郭冬梅+郭愛軍+孫誠(chéng)

摘 要：隨著近些年我國(guó)的電力領(lǐng)域的改革，高壓電力的應(yīng)用水平也得到了顯著提高，高壓電力電纜的使用過(guò)程中，受到各方面因素的影響，存在著諸多的故障，影響了高壓電力的正常使用?；诖?，文章主要就高壓電力電纜護(hù)層電流的主要故障以及電流在線監(jiān)測(cè)的原理進(jìn)行分析，然后結(jié)合實(shí)際對(duì)故障監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)的應(yīng)用詳細(xì)探究，希望能借助此次的理論研究，有助于實(shí)際故障的有效解決。

關(guān)鍵詞：高壓電力電纜；保護(hù)層電流；監(jiān)測(cè)技術(shù)

中圖分類號(hào)：TM75 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）32-0053-02

引言

我國(guó)城市化進(jìn)程的進(jìn)一步加快背景下，高壓電力電纜的應(yīng)用重要性也愈來(lái)愈突出，電力電纜的質(zhì)量直接影響著高壓電力的輸送質(zhì)量。在電纜的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，故障的出現(xiàn)可能是多種因素所致，這就需要加強(qiáng)故障的有效解決，保障高壓電力的正常使用。通過(guò)從理論層面深化電纜保護(hù)層電流在線監(jiān)測(cè)的研究分析，就能為解決實(shí)際的故障提供參考。

1 高壓電力電纜護(hù)層電流主要故障及原因分析

1.1 高壓電力電纜護(hù)層的電流主要故障分析

高壓電力電纜護(hù)層的故障類型比較多，故障的原因也比較復(fù)雜，如電纜的接頭部位出現(xiàn)了松動(dòng)的情況，這一故障類型就比較常見，主要是對(duì)電纜進(jìn)行安裝的過(guò)程中，由于安裝操作人員沒有正確的操作，造成接頭的松動(dòng)故障[1]?；蛘呤峭饨绲淖饔昧τ绊懴略斐?，接頭的松動(dòng)故障會(huì)造成電纜被斷開，從而不能有效形成閉合電路，當(dāng)發(fā)生接頭松動(dòng)故障的時(shí)候，保護(hù)層的電流故障就是零。

高壓電力電纜護(hù)層故障中，電纜接頭外環(huán)氧預(yù)制件擊穿帶來(lái)的故障比較嚴(yán)重，一旦出現(xiàn)擊穿的現(xiàn)象就會(huì)造成電纜兩側(cè)金屬保護(hù)層相連接，會(huì)破壞整體交叉互聯(lián)系統(tǒng)，這樣保護(hù)層電流就會(huì)瞬間上升，升高的電流會(huì)造成接頭內(nèi)環(huán)氧預(yù)制件發(fā)熱，這一熱量得不到擴(kuò)散就會(huì)存在安全隱患。環(huán)氧預(yù)制件擊穿后兩條護(hù)層電流就受到影響，對(duì)電纜線的安全使用帶來(lái)威脅。

高壓電力電纜護(hù)層電流故障的發(fā)生中，交叉互聯(lián)箱進(jìn)水的故障影響比較大。一些區(qū)域的雨水量大，高壓電力電纜交叉互聯(lián)箱進(jìn)水主要是表面存在漏損，雨水進(jìn)入內(nèi)部后就會(huì)掩蓋護(hù)層電流保護(hù)器造成電纜護(hù)層電流短路[2]。水質(zhì)不同所產(chǎn)生的電流電阻影響也不同，如污水電阻低會(huì)使得和外界水相聯(lián)系，水體總體積大于交叉聯(lián)箱深度處在讓護(hù)層電流保護(hù)器被污水淹沒的狀態(tài)就會(huì)造成電流上升，這時(shí)候就會(huì)帶來(lái)故障。

1.2 高壓電力電纜護(hù)層電流故障原因分析

高壓電力電纜護(hù)層電流的故障發(fā)生的原則是多樣的，超負(fù)荷運(yùn)行的原因是故障發(fā)生的主要原因之一，電流熱效應(yīng)負(fù)載電流經(jīng)過(guò)電纜就會(huì)造成芯線發(fā)熱，電荷的鋼鎧渦流損耗以及介質(zhì)損耗等會(huì)帶來(lái)附加的熱量，使得電纜的溫度急劇升高，這一超負(fù)荷的運(yùn)行就會(huì)造成加速絕緣綿老化最終造成絕緣擊穿。由于受到外力的破壞因素的影響，也會(huì)造成短路的故障。外界的溫度因素影響下，也會(huì)促使電纜的溫度升高從而擊穿絕緣，嚴(yán)重的還會(huì)發(fā)生火災(zāi)。受到腐蝕因素的影響下也會(huì)降低絕緣度，造成電纜故障的發(fā)生。

