隨著人們生活水平的不斷提高，人們?cè)谌粘Ｉ钪械挠秒娏恳苍诓粩嗟脑黾?，電纜線路出現(xiàn)故障必然會(huì)對(duì)人們的生產(chǎn)和生活造成一定的影響，本文就電纜線路故障產(chǎn)生的原因及相關(guān)的防范措施進(jìn)行闡述。
在電纜線路運(yùn)行的過(guò)程中，由于天氣、外力、自然災(zāi)害等原因都會(huì)造成電纜運(yùn)行故障的產(chǎn)生，電纜線路出現(xiàn)故障會(huì)對(duì)人們的生產(chǎn)和生活產(chǎn)生巨大的影響。因此，在電纜線路運(yùn)行的過(guò)程中，我們要從管理方面、技術(shù)方面等采取防范措施，保證電聯(lián)線路的正常運(yùn)行。
二、常見(jiàn)的故障因素
1、外力因素。由于配電線路的通道非常復(fù)雜。因此，很容易發(fā)生線路故障。伴隨著城市建設(shè)的步伐不斷加快，各種改造工程紛涌而至，項(xiàng)目大規(guī)模建設(shè)和發(fā)展，很容易破壞配網(wǎng)，如在開(kāi)挖時(shí)破壞電纜，各種機(jī)械和物料破壞桿塔。城市的繁華帶來(lái)的是交通不便，由于違規(guī)駕駛造成的車(chē)輛撞到電桿，造成斷桿或倒桿事故的屢有發(fā)生。市區(qū)的規(guī)模日益擴(kuò)大，許多高壓輸電線路正在被逐漸擴(kuò)大的城市建筑物包圍，原本空曠的地帶出現(xiàn)了大量的建筑物，一旦建筑物違規(guī)操作，就會(huì)影響到線路的安全性。一些含有錫箔紙的慶典禮炮、城市上空漂浮的塑料袋、風(fēng)箏等異物也會(huì)對(duì)電力線路造成影響，一旦導(dǎo)線上懸掛這些異物，會(huì)對(duì)線路的安全性產(chǎn)生極大的隱患。此外，某些動(dòng)物爬到配電變壓器上會(huì)造成相間短路。而一旦出現(xiàn)盜竊分子盜竊電力設(shè)施，將會(huì)釀成重大事故。
2、自然災(zāi)害。自然災(zāi)害主要是指雷擊，雷擊事故是架空線路最常見(jiàn)的，架空線路的路徑較長(zhǎng)，附近建筑物較少，地形較為空曠。因此，很容易遭到雷擊，雷擊可以擊穿絕緣子，導(dǎo)致爆裂，還會(huì)造成斷線、避雷器爆裂、配變燒毀等。每年由于雷擊造成的線路故障是很常見(jiàn)的。
3、樹(shù)障。城市的綠化工作為城市增添了宜人的氣息，為城市的建設(shè)增光添彩，但同時(shí)對(duì)配電網(wǎng)線路的影響不能忽略。許多居民對(duì)清理樹(shù)障缺乏認(rèn)識(shí)，當(dāng)公司組織人員清理樹(shù)障的時(shí)候，就會(huì)出現(xiàn)不予配合的情況，使清理工作出現(xiàn)了較大的困難。樹(shù)障不能及時(shí)清理，一旦遇上惡劣的氣候天氣，如刮大風(fēng)、下大雨時(shí)，就會(huì)造成導(dǎo)線對(duì)樹(shù)木放電，嚴(yán)重者整棵樹(shù)都會(huì)倒在線路上，壓斷導(dǎo)線，造成事故。
4、用戶(hù)產(chǎn)權(quán)設(shè)施。用戶(hù)產(chǎn)權(quán)設(shè)施的管理不完善，也是事故的主要因素之一。各種老化的電力設(shè)備一直沒(méi)有更新?lián)Q代或加以維修，不但跟不上技術(shù)的發(fā)展，還由于年頭已久，其內(nèi)部老化嚴(yán)重，很容易出現(xiàn)故障。設(shè)備的內(nèi)部故障主要是由于缺乏必要的維護(hù)和正確的保養(yǎng)。
5、配電設(shè)備。配電變壓器的故障會(huì)導(dǎo)致弧光短路，如果操作不當(dāng)也會(huì)容易引發(fā)事故。要避免絕緣子受損或臟污，否則會(huì)導(dǎo)致接地或電阻降低，造成放電甚至更嚴(yán)重的后果。避雷器等設(shè)備未按時(shí)進(jìn)行檢查和維修，導(dǎo)致質(zhì)量較差，一旦被擊穿，易發(fā)生事故。正所謂“牽一發(fā)而動(dòng)全身”，配電設(shè)備方面的不完善和本身的內(nèi)部故障很容易導(dǎo)致配電線路的故障。
