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東莞市乾博電子科技有限公司
東莞市乾博電子科技有限公司
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產(chǎn)品型號YNY
品 牌
廠商性質(zhì)生產(chǎn)商
所 在 地東莞市
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更新時間：2021-06-11 23:46:25瀏覽次數(shù)：822次
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浙江杭州絕緣監(jiān)測儀產(chǎn)品廠家
同時乾博電子也積極引進歐美發(fā)達國家*技術(shù)與產(chǎn)品，針對國內(nèi)工礦/電力/船舶/醫(yī)療等行業(yè)不接地電網(wǎng)絕緣故障監(jiān)測與絕緣故障定位的技術(shù)難點，公司與法國IRELEC公司達成戰(zhàn)略協(xié)議，成為法國IRELEC公司在中國大陸區(qū)的唯yi全權(quán)特約代理商，向大陸地區(qū)提供高質(zhì)量，高可靠性并且價格合理的絕緣監(jiān)測及絕緣故障定位系統(tǒng)解決方案及技術(shù)服務
電纜絕緣故障原因及絕緣在線監(jiān)測的方法原理
浙江杭州絕緣監(jiān)測儀產(chǎn)品廠家 浙江杭州絕緣監(jiān)測儀產(chǎn)品廠家
摘要：隨著東莞地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展，電力電纜的應用越來越廣泛，電力電纜目前主要應用于污穢區(qū)域、城市繁華人口聚集區(qū)域、工礦企業(yè)、無行線走廊的區(qū)域，具有安全、可靠、占地面積少、美化城市環(huán)境等優(yōu)點。本文介紹了引發(fā)電纜故障的主要原因和電纜故障的類型，闡述了目前常用的幾種在線監(jiān)測技術(shù)及故障診斷方法，針對故障引發(fā)原因，提出了電纜故障的預防措施降低電纜故障的發(fā)生率。
關(guān)鍵詞：電力電纜；絕緣；在線監(jiān)測；故障診斷
由于電纜多埋于地下，一旦發(fā)生故障時，將不易查找，不僅花費大量的人力、物力，并可能造成不可估量的停電損失。如何準確、快速的找到電纜故障點成了供電部門關(guān)注的問題，而影響電纜安全可靠運行的關(guān)鍵因素是電纜絕緣的好壞。過去，使用的預防性試驗主要是定期停電進行試驗、維護和檢修、這種固定“計劃檢修”模式不能及時發(fā)現(xiàn)電纜的早期缺陷。為防止突發(fā)事故發(fā)生，對電纜運行狀態(tài)進行實時的在線監(jiān)測顯得較為迫切。采用狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)后，可以使設備從“到期必修”過渡到“該修則修”。
1．電纜絕緣損傷的原因
目前電纜故障的*大原因是外力破壞占到61%，電纜本身及其附近質(zhì)量問題占22%，敷設時損傷占10%，其它占7%。故障原因具體可以分為以下幾類。
1.1機械損傷
機械損傷占電纜故障原因的絕大部分，主要由在敷設過程中拉力較大，或者電纜溝內(nèi)進行其它市政、管道等工程的施工造成電纜損傷，電纜機械損傷，除少數(shù)斷裂等嚴重損壞外，絕大部分都是輕微損傷，沒有造成故障，但經(jīng)過幾個月甚至幾年的發(fā)展，形成故障。
1.2絕緣受潮
由于電纜敷設環(huán)境大多較為惡劣，污穢潮濕的環(huán)境逐漸侵蝕著電纜的絕緣，可能造成故障，如果電纜質(zhì)量較差，護套出現(xiàn)裂縫，或接頭盒、終端盒結(jié)構(gòu)不密封引起進水等都會加大電纜絕緣受潮的概率。