高壓電纜故障發(fā)生的原因受到自身的制造質(zhì)量因素影響，絕緣屏蔽的厚度不均勻以及絕緣內(nèi)存在著雜質(zhì)，或者是電纜受潮等因素，就會(huì)帶來(lái)故障。對(duì)高壓電力電纜線進(jìn)行敷設(shè)的過(guò)程中沒有按照規(guī)范進(jìn)行操作，沒有準(zhǔn)確掌握敷設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)，就在后續(xù)的使用過(guò)程中存在著安全隱患，影響了電纜的穩(wěn)定安全運(yùn)行[3]。

2 高壓電力電纜護(hù)層電流在線監(jiān)測(cè)故障診斷技術(shù)應(yīng)用

2.1 高壓電力電纜護(hù)層電流在線監(jiān)測(cè)原理

高壓電力電纜護(hù)層電流的在線監(jiān)測(cè)主要有幾個(gè)重要的監(jiān)測(cè)部分組成，傳感器系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)，溫度控制監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。對(duì)高壓電力電纜護(hù)層電流開展在線監(jiān)測(cè)的時(shí)候，計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)的應(yīng)用作用發(fā)揮比較關(guān)鍵，通過(guò)裝換模塊使得各處的電纜相互連接，然后把傳感器設(shè)置在電纜的各個(gè)部位，對(duì)電纜運(yùn)行的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)以及分析，把溫度監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)處理系統(tǒng)當(dāng)中，再用相應(yīng)的軟件來(lái)分析溫度的正常與否，找到電纜的故障位置和類型，這樣就能有效的檢測(cè)到故障的發(fā)生原因，為解決實(shí)際的故障提供了有利技術(shù)支持，大大節(jié)約的故障解決的時(shí)間，提高了故障處理效率。

實(shí)際進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)過(guò)程中，就要先進(jìn)行電流數(shù)據(jù)信息采集工作，數(shù)據(jù)信息采集系統(tǒng)是多護(hù)層電流傳感器組成，運(yùn)行中交叉互聯(lián)接地箱當(dāng)中連接裝置裝有鉗子形狀護(hù)層電流傳感器，這一傳感器的應(yīng)用主要就是收集電流量數(shù)據(jù)的，處理系統(tǒng)能永久保存電流數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)表分析功能也能得以發(fā)揮[4]。結(jié)合電纜分段長(zhǎng)度保持電纜距離統(tǒng)一，把所監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)和正常電流數(shù)據(jù)相比較，以此來(lái)找出故障所在和產(chǎn)生故障的原因。

2.2 高壓電力電纜電流在線監(jiān)測(cè)診斷方法

進(jìn)行高壓電力電纜電流在線監(jiān)測(cè)工作的實(shí)施，就可通過(guò)多種監(jiān)測(cè)方法加以應(yīng)用。如采用局部放電的監(jiān)測(cè)方法，主要是通過(guò)電纜絕緣體上微孔實(shí)施信號(hào)放電，這一微孔信號(hào)放電能夠?yàn)楦邏弘娎|監(jiān)測(cè)診斷帶來(lái)方便。在經(jīng)過(guò)放電信號(hào)外絕緣介質(zhì)以及頻率的變化，進(jìn)行檢測(cè)故障。高頻信號(hào)中高于300KHz，可使用電纜外屏蔽接地處高頻電流互感器耦合。通過(guò)超聲波傳感器局部放電對(duì)電纜線監(jiān)測(cè)，電纜的運(yùn)作中聲信號(hào)傳輸相對(duì)緩慢，外部電磁信號(hào)噪聲小，局部放電的監(jiān)測(cè)方式使用起來(lái)也比較的方便。

高壓電力電纜電流在線監(jiān)測(cè)方法的實(shí)際應(yīng)用中，脈沖檢測(cè)的方法應(yīng)用比較重要，這一檢測(cè)技術(shù)也比較常用。其主要是通過(guò)采取脈沖發(fā)生器發(fā)出脈沖波，利用脈沖信號(hào)在電纜線路當(dāng)中傳播遇到波阻抗不匹配產(chǎn)生電磁波反射原理。示波器所測(cè)得的脈沖反射時(shí)間以及電纜波速來(lái)進(jìn)行確定電纜故障點(diǎn)距離。電纜線路當(dāng)中阻抗不匹配點(diǎn)除導(dǎo)體斷開以及接地故障，電纜接頭以及電纜穿過(guò)金屬管道等也是阻抗不均勻的點(diǎn)，也比較容易產(chǎn)生波反射，在具體的操作測(cè)試的時(shí)候?qū)Υ司鸵谐浞值恼J(rèn)識(shí)[5]。

