根据电力电缆在运行或预防性试验中绝缘损坏的不同特征,可分为放炮故障、击穿故障和运行故障三种类型。
(1)放炮故障
在工矿企业中,由于各种原因,运行中的电力电缆绝缘损坏严重,造成跳闸事故。叫做电
电缆爆破。这类故障的特点是:电缆故障点大多有铅护套或铜皮破损,外部有不同程度的变形;电缆故障常表现为两相短路接地或两相断线接地,其接地电阻一般较小。通过解剖故障点,可以发现电弧击穿的碳化点或树状放电碳通路和裂纹。电缆放炮故障具有明显的故障特征,多数情况下,值班运行人员能提供放炮的大致位置。所以除了少数复杂的情况,这种故障是需要定位的。一般只要故障的具体性质(单相接地、短路接地、断线接地等。)都是用万用表测量的,可以直接用声学测量来固定,简单明了。
(2)击穿故障
在实际工作中,预防性试验引发的电缆绝缘损坏事件习惯称为电缆击穿。这种故障发生在DC实验电压下,其绝缘损坏是电击穿。接地点一般是铅包或铜皮完好,无明显外部变形(机械外伤除外)。电缆击穿故障多为简单接地故障,其接地故障相对较高。解剖故障点,绝缘材料无碳化点,但通过仪器可以发现碳孔和水树老化结构。对于电缆击穿故障,尤其是一些高阻接地电缆击穿故障,测试难度是不等的。由于这类故障具有隐蔽性,测试参数复杂多变,缺乏规律性,因此能否快速找到电缆故障点是关键。“高压回路法”和“电锤法”是检测这类故障Z有效的方法。
(3)运行故障
是指在工厂电力系统运行中,电缆馈线的高压二次回路、电动机和变压器的电缆引线发生电压波动,或发现接地信号(带接地保护的功率元件跳闸),排除其他功率元件故障的可能性时所确定的电缆故障。这种断层Z大的特点就是模糊。电缆运行故障是电缆爆破(如两点接地引起相间短路);另一部分运行故障发展为电缆击穿故障(如电缆老化、绝缘缺陷等。)由于做停点检查时耐压不合格;有些电缆运行故障是由于电缆引线安装位置不当(如电缆相间或对地距离不够、电缆头脏或电机基础进水等。),而这些故障主要可以简单处理;Z模棱两可的就是那些瞬间接地导致不稳定闪络的电缆运行故障。这类故障停电后,相当一部分绝缘电阻测量和DC耐压实验可以通过,电缆投入系统后,也可以正常运行一段时间;其余为单相接地电缆故障,约占电缆运行故障的40%。这种接地故障一般没有明显的外部变形,接地电阻也不会太高(一般为几十到几百欧姆)。解剖断层点有轻微碳化点。
电缆运行中发生接地故障的原因有两个:一是由于电缆运行时间长,绝缘层自然老化;其次,在腐蚀性环境中,电缆护套很快被破坏,腐蚀性气体侵入绝缘层使其劣化。无论电缆绝缘层老化或劣化,其击穿电压都会下降,Z终导致在额定工频电压下发生电击穿,从而引起电缆接地故障。这种故障可以用“低压回路法”来检测;用“电锤法”检测,效果也不错。
高阻故障
根据电缆故障点的电阻值,电缆故障可分为电缆高阻故障和电缆低阻故障。对电缆高阻故障进行DC耐压试验时,当试验电压升高时,电缆的泄漏电流变化不大。当电压增加到一定值时,漏电流突然变大,反复测试得到的击穿电压基本一致。这种电缆故障称为击穿高阻电缆故障。利用二次脉冲法或三次脉冲法结合脉冲放电法,可以快速准确地定位这类击穿电缆高阻故障。
还有一种情况是电力电缆的高阻故障。DC耐压试验过程中,泄漏电流很大,基本与试验电压同步上升,没有电流突变。这种故障称为不可穿透电缆高阻故障。这类电缆故障多为电缆主绝缘层被水浸湿所致,主要有以下原因:电缆中间头或终端头质量缺陷或电缆施工工艺不规范导致密封不良或密封失效;电缆本体制造缺陷,电缆外护套有孔洞或裂纹;电缆外护套受外力破坏或腐蚀穿孔。这时候就需要用高压电桥法进行检测了。
当电缆主绝缘层被水打湿时,由于故障点放电面积大,能量不集中,不能出现明显的放电电弧,用二次脉冲法或三次脉冲法都不能得到有效的故障波形。对于这种故障,在定位电缆故障时,应先将电缆电弧化。燃弧是用电缆故障测试设备对故障电缆施加高压DC电压。由于泄漏电流大部分集中在电缆故障点,电缆故障点由于电流的热效应会产生高温,电缆绝缘层中的水分在高温的作用下会汽化膨胀,电缆从损坏的电缆中放电,电缆绝缘层中水分组成的放电通道被中断,产生放电间隙。在燃弧过程中,要随时调整燃弧电流,保证燃弧效果,尽量避免损坏电缆其他部分的主绝缘。当故障点的湿气完全排出后,不能击穿的高阻故障已经转化为可以击穿的高阻故障,故障点的耐受电压可以大大提高,从而可以出现强烈的放电电弧。这样,利用冲击放电的二次脉冲法或三次脉冲法,可以快速准确地定位故障点的位置。