1.3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，或過負荷時，造成局部過熱、碳化絕緣層，使絕緣下降。當絕緣介質(zhì)電離時，氣隙中會產(chǎn)生硝suan、臭氧等化學生成物，腐蝕絕緣層；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較差處的電纜、裝在干燥管中的電纜以及與熱力管道接近的電纜部分等都會因本身過熱而使絕緣層加速損壞。
1.4電纜絕緣物遺失
油浸紙絕緣敷設時由于敷設地形難免出現(xiàn)高低起伏，在重力的作用下，地形高處的絕緣油會向低處流動從而使高處電纜絕緣下降，引發(fā)故障。
1.5過電壓擊穿
由于電纜本身局部缺陷，在內(nèi)部過電壓的情況下會使電纜層絕緣擊穿，產(chǎn)生故障。
2．電力電纜故障的類型
電纜故障的類型，按試驗結(jié)果和故障性質(zhì)可分為以下3類：
2.1 電纜單相接地或多相接地故障或電纜兩相或三相短路故障，一般由外力損壞、電纜本體絕緣老化等原因造成；
2.2斷線故障。電纜導體一相或多相斷線；斷線故障一般由短路電流、外力損壞造成。
2.3 閃絡故障。當試驗電壓升到某一值時，電纜泄漏電流突然升高，但電纜絕緣阻值較大，表明電纜存在故障，在較高電壓時產(chǎn)生瞬時擊穿的故障稱為閃絡性故障。閃絡故障一般由于接頭質(zhì)量問題、電纜本體制造質(zhì)量等原因造成。
3.電纜絕緣擊穿的過程
電纜絕緣損壞是形成故障的主要原因，其由絕緣損傷至逐漸發(fā)展至絕緣擊穿引發(fā)故障的過程如下圖1所示
由圖1可知，無論是何種原因引發(fā)的絕緣擊穿，都會發(fā)展到電樹枝老化這一步，可知電樹枝老化是絕緣擊穿的直接原因，而局部放電、水樹枝老化、電樹枝老化三大因素是電纜本身絕緣性能下降的主要原因。
4．電纜絕緣在線診斷方法
電纜絕緣在線監(jiān)測診斷，主要是通過反映故障的特征信號來進行診斷的，目前常用的診斷方法主要有以下幾種。
4.1 直流疊加法
直流疊加法，基本原理是在電纜的三相添加運行母線電壓，然后在電磁式電壓互感器的中性點接地處加一個低壓直流電壓源，電纜同時施加有工頻交流和直流電壓，通過濾波器，濾除測試回路中的交流分量，只檢測由直流電壓源流過電纜絕緣層所產(chǎn)生的微弱直流電流，從而得到電纜的絕緣電阻來監(jiān)測電纜的絕緣狀況.直流疊加法的不足之處主要有三點,其一，由于雜散電流較大，漏電阻變低而產(chǎn)生較大的測量誤差。其二，若互感器中*流過直流電源會發(fā)生磁飽和現(xiàn)象而產(chǎn)生零序電壓，可能使變電所內(nèi)繼電器誤動作；后，直流疊加法只適用于中性點不接地的電網(wǎng)。
4.2 直流分量法
水樹枝是形成電纜故障的重要原因之一，而直流分量法利用的則是水樹枝的“整流效應”，即在外加交流正負半周電壓的反復作用下，電纜絕緣層中會聚集負電荷，然后逐漸從導體層向屏蔽層漂移，產(chǎn)生一個直流分量，該直流分量的大小能夠反映水樹枝的情況，從而來診斷電纜的絕緣情況。
這種檢測方法的優(yōu)點是只需要利用外皮接地線，不需接觸帶電部分，不需外加電源，安全而經(jīng)濟，但由于直流分量較小跟直流疊加法一樣，容易受到雜散電流的影響，當電纜接頭泄露電阻降低一樣會擴大誤差。
4.3 低頻疊加法
“低頻疊加法”是將7．5Hz、20V的低頻電壓疊加在電纜導體上，沒有直流微電流測量上的問題，測量誤差較小，測量裝置在電纜接地線中串接，以得到相應的絕緣電阻值。使用本法目前一般使用的7．5Hz低頻電源，測量回路如圖2所示，在施加電源后，測量三相總電流。判斷標準是由交流擊穿電壓與交流絕緣電阻的關(guān)系來決定。