高壓電纜電流在線監(jiān)測(cè)的方法應(yīng)用過(guò)程中，溫度監(jiān)測(cè)的方法應(yīng)用比較重要，這是除電纜物理操作外所常用的監(jiān)測(cè)方法。溫度監(jiān)測(cè)能有效獲得電纜絕緣的狀況，在電纜還沒有出現(xiàn)故障前就能計(jì)算線路負(fù)載，然后在分布式光纖溫度檢測(cè)對(duì)廣泛環(huán)形高壓地下電纜監(jiān)視，根據(jù)光時(shí)域反射的原理以及拉曼散射原理可有效解決環(huán)境復(fù)雜因素影響，能夠有效提供多點(diǎn)故障排查測(cè)量技術(shù)。endprint

高壓電力電纜在線監(jiān)測(cè)診斷方法中的電橋檢測(cè)方法的應(yīng)用能發(fā)揮積極作用，這一故障檢測(cè)的技術(shù)應(yīng)用主要是采用雙臂電橋檢測(cè)高壓電力電纜線路電阻值的。結(jié)合電纜故障短路接地不同的電阻來(lái)進(jìn)行確定電纜故障發(fā)生的位置。采用電橋檢測(cè)的方法應(yīng)用，對(duì)電纜單相接地以及相間短路和短路接地故障距離測(cè)試都能發(fā)揮積極作用[6]。實(shí)際的技術(shù)應(yīng)用中可選擇高壓電橋回線法以及低壓電橋回線的方法，這是在電纜沿線均勻以及長(zhǎng)度和電纜芯電阻呈現(xiàn)出正比特點(diǎn)上實(shí)施的，結(jié)合惠斯登電橋的相關(guān)原理，把電纜短路接地故障點(diǎn)側(cè)環(huán)線電阻引到電橋回路當(dāng)中來(lái)進(jìn)行測(cè)量比值。

對(duì)于接地電流的監(jiān)測(cè)方法的應(yīng)用，單芯電纜中金屬護(hù)層以及線芯會(huì)產(chǎn)生磁力線鉸鏈現(xiàn)象，這一鉸鏈現(xiàn)象就比較容易造成感應(yīng)電壓?jiǎn)栴}出現(xiàn)。要避免這一問(wèn)題的發(fā)生，就要能夠?qū)Χ叹€路電纜實(shí)施接地措施操作，加強(qiáng)高壓電纜內(nèi)部金屬保護(hù)層保護(hù)措施實(shí)施，保障電纜的故障檢測(cè)中獲得全部電纜外護(hù)信息，對(duì)接地電流加強(qiáng)監(jiān)視，對(duì)容性分量的變化情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)獲得有用的信息。

2.3 故障的預(yù)防建議

為能保障高壓電力電纜護(hù)層電流的正常，就要對(duì)故障預(yù)防措施科學(xué)實(shí)施。故障電纜的診斷過(guò)程中，相關(guān)的診斷工作人員就要采取科學(xué)的方法加以應(yīng)用，加強(qiáng)對(duì)電纜運(yùn)行的巡檢工作，開始發(fā)現(xiàn)故障問(wèn)題及時(shí)解決。制定電纜維護(hù)的措施延長(zhǎng)電纜的使用壽命，電纜管理的工作實(shí)施就要在日常的維護(hù)工作方面做好相應(yīng)的工作，只有從這些層面著手實(shí)施，才能有助于保障高壓電力電纜的正常使用。

3 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，高壓電力電纜的使用過(guò)程中，受到諸多因素的影響就存在著故障問(wèn)題，要解決相應(yīng)的故障就要能充分注重故障解決的措施科學(xué)實(shí)施，保障故障在第一時(shí)間消除。

參考文獻(xiàn)：

[1]成健，黎玉強(qiáng)，劉文東，等.一種單芯電纜護(hù)層電壓補(bǔ)償與環(huán)流限制技術(shù)分析[J].通信電源技術(shù)，2016（01）.

[2]陶景升.線纜護(hù)層擠出方式及擠出模具的設(shè)計(jì)[J].光纖與電纜及其應(yīng)用技術(shù)，2015（04）.

[3]王杰.防蟻塑料護(hù)層電纜出廠技術(shù)指標(biāo)確定的選擇——溫度對(duì)藥物毒性的影響[J].特殊電工，2016（02）.

[4]查傳忠.金屬護(hù)層感應(yīng)電壓限值提高后的電纜應(yīng)用探討[J].供用電，2015（05）.

[5]付兵，黃威，錢秋波.淺析護(hù)層環(huán)流異常原因及解決辦法[J].低碳世界，2015（13）.

[6]劉蒙，呂峻，趙明，等.高壓電纜狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)在杭州地區(qū)的應(yīng)用[J].浙江endprint