
電纜故障
電(diàn)纜故障從型式(shì)上可分為串聯與並聯故障。串接故障是指一個或多個電纜導體(包括鉛(qiān)、鋁外殼)被切斷;通(tōng)常在電纜(lǎn)中至(zhì)少有一個導體被切斷之前,不容易發現串接故障。並聯故障是導(dǎo)體對外皮或導體之間的絕緣下降,不能承(chéng)受正常運行電壓。實際上,故障(zhàng)類型的(de)組合有(yǒu)很多,如圖1所示(shì),其(qí)中存在著多種可能性(xìng)。例如:圖1.c所示,導體斷路往(wǎng)往是電纜故(gù)障電流過大而燒斷的,這(zhè)種故障一般伴有並(bìng)聯接(jiē)地或相間絕緣下降的(de)情況。大多數實際出現的故障都是單相絕緣減(jiǎn)振故障。

圖1 幾種電纜故障形式
電纜故障點可用圖2所示電路來等效。Rf代表(biǎo)絕(jué)緣電阻,G是(shì)擊穿電壓為Vg的擊穿間隙(xì),Cf代表局部分布電容(róng),上述三個(gè)數值(zhí)隨不(bú)同(tóng)的故障情(qíng)況(kuàng)變化很(hěn)大,並且互相之間並沒(méi)有必然的聯係。

圖2 電纜故障等效電路
間隙(xì)擊穿電壓Vg的大小取決於放(fàng)電通道的距離,電阻Rf的大小取決於電纜(lǎn)介質的碳化程度,而電容Cf的大小取決於故障點受潮的程度,數值很小,一般可以忽略。
根據故障電阻與擊穿間隙情況,電(diàn)纜故障可分為開路、低阻、高阻與閃絡性故障,如表1所示。
表1 電纜故(gù)障性質的分類

說明:表(biǎo)中Z0為電纜的波阻抗值(zhí),電力電纜波(bō)阻抗一般在10-40Ω之間。
以上分類的目的也是為了選擇測試方法(fǎ)的方便,根(gēn)據目前流行的故(gù)障測距技術,開路與(yǔ)低阻故障可用低壓脈衝(chōng)反射法,高阻故障要用衝擊閃絡法測試,而閃絡(luò)性故障可(kě)用直流閃絡法測試(shì)。現場人員有把Rf<100KΩ的故障(zhàng)稱為低阻故障的習慣,主要是(shì)因為傳統的電(diàn)橋法可以測量這類故障。智能型(xíng)電纜故障閃測儀,Rf<1KΩ以下(xià)的故障,也就是用萬用表(biǎo)能夠直接測量出來絕緣電阻的故障,才可以稱為低阻故障。高壓(yā)搖表測試電阻為零,可能還是高阻故障。
據統計(jì),高阻(zǔ)及閃絡性故障約占整個電纜故障總數的(de)90%以上。現場是通過試驗方法區分高阻與閃絡性故障(zhàng)的。
圖3給出了電(diàn)纜耐壓試驗等效電路,其中(zhōng)Rs為試驗設備內阻,E為設備所能提供的直流電壓值,電阻(zǔ)Rf與臨界擊穿電(diàn)壓為Vg的間隙並聯代表故障點。

圖3 電纜(lǎn)耐壓試驗(yàn)等效(xiào)電路
由圖3可知,在對電纜進行高壓絕緣試驗時(shí),電纜故障點所能獲得的電壓為:

對(duì)閃絡性故(gù)障來說Rf較大,故障間隙兩(liǎng)端電壓可以增加至很高,當試驗電壓升至某一值時,故障點擊穿放電,電流突然升高,電壓突然下降。預防性試驗中發生的(de)故障多屬閃絡性故障。
高阻故障的故障點電阻Rf較小(但大於10Z0,電纜特性阻抗的10倍),導致(zhì)故(gù)障點兩(liǎng)端所加電壓不能升至高(gāo)於故障點擊穿(chuān)電壓,也就不能使故障點擊穿。因此,可(kě)以從在對電(diàn)纜進行高壓絕緣試驗時有無故障點擊穿現象(xiàng)判斷電纜存在高阻還是閃(shǎn)絡性故障。顯然,高阻與閃絡(luò)性故障的區分不是絕對的,它與高壓試驗設備的容(róng)量或(huò)試(shì)驗設備的內(nèi)阻等因素有關。
實際上還存(cún)在一種封閉性故障,它多發生於電纜接頭或終端(duān)頭內,特別是多發生在浸油的電纜頭內。發生這類故障時,有時在某一試驗電壓下絕緣擊穿,待絕緣(yuán)恢複(fù),擊穿現象便完全消失,這類故(gù)障(zhàng)稱為封(fēng)閉性(xìng)故障,因(yīn)故障不能再現,尋找起來就比較困難。