質受到腐蝕。溫度過高，絕緣會老化變質，電纜內氣隙發生（shēng）遊離會導致局部過熱，進而使得絕緣發生炭化。電纜過（guò）載情況下，電纜運行超出了（le）最大負（fù）荷力。在電纜密集（jí）的區域（yù），電纜通道、電（diàn）纜溝（gōu）如果通風情況不好，電纜及其附近的熱力管會因為溫度過高（gāo）造（zào）成自身（shēn）的損傷。

（3）電纜外（wài）皮（pí）的腐蝕。電（diàn）纜外皮（pí）腐蝕有化學腐蝕、電腐蝕兩種。通常情況下，電腐蝕主要發生在電纜周圍具有較強電力的情況下，大部分處於電纜周圍的地下電場，受其影響電纜會發（fā）生電腐蝕。在設有電纜的地方，若存在煤氣站、酸堿作業，會造成電纜發生化學腐蝕，進而（ér）產生電纜（lǎn）故障。

（4）過電壓。過電壓具有電（diàn）纜內部、大氣過電壓兩種。相關研究（jiū）表明，外（wài）界環境中電纜故障的發生主要是由（yóu）大氣過電壓導致（zhì）的。另外，電纜自身存在的問題也會造成電纜處於過電壓時發生故障。

（5）電纜（lǎn）絕緣物的流失。電纜（lǎn）施工時地下會因不同的地形（xíng）導致電纜（lǎn）存在高低落差（chà）。在絕緣油向下流動的情況下，電（diàn）纜（lǎn）的絕緣性會降低，進而造成（chéng）電纜發生故（gù）障。這類故障主要發生於不滴流電纜、油浸漬紙電纜中。

（6）設計和（hé）製（zhì）作工藝不良。電（diàn）纜屬於需要重點保（bǎo）護的（de）高危製造行業，要求設計、選材、施工都要嚴謹，體現其安全性（xìng），任何一個環節處理不當（dāng），都會對社會產生不良影響（xiǎng）。但是有些企業在製造過程中追求經濟效益而忽視了其（qí）安全性，具體來說，主要體現在這幾個方麵：電纜（lǎn）製造時的護層缺陷，在包裝絕緣時出現裂紋損傷等缺陷；電纜配件製造缺陷，如鑄鐵有砂孔，陶瓷（cí）機械強度不（bú）夠，附帶材料質量不過關，以及後期工作人員絕緣材料的維護和管理疏忽（hū），導致電（diàn）纜絕緣材（cái）料潮濕等等。

三、電纜故障的防範對策（cè）

（1）負荷監測。不同地區、不（bú）同時期（qī）電力負荷消耗量有（yǒu）著（zhe）明（míng）顯的（de）差異（yì），用電消耗量（liàng）比較大的高峰期，電（diàn）纜處於（yú）超負荷的狀態，此（cǐ）時，如果電纜長期保持超負荷運行，就會對（duì）電纜造成很大程度的（de）破壞，縮短了電纜的使用壽命。為了預防超負（fù）荷引起的電纜問題，應該在電纜運行的過程中實行人工監測，通過人（rén）工方法控製電纜（lǎn）中的負荷量，防止電纜長期超負荷。現階段的負荷監測研究中，提倡在電纜中安裝高性能的監測儀表，專（zhuān）門監測電纜的運行負荷，從負荷（hé）基（jī）礎上保護好電纜的（de）運行。

（2）監控溫度（dù）。溫度對電纜的影（yǐng）響（xiǎng）也比較大，高溫會破壞（huài）電纜的運行狀態，不利（lì）於確保（bǎo）電纜的穩定性。溫度與負荷存在緊密的聯係，負（fù）荷也會引起電纜高溫（wēn）的危險問題。當電纜需求量（liàng）持續上升時，電纜上就會囤積大量的熱量，破壞電纜的（de）整體結構（gòu）。針對電纜中的溫度異常問題，需采取監（jiān）控的（de）方法，全（quán）方位地監控電纜運行（háng）過程（chéng）中的溫度狀態，及時發現溫度過高的情況並實施合理的處理（lǐ）手段（duàn）。電纜的安裝範圍（wéi）廣（guǎng），監控溫度時會存（cún）在一些難度，應該把控好電（diàn）纜的運行溫（wēn）度（dù），預防溫度失控而出現電纜故障。

（3）預防腐蝕。電纜在電力（lì）係統中的運行距離長（zhǎng），部分電纜涉及到架空、暗埋等（děng）操作，促使電纜在運（yùn）行期間麵臨著（zhe）腐蝕的（de）風險。地（dì）下埋設的電纜受到潮濕環境的影響最容易出現腐蝕。地下電纜會根據地下環境出（chū）現不同程度的腐蝕情況，因此就要實行電纜防腐（fǔ）蝕。電纜安裝時應該提前做好防腐蝕的工（gōng）作，保持幹（gàn）燥的安裝環境（jìng），選擇具有防腐蝕（shí）作用的土體，而且地下埋設的電纜不能接（jiē）觸化學、生物（wù）腐蝕的物質，必（bì）要時可以專門在電纜（lǎn）埋設時設置保護外套，防（fáng）止出現腐蝕的問題。架空的電纜也要配置保護層，不論是地下埋設，還是架空（kōng）電纜，都要定期做好巡（xún）檢的（de）工作，發現腐蝕問題後立即處理，避（bì）免（miǎn）出現大規模的腐蝕。

（4）運行管理。電纜線路的（de）運行管理能夠預防電纜故障，防止電纜發生故障問題。電纜運行管理（lǐ）時（shí）每年最少開挖一次中間頭井（jǐng），檢查井內電纜（lǎn）線路的質量與性能，重點檢查電纜中是否有積水、鏽蝕、雜物等問題；從電纜線路（lù）的安（ān）全角（jiǎo）度上進（jìn）行管理，排除電纜線路運行中（zhōng）的故障風險（xiǎn），全方位地安排好檢修、維修工作（zuò）。運行管（guǎn）理人員（yuán）使用超聲波局放測試設備、紅外成像儀器等，檢查電纜的終端頭（tóu），檢查終端頭是否有局部放電、溫度發熱的問題。運行（háng）管理中（zhōng）把運行15年以上的電纜作為重點檢測對象，電纜達到負（fù）荷高峰以（yǐ）前也要安排運行管理，確保電纜具備安全的運行（háng）條件，按照運行（háng）管理（lǐ）計劃為電纜安排震蕩波局放試（shì）驗（yàn），還要（yào）在電纜中（zhōng）安裝好饋（kuì）線自動化開關，當電纜發生故障後，饋線自（zì）動化開（kāi）關可（kě）以快速地隔離故障。電纜故障預防（fáng）期（qī）間（jiān）利用運行（háng）管理的方法管理好電纜中的所有設（shè）備，比如繼電保護器，確保各項設（shè）備在電纜中的可靠（kào）性，降低電纜故障的（de）發（fā）生概率。

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