电缆都有哪些故障？故障如何解决？请看本文分析！
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电缆都有哪些故障？故障如何解决？请看本文分析！
《电力工程技术》微课堂—供配电系统于8月26日正式开讲，共分九节课，每节课2小时，学完之后你就是专家，讲解目录如下：&1、& 如何判别电缆故障类型？答：正确判断电缆故障类型是找故障的首要环节，需要的仪表为一只高阻计（摇表）和一只万用表。具体步骤分为两步：第一步：测量相对地绝缘电阻和相间绝缘电阻，辨认电缆故障相；第二步：检查电缆导体有无断线。（1）测量相对地绝缘电阻和相间绝缘电阻时，先用高阻计（摇表）分别测量A对地、B对地、C对地、AB、BC、CA之间的绝缘电阻，找出绝缘电阻数值不合格的相。如高阻计（摇表）测得数值为0M欧姆，则换用万用表复测。（2）做导体连通性试验，检查电缆导体有无断线时，先将远端三相导体之间短路并悬空，在近端用万用表测量相间导体回路电阻，如都为零欧姆则没有线芯断线故障；如有为零的数值，则同时存在断线故障。2、& 电缆故障检测与定位的程序是什么？答：为了快速、准确找到电缆故障，需要按照科学的故障检测与定位程序：第一步：判断电缆故障性质；该步骤需要高阻计和万用表各一只。第二步：预定位；粗略测出电缆故障点的距离，该步骤需要高压电桥、脉冲反射仪或高压波反射法仪器（如S32系统）。第三步：电缆路径定位；对走向不清楚的电缆路径进行探测，该步骤需要管线定位仪。第四步：精确定点；根据预定位结果，结合电缆路径，精确确定电缆故障点的位置，最终得出故障点的具体地点，允许误差在0.1米。该步骤需要声磁时间差法、跨步电压法或最小扭曲法精确定点仪。3、& 电缆故障分类？答：根据电缆故障定位的程序第一步----判断电缆故障性质，可根据电缆发生的位置分为电缆主绝缘故障和电缆外护套故障。在电缆主绝缘故障的基础上，进一步分为：低阻接地故障、低阻短路故障、断线故障、高阻接地故障、高阻短路故障、闪络型故障、泄露型故障、间歇型故障等。4、& 什么叫做死接地故障？解决死接地故障的方法是什么？答：当电缆故障相间绝缘电阻或相对地绝缘电阻在0.00-10.00欧姆之间时，电缆专业人员称之为“死接地故障”，也叫“零电阻接地故障”或“永久性接地故障”。由于死接地故障点的绝缘电阻很低甚至接近于零，即使采用再大的冲击能量和冲击电压，故障点的放电声音也很微弱或无法放电，精确定位故障点非常困难。解决死接地故障的方法是采用音频法，包括音频绞合法和最小扭曲法。即用大功率音频发生器FLG200与电缆连接，发出音频信号，然后使用音频接收机FLE 10在故障点附近精确定点。（1）音频绞合法判断的方法是故障点正上方的信号最强，而两边的信号较弱，特别是故障点至电缆末端一侧的信号很弱。（2）最小扭曲法判断的方法是赛巴SebaKMT独有技术，在赛巴FLE10接收机的显示器上会自动显示泄漏电流与距离的曲线，斜率最大的两点之间就是电缆死接地故障点。5、& 什么故障称主绝缘故障？答：电缆结构从内到外依次是：导体线芯、绝缘层、铜屏蔽层、内衬层、铠装层、外护套。电缆的绝缘层和外护套都可能发生绝缘击穿故障，电缆专业人员把电缆绝缘层（油纸绝缘层或交联绝缘层）发生的击穿故障称为电缆主绝缘故障。6、& 如何根据故障电缆泄漏电流值来控制升压范围？答：电缆发生故障后，电缆运行单位希望给故障电缆施加适中的脉冲高压。其中的考虑是，如果施加的脉冲高压过高，可能会缩短电缆运行寿命；如果施加的脉冲高压过低，又无法彻底击穿故障点。因此选择合适的升压范围非常重要。为了测得合适的升压范围，在故障性质判断环节中，我们需要测量电缆故障点剩余绝缘能承受的最高电压（残压）。