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找到根源电力电缆故障的根本原因

点击次数:157 更新时间:2023-09-21

武汉特高压旗下的电缆故障测试仪可以帮助众多电力工作者更加方便的进行各类电力测试。

控制电缆的主要特点及防止电气干扰的措施有哪些?(图1)

例如,电缆故障的最终结果可能是绝缘层失效,电缆闪过。实际上根本原因可能是建筑承包商拆除管道周围的热传导回管从而造成局部过热。确定失败的根本原因有助于防止将来的失败。

根源分析需要一种系统方法。为了帮助我们理解这一点,我将讨论电缆组件和其中每个组件的功能。我还将回顾电缆系统,包括电缆、其配件和操作环境。我将讨论电缆中的电场。接下来我将介绍一些例子,说明分析中发现的证据如何导致失败的根本原因。

在本文中,我将把讨论限制在中电压交流,5kV到45kV级电缆系统。记住,当我们谈到电缆电压类别时,我们指的是系统的三相、直线、标称电压。我只会覆盖高分子绝缘材料,不管是聚乙烯还是乙烯橡胶,因为这些都是最常见的绝缘材料。

电缆组件

设计用于25千伏系统的现代聚乙烯电缆。从内到外的基本组成部分是:

售票员

导体防护罩

绝缘

绝缘防护罩

金属防护罩

夹克或护套(可选)

导体是电缆的电流载波,也是任何电缆最必要的部分。导体通常是铜或铝,有些可能有电镀。它们可以是小尺寸的固体,也可以是大尺寸的抛锚,以获得更好的灵活性。导体的尺寸是根据电流的携带要求和电缆的环境决定的。幸运的是,正确设计的导体几乎不会出错,除了在一些不寻常的情况下发生腐蚀。

在中高压电缆中,需要对搁浅导体进行导体屏蔽导体屏蔽提供一个光滑的,径向电场的绝缘.在具有高分子绝缘的电缆中,导体屏蔽通常是与绝缘材料相同的高分子材料,但浸渍了碳微粒,使材料成为半导体。标准要求半导体的电阻率低于100欧姆米,但现代半导体的电阻率较低,一般低于10欧姆米。半电阻率通常随温度而增加,特别是在较旧的电缆中。请记住,纯铜的电阻率约为18x10-9欧姆米,因此比任何半导体都具有更多的导电性。

绝缘层可以说是电缆的第二大重要部分,仅次于导体。今天遇到的大多数电缆绝缘是聚合物,或者是聚乙烯(PE)或者是乙烯聚丙烯橡胶(EPR)。现代PE的绝大部分是交联的(XLPE)。几乎所有的高分子绝缘化合物都有专用的添加剂来提高它们的预期寿命。例如,XLPE中用于减缓水树生长的"阻燃剂"化合物。

绝缘屏蔽和导体屏蔽一样,是中高压电缆所需要的.正常工作的绝缘屏蔽提供了一个光滑的径向电场在绝缘.绝缘屏蔽中使用的材料与导体屏蔽中使用的材料相似.绝缘屏蔽的一个重要方面是它的"可脱性"。绝缘屏蔽必须容易剥离,以便终止和连接。然而,在操作过程中,该半导体必须与绝缘层保持牢固的结合,以防止产生破坏性的局部排放的小气孔。

金属防护罩应用于绝缘防护罩之上,可用于以下几个目的:

为充电电流提供路径

为故障电流的流动提供路径

减少触点电位的情况下,数码进入电缆

如果金属屏蔽有足够的尺寸和导电性,它可以提供一个返回电流的路径,从而发挥系统中性的作用。金属屏蔽/中性通常由铜制成,但在某些情况下使用铝。金属防护罩有许多设计,包括圆线,扁平带,胶带,和纵向波纹纸(LC)。一个LC屏蔽也可以作为一个密封密封,并防止水进入绝缘。