6、管理方面。影響配電線路的另一主要因素就是管理不到位，隨著人們生活水平的日益提高，電能需求量迅速增加，現(xiàn)有的配電線路及配電設(shè)備容量已不能滿(mǎn)足用戶(hù)需求，存在著小馬拉大車(chē)現(xiàn)象，造成部分變壓器頻繁處于過(guò)負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)，尤其是在每年的季節(jié)性用電高峰期，過(guò)載情況更為嚴(yán)重。變壓器長(zhǎng)期過(guò)載運(yùn)行會(huì)造成內(nèi)部各部件、線圈、油絕緣老化，或致使內(nèi)部缺油，使油面降低，造成絕緣油與空氣接觸面增大，加速空氣中水分進(jìn)入油面，降低變壓器內(nèi)部絕緣強(qiáng)度，當(dāng)絕緣降低到一定值時(shí)，變壓器內(nèi)部就發(fā)生了擊穿短路故障，影響整個(gè)配電線路的穩(wěn)定運(yùn)行。工作人員的責(zé)任感較差，素質(zhì)不高，對(duì)工作漫不經(jīng)心，對(duì)各種設(shè)備欠缺巡視和檢查，導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，造成更大的事故。消缺管理欠缺健全的制度和清晰。
三、電纜線路故障的防范措施
1、基于多變的天氣因素，采取針對(duì)性的防范措施
在耐雷能力方面，要切實(shí)提高絕緣子的耐雷內(nèi)能力。從實(shí)踐來(lái)看，一旦發(fā)生雷擊事件，針型絕緣子發(fā)生閃絡(luò)的概率較高，且極易出現(xiàn)故障；而處于耐張點(diǎn)狀態(tài)的絕緣子，出現(xiàn)故障和閃絡(luò)的問(wèn)題較少。所以，需要提高針型絕緣子的耐雷能力，進(jìn)而避免因雷擊而出現(xiàn)配電線路故障。對(duì)此，可以針對(duì)實(shí)際情況，在線路中安裝避雷裝置（避雷器）。例如，對(duì)于易受雷擊的配電線路，可以安裝金屬避雷器或防雷金具。其中，防雷金具的密封性較好，且在安裝上比較簡(jiǎn)便，運(yùn)行比較穩(wěn)定，在實(shí)際中應(yīng)用廣泛。與此同時(shí)，進(jìn)行定期的檢測(cè)也非常重要，尤其是對(duì)接地網(wǎng)的接地檢測(cè)，以確保電纜線路的穩(wěn)定運(yùn)行。
2、針對(duì)自然災(zāi)害配網(wǎng)故障采取的防范措施
首先要提高絕緣子特別是針式絕緣子的耐雷水平。研究發(fā)現(xiàn),把針式絕緣子替換成P-20T防污絕緣子有利于提高線路的防雷水平。其次是可以在變電所的出線端安裝以金屬氧化物為原料的避雷器,在刀閘處,開(kāi)關(guān),耐張桿塔處,線路分支處,易受雷擊的桿塔處安裝防雷金具或者是氧化物避雷器。底單是要對(duì)避雷器進(jìn)行接地網(wǎng)測(cè)試,通過(guò)對(duì)接地網(wǎng)做防腐處理,加注降阻劑,補(bǔ)打接地極來(lái)保證接地網(wǎng)電阻小于十歐姆,保證配網(wǎng)泄流能力,避免雷擊的損害。第四點(diǎn)是針對(duì)絕緣線易受雷擊的防范,可以運(yùn)用穿刺性防弧金具來(lái)解決。
3、針對(duì)配網(wǎng)線路老化的防范措施
第一可以采取新設(shè)備替代老化的舊設(shè)備的辦法,采用節(jié)能型配變?cè)O(shè)備或者是真空斷路器;第二可以在配電線路上分段加裝分支開(kāi)關(guān)以及分段開(kāi)關(guān),縮小線路故障檢查范圍;第三可通過(guò)每條線路和不同的電源點(diǎn)線路拉手,實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
4、從管理方面防范配網(wǎng)技術(shù)故障的發(fā)生
可以把配網(wǎng)線路巡視成效和收入進(jìn)行掛鉤,利用激勵(lì)機(jī)制增加工作人員對(duì)線路故障巡視的積極性;對(duì)于調(diào)度所,變電站特別要在負(fù)荷高峰期緊抓符合檢測(cè),發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)進(jìn)行調(diào)整;要定時(shí)進(jìn)行反事故演習(xí),提高員工的整體協(xié)調(diào)能力以及處理突發(fā)事件的能力,保證其出色完成好事故搶修工作,并制定出科學(xué)的事故防范及應(yīng)急預(yù)案。
5、從使用材料上進(jìn)行預(yù)防
選擇優(yōu)質(zhì)的電纜材料，以同心度和材料純度等為指標(biāo)選擇電纜品牌，確保優(yōu)質(zhì)的電纜投入使用；確保中間頭和終端頭的施工質(zhì)量，即電纜的終端頭和中間頭必須與電纜本體具有相容性，從而對(duì)電纜起到密封防潮、防水、機(jī)械保護(hù)的作用，保障線路安全運(yùn)行。