具体测试残压时，就是在绝缘测试中，高压单元的电压表指针挂不住、电流表指针突然偏转时的最高施加电压。一般在故障预定位或精确定点时，建议升压范围为残压的1.0-1.5倍以内。7、& 影响电缆故障波形的因素有哪些？答：影响电缆故障波形的因素有：（1）电缆的绝缘层材料。如果是油纸电缆或纯净的交联聚乙烯材料，则故障波形简单、清晰；如果是聚氯乙烯材料，受添加剂等影响波传播特性差，则故障波形衰减很快，故障点反射较难辨认；（3）电缆故障绝缘电阻是否小于1000欧姆，当小于1000欧姆时故障点反射波形比较清晰；（4）脉冲反射仪是否有比较法功能，有比较法的脉冲反射仪将好相、坏相的波形在同一屏下同时展示，二者波形的分叉点就是故障点的位置；（5）被测电缆是否有T接分支电缆。如有，则需要有TDR伴侣协助，在被测主干电缆远端或分支电缆远端施加TDR伴侣的开断信号，使故障点发射波形与分支电缆远端分别出来。8、& 在什么情况下的电缆故障无法显示故障波形？答：（1）当脉冲反射仪在低压脉冲法遇到超过1000欧姆左右的故障电阻时，则电缆故障无法显示故障波形；（2）当脉冲反射仪在高压波反射法下（包括高级弧反射法、脉冲电流法、二次脉冲法、多次脉冲法、三次脉冲法等），电缆故障点无法被高压击穿、不燃弧时，则电缆故障无法显示故障波形；（3）当脉冲反射仪采样时刻发生在高压波反射法的高压击穿之后时，由于采样时间已在电弧熄灭阶段，则电缆故障无法显示故障波形。9、& TDR电缆故障定位仪的精度一般标定都在1%－0.1%，但为何通常称TDR为电缆故障预定位仪？答：TDR的全称是电缆故障时域脉冲反射仪（Time Domain Reflector），其仪器功能是电缆故障预定位。不能根据TDR的预定位结果直接开挖，仍需要精确定点仪器。主要原因是：（1）TDR采用时域下的雷达反射技术，显示的波形是电压幅值随时间或距离的关系图。这里的距离是电缆的物理距离，而不是实际路径长度。因此TDR故障定位仪的精度虽然标定在1%－0.1%，但这个精度是基于被测电缆的物理长度，仍需要结合被测电缆的实际敷设路径图，才能反映到电缆的大致位置。（2）TDR故障定位仪的精度的标定过程是：在电缆制造厂里，先用计米器或卷尺测量被测电缆的长度，根据已知的被测电缆波速度校对TDR的测量误差，得出TDR的精度。这里的长度都是用计米器或卷尺测量的物理长度。10、影响TDR精度的哪些？答：影响TDR精度的因素有：（1）波速度V/2是否准确；平时需要积累各种材料电缆的波速度经验值；（2）适中的增益；增益越大故障点反射越明显，但同时会带来波形畸变；增益越小，故障点反射越微弱；（3）设置的量程是否适中。合适的量程既不是越小越好，也不是越大越好，而应该与被测电缆全长的估计值接近而且略大。11、TDR波速度的因素有哪些？答：电磁波从电缆一端传播到另外一端需要一定的时间，电缆长度与传播时间之比，称为波速度。TDR波速度的因素是电缆绝缘层材质。波速度只与电缆的绝缘介质材料有关，而与导体材料、导体截面积无关。对于不同导体材料制成的电缆，只要绝缘材料相同，其波速度是相同的。12、什么样的电缆故障称外护套故障？答：电缆结构从内到外依次是：导体线芯、绝缘层、铜屏蔽层、内衬层、铠装层、外护套。电缆的绝缘层和外护套都可能发生绝缘击穿故障，电缆专业人员把电缆外护套（聚乙烯或聚氯乙烯）发生的接地故障称为电缆外护套故障。13、影响外护套故障精确定位的因素有哪些？答：影响外护套故障精确定位的因素有：（1）电缆敷设方式；直埋电缆最适合跨步电压法精确定点；（2）被测电缆周围的杂散电流；在电气化铁路或变电站附近，土壤里杂散电流干扰较大，需要用带滤波器的跨步电压法精确定点仪（ESG80）；（3）脉动电压的输出电流；跨步电压法需要较大输出电流的脉动电压，最好在2kV下有0-250mA输出电流。