低頻疊加法的優(yōu)點主要是：因為是低頻低電壓，所以電源容量??；貫通水樹和非貫穿水樹的絕緣劣化都能檢測出來，所以應用于電纜絕緣診斷的可靠性高。缺點是在使用時必須注意電纜端部的工作狀態(tài)，比如通過裝應力環(huán)來調(diào)整端部電場分布時，即使電纜絕緣良好，只根據(jù)監(jiān)測的交流損失電流信號，會做出“絕緣不良”的誤判斷。
4.4 接地線電流法
上面提到目前常用的幾種特征電氣量的診斷方法，都有一定的局限性。近幾年，出現(xiàn)了一種新的診斷方法，稱為接地線電流法，他利用的原理是，電纜老化的過程中，故障處得絕緣電阻逐漸減少，電容逐漸增大的特征，從而造成接地線電流也發(fā)生變化，因此將接地線電流作為電纜故障診斷的特征信號是可行的，該方法的實現(xiàn)是在接地線中裝設測量電流的裝置即可，簡便安全，且受外界干擾小。
5．電纜故障預防措施
采取相應的預防措施可以有效的降低電纜的故障，提高系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，主要措施有：
5.1 嚴格設計規(guī)范和設計順序，加強設計審核。對新設備、新材料、新工藝技術(shù)應先安排少量試運行，當運行經(jīng)驗成熟后在逐步推廣使用。對于施工中的人員過失問題應加強施工前期管理。
5.2因設備老化的運行故障占年事故總數(shù)一定比例，為減少此類事故的發(fā)生，提高設備的安全可靠性，運行部門必須每年根據(jù)電纜線路設備運行狀況制定相應的更新改造計劃，把超期使用的設備替換掉，提高電纜線路的健康運行水平。
5.3 防止電纜*過負荷運行或帶缺陷運行。
6．小結(jié)
（1）電纜故障的主要原因是電纜絕緣損傷，而電纜絕緣受損的主要原因是外力損壞和絕緣老化變質(zhì)。
（2）水樹枝老化和局部放電是形成電纜絕緣擊穿重要原因，而電樹枝老化則是電纜絕緣擊穿的直接原因。
（3）電纜絕緣故障診斷當前常用的方法是直流疊加法、低頻疊加法和直流分量法等，綜合各種方法的優(yōu)缺點，文章提出了電纜故障時電容量增加，電阻量下降形成特征信號的接地線電流法。
（4）規(guī)范設備設計程序和驗收，定期更換老化設備可以明顯降低電纜故障率。
參考文獻：
[1]代鳳龍. 電力電纜在線絕緣與診斷[D].長沙理工大學，2009.
[2]王立，李華春等.電力電纜在線監(jiān)測技術(shù)研究現(xiàn)狀[C].*八次電力電纜運行經(jīng)驗交流會論文集.2008.
[3]舒琳. 電力電纜故障檢測相關(guān)問題探討[J]長三角，2010.
東莞市乾博電子科技有限公司是一家專注于測控、安全監(jiān)測領(lǐng)域的科技型企業(yè)，公司核心產(chǎn)品有絕緣監(jiān)視器、絕緣故障定位儀、漏電保護器、電量變送器及相關(guān)解決方案。
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乾博自成立以來始終堅持“信守承諾，合作共盈”的經(jīng)營理念，秉承“迅速高效，對顧客負責，讓顧客滿意”的服務宗旨服務于國內(nèi)外客戶，乾博電子產(chǎn)品被廣泛應用于和國內(nèi)的軍事，冶金，鐵路，船舶，石油，化工，醫(yī)藥，工業(yè)裝備，輸配電等各個領(lǐng)域的設備上。乾博電子以其優(yōu)異的產(chǎn)品性能、合理的價格、良好的服務在業(yè)內(nèi)建立起良好的口碑并先后成為ABB、伍礦集團、羅克韋爾、沈陽航天三菱汽車發(fā)動機、中鐵集團、中冶集團、中國鋁業(yè)等國內(nèi)外企業(yè)合格供應商。
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