（4）跨步电压法精确定点仪的增益放大倍数。ESG80可将土壤里的跨步电压放大12级，6级是直接放大，另外6级是经过放大器放大。14、什么叫声磁同步，如何根据声磁传播的时间差来对电缆故障进行精确定位答：现场测试时，往往已经听到故障点放电的声音了，但仍不能精确断定故障点在何处，通过声磁同步法就可以解决这类问题。由于电磁场信号传播速度为光，一般从故障点传播到精确定点仪传感器放置处需要的时间为几个微秒，可以忽略不计。而声音信号传播速度慢，一般为314米/秒，因此可根据精确定点仪传感器检测出电磁场、声音信号的时间差，判断故障点的远近，测出时间差最小的点就是故障点。现场操作时，首先根据预定位结果确定电缆故障点的大致范围，将T16/9精确定点仪传感器放置在地面，先调节磁场信号旋钮，使电磁场条形图处于8-9格；然后调节声音信号旋钮，测的该点的声磁同步时间差，比如说2.2ms。继续沿电缆路径向近端方向挪动T16/9精确定点仪，如果时间差变大(比如说4.5ms)，则说明真正故障点靠近最初位置。继续沿电缆路径向远端方向挪动T16/9精确定点仪，如果时间差也变大(比如说7.8ms)，则说明真正故障点一定在最初位置(2.2ms)处。15、不同电缆故障应选用哪些精确定点方法？答：电缆故障精确定点方法一共有三种：（1）声磁同步法，如T16/9的声磁时间差法，适合于大多数高低阻电缆故障；（2）跨步电压法，如ESG80，适合于380V低压电缆接地故障或外护套接地故障；（3）音频法，包括音频绞合法和最小扭曲法，如FL200死接地故障定位系统，适合于电缆故障相间绝缘电阻或相对地绝缘电阻在0.00-10.00欧姆时的死接地（也叫零电阻故障）。16、铁路信号电缆故障的预定位及精确定位方法有哪些？答：铁路信号电缆预定位方法有：（1）TDR脉冲反射仪，适合1000欧姆及以下的低阻接地、低阻短路或断线故障，如E15、D30、Miniflex；（2）低压电桥法，适合高阻接地或高阻短路故障，如5T、KMK70电桥等。铁路信号电缆精确定点方法有：（1）音频法，如TR精确定点仪，采用拾波探测技术可对0欧姆-100 千欧的故障进行精确定点。（2）跨步电压法，如ESG80，适合于信号电缆外护套接地故障。（3）声磁同步法，如T16/9的声磁时间差法，适合于新设信号电缆工程投运前高低阻故障的精确定点。
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低压交联电缆绝缘层开裂原因分析与处理
电缆绝缘层开裂原因分析与处理安装在露天的低压 0．6／1kV交联聚乙烯绝缘电力 电缆在使用 l～2年后，其裸露在外面的电缆终端绝缘层 出现了开裂或部分绝缘脱落，电缆芯线绝缘层发生变色及脆性开裂。电力安装部门检查分析后认为：绝缘材料的性能较差是绝缘层开裂的主要原因 。1 绝缘开裂现象在电缆敷设现场 ，发生 电缆绝缘层开裂 的是YJV或 YJV22型 0．6／1kV低压 交联聚乙烯 绝缘电力电缆 ，其所采用的绝缘料是交联聚乙烯 。聚乙烯经过蒸汽交联后，其分子结构转变为网状立体结构 ，使 热塑性的聚乙烯变为热固性的交联聚乙烯，大幅度提高了材料的耐热性能和机械性能，并保持了优良的电气性能。但由于上述工种电缆的绝缘材料不属于耐候型交联聚乙烯 ，其抗Et光老化性能较差。若此电缆长期曝露在日光下，会加速绝缘层的老化 ，最终导致绝缘发生开裂或部分绝缘脱落。2 绝缘开裂原因分析电缆运行2年后，绝缘芯线表面呈竹节开裂形状，用手掰时绝缘材料碎裂成小块，同时红色芯线变成半透明。这是因为在光 、热、氧、应力诸多因素的共同作用下 ，芯线绝缘发生了脆性开裂。2．1 光老化作用由于电缆绝缘直接曝露在强阳光下，在受到热辐射作用的同时也受到光的长时间照射 ，造成绝缘材料光老化降解。由于红色是最不耐受阳光的颜色：电缆中的红色芯线变色最严重。光对加速交联聚乙烯的开裂起了很大的作用。强阳光会对塑料和橡胶等高分子材料产生老化破坏作用 。对于大多数塑料来说，最易造成破坏的敏感波长 (塑料对其吸收最大 )在 290～400ilm 之间，即紫外光的波长范围内。在较强的紫外光长期照射下，聚乙烯会引入较多的含氧基团，聚合物链大量断裂，分子量降低，分子量的分布加宽。因此 ，光氧化降解是光老化的主要反应。同时，含羰基分解产物和发色团的形成又加重了其颜色的变化，这可从红色芯线颜色变化最快中得到验证。通常在生产电缆时，其外护套材料需添加光稳定剂 、紫外线吸收剂和抗氧剂等。而绝缘材料一般没有这方面的考虑。如果电缆安装在户外时，电缆终端接头处绝缘层未经保护处理，裸露在外的芯线受到日光长时间的照射，引起分子链的断裂降解造成老化，大大缩短了其使用寿命，给电缆的长期安全运行 留下了隐患。因此，光老化作用是绝缘层产生开裂的主要原因。2．2 热老化作用电缆绝缘如果长期曝露在空气 中，除了受阳光照射外，还受到太阳的热辐射。长时间后会引起绝缘材料温度上升，加速交联聚乙烯的断裂老化进程 。在与氧气隔绝的条件下受热 ，包括聚乙烯或交联聚乙烯在 内的聚烯烃类材料特性是稳定的。而在氧气环境下，即使温度较低 ，聚稀烃类材料也能发生氧化反应 。和光氧化反应一样 ，交联聚乙烯的氧化反应的历程非常复杂，包括聚合物的氧化、断裂降解等过程。其终极产物包括羰基化合物、过氧化物、烷氧基化合物等。对于绝缘材料 ，光、氧、热三者的作用是相辅相成的，是一种协同作用的方式。在没有氧的条件下，光化学反应非常缓慢；同样 ，热也起协同作用 ，热使得发色团的官能基增加 ，同时也促进了光化学反应中的氧在材料中的扩散。因此，在光、氧、热三者的共同作用下，高分子材料的断裂老化会大大加速。2．3 热应力作用由于交联电缆是由热膨胀系数相差近几十倍的绝缘和导体组合而成的，在制造过程中不可避免地会产生内应力，而内应力的作用也加速了绝缘的开裂进程。在 电缆的制造过程中，如果生产速度较快 ，绝缘表面较快冷却，高温下的分子链就没有足够时间松弛，急剧冷却后绝缘收缩不均匀会产生较大的内应力 。此外，在 电缆使用时，阳光直接照射的部位受到较大的热辐射作用，会导致交联聚乙烯绝缘产生内应力。内应力具有随机性，很难准确计算其大小及方向。而聚乙烯是对应力非常敏感的材料 ，在应力的作用下，它容易产生应力开裂现象。交联聚乙烯是将线型结构的聚乙烯经蒸汽交联处理后生成网状立体型结构 ；交联后分子间键合力增大，不利于分子链的滑脱，相应的应力作用不易造成内部缺陷，其耐应力开裂性能有较大的提高。但热应力的作用始终存在，只不过这一变化慢 了一些。交联电缆内存在的热应力，尚无法进行定量检测，只能在生产工艺上有意识地采用防范措施来减少。在交联电缆生产时，将刚从机头模具 口挤出来一 一的电缆分段冷却，让高温下的分子链有足够的时间松弛并逐渐冷却 ，以避免绝缘层急剧冷却后使得绝缘收缩不均匀而产生较大的内应力。特别是在生产绝缘较厚的高压 电缆时，必须加强对生产工艺的控制。对于绝缘较薄的低 电压电缆，在工艺上也会采取一些措施 ，使绝缘电缆内产生的残余应力尽可能小。耐候型交联聚乙烯料含有抗 日光老化剂 ，长期暴露在 日光下不会老化开裂 ，可用于制造绝缘架空线。YJV或 YJV22型号的电缆绝缘不属于耐候性 ，因此 ，如果要安装在户外露天的地方，只能采取加强保护绝缘层 的办法来预防绝缘老化开裂。3 绝缘开裂的解决办法GB／T
电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范第 6．2．3条 和 GB／T《电力工程 电缆设计规范))第 5．1．12条规定 ，对裸露的绝缘层外绕包保护层 (如热缩绝缘套管或冷缩绝缘套管或绝缘胶带等 )，要采取有效的补救措施，防止绝缘层过早老化开裂。通过长期的生产应用发现，有部分电力公司的防护措施做得很到位，通过在曝露在阳光下的电缆绝缘层外包覆一层带相色的热缩管 ，对下套手指套管加强保护；为防止此类电缆户外终端绝缘层的过早老化开裂，须采取保护措施 ，加强对终端暴露在外的绝缘层的保护，以确保电缆能长期安全运行。上一篇：下一篇：
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&&&&&&&&&&高压电缆现场修复注意事项
电缆现场敷设过程中电缆护套表面刮伤破损的现象是普遍存在的，损伤轻微的只伤及了护套，如何修补能保证质量，而且修补时间短，又能保证质量日益成为电缆消费者普遍关心的问题。而且投入小，在现场的恶劣条件下又容易实现，因此现场护套的修补技术及质量日益成为用户关心的问题。&&&电缆的现场修补方面需要的技术不是很高，电缆敷设施工单位，在电缆发生破损后，一定要在确认电缆内部没有受到损伤的前提下，然后在对电缆进行修补，否则电缆护套修补的实际意义不大。电缆的修补一定要及时，否则时间一长外部的水分和潮气进入，将会影响电缆的正产使用寿命。在南方梅雨天气电缆端部在敷设完毕后，对电缆的端头因没有及时进行密封处理，造成流入电缆沟内的水分进入电缆断头10-20米不等，剥开端头的绝缘发现导体都已全部发黑，从而造成敷设后电缆的浪费，因此对于敷设完毕的电缆还是要加强相应方面的检查，维护和保管，防止电缆在通电使用前应现场各种外部因素造成电缆寿命的缩短和终结。&&电缆的现场修补也所用的一些工具和材料必须准备充分，塑料焊枪是必备的，高压绝缘胶带，防水胶带和塑料绝缘和护套剥切下来的皮子，等密封材料，也必须准备，因为电缆绝缘护套材料主要分为交联聚乙烯，聚乙烯，聚氯乙烯等材料。&为便于电缆修补工作的顺利进行，施工单位要配备有野外小型发电机。同时处于现场修补的方便现在提供的塑料焊枪的质量要过硬。喷头加热面积要大，而且加热速度要快。而且电缆放线过程破损部位具有随机性，在一般的城市和平原地区，此项工作比较好开展，但是在一些山区地带，由于收到复杂地形的影响，电缆的修补工作其实是很艰难的。因此要减少相应方面的投入和快速解决问题，一个很关键的问题是电缆敷设过程人员的配备数量必须足够，而且采用正规的电缆专业敷设设备进行正规放线，避免和减少电缆放线过程中出现护套破损的现象。&&&对于低压电缆绝缘和护套的修补必须是电缆损伤较为轻微的，仅仅是绝缘和护套出现损伤，电缆其他结构完好无损的前提下，才能进行绝缘和护套的修补，而中高压电缆的要求可能更为苛刻，现在的有些工程的电缆输电为了减少电缆的中间接头的数量，电缆全部采用大长度单芯电缆，由于线路的敷设距离较长及地形负责，及施工人员的配备数量及缺乏专业的电缆敷设设备等因素，施工过程造成电缆护套破损出现几率大大增加。有些施工在出现上述问题后，就用普通胶带随便包一包，草草了事，这样的做法很不负责任。对于电缆破损点内部的破坏情况一无所知，电缆在现场竣工试验过程和后期的运行过程很可能发生绝缘击穿或质量隐患。&&
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