6、加大設(shè)備管理與更新力度。
首先要定期對(duì)配電線路各項(xiàng)設(shè)備開(kāi)展預(yù)防性試驗(yàn)，對(duì)不合要求的及時(shí)整改或更換。同時(shí)，要對(duì)電纜的中間頭和終端頭進(jìn)行定期檢查，防止其老化導(dǎo)致線路故障。還要加大對(duì)陳舊設(shè)備的更新?lián)Q代力度，特別是變壓器上使用的跌落式熔斷器要用負(fù)荷開(kāi)關(guān)代替，現(xiàn)有的變電站要加裝先進(jìn)的保護(hù)器以及故障報(bào)警設(shè)備。此外，在實(shí)踐應(yīng)用中，還要加強(qiáng)對(duì)金具等設(shè)施的合理使用。
四、新技術(shù)的應(yīng)用（電纜線路在線監(jiān)測(cè)）
1、傳統(tǒng)的電纜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)
電氣設(shè)備絕緣的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，使得我們能及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛伏隱患，掌握設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及有效使用壽命，以便采取相應(yīng)的措施，實(shí)現(xiàn)有計(jì)劃、合理地進(jìn)行檢修，可以減少因突發(fā)故障而造成的損失，達(dá)到提高供電可靠性的目的。傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法：
?。ㄒ唬┲绷鳢B加法：將電壓互感器中性點(diǎn)接地處加入直流電源，得到的直流電壓疊加到電纜絕緣本身的交流電壓上，通過(guò)測(cè)量其微弱直流電流得到結(jié)果。其存在的主要問(wèn)題有：一是根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)絕緣狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)和對(duì)絕緣壽命進(jìn)行估計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)還未擬出即積累的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)不多。二是會(huì)受到電纜接地屏蔽而產(chǎn)生的化學(xué)電動(dòng)勢(shì)影響，保護(hù)套絕緣電阻的影響不不能忽視。
?。ǘ┲绷鞒煞址ǎ弘娏﹄娎|老化會(huì)產(chǎn)生電樹(shù)枝和水樹(shù)枝，樹(shù)枝和大地構(gòu)成尖板電極的整流效果。在電壓作用下，電力電纜導(dǎo)體、金屬護(hù)套、屏蔽接地線組成的回路會(huì)有較微弱的直流。通過(guò)低通濾波器、檢流計(jì)、及接地保護(hù)配套件構(gòu)成的在線監(jiān)測(cè)裝置接入接地線中進(jìn)行監(jiān)測(cè)。樹(shù)枝也茂盛，直流成分的電流就越大。在線監(jiān)測(cè)直流值越大，說(shuō)明樹(shù)枝狀老化及泄漏電流的越大，日益嚴(yán)重的絕緣劣化將導(dǎo)致交流擊穿耐壓下降。
?。ㄈ┙^緣介損法：該方法主要測(cè)量介損得出電纜在線狀態(tài)。介損值反映了絕緣介質(zhì)普遍性的缺陷，較少且集中存在的缺陷不會(huì)影響整根電纜測(cè)得的介損值。對(duì)介損的測(cè)量可以用電壓互感器處采集電壓的相位進(jìn)行判斷。研究工作者將已運(yùn)行過(guò)的 XLPE 電纜采用加速老化試驗(yàn)得到水樹(shù)枝數(shù)量以及水樹(shù)枝極大長(zhǎng)度同電纜介損值的關(guān)系，可以得到相關(guān)規(guī)律，但是比較分散。
（四）局部放電的在線監(jiān)測(cè)：上面介紹的幾種方法以電纜的絕緣電阻、泄漏電流或者介質(zhì)損耗為測(cè)量參考屬性，推斷和監(jiān)測(cè)絕緣狀態(tài)。電力電纜的局部放電量同其絕緣狀況也關(guān)系密切，當(dāng)電纜存在或者潛伏故障往往和局部的放電量息息相關(guān)，所以通過(guò)對(duì)電力電纜局部放電量的精確測(cè)量可以得出電纜運(yùn)行狀態(tài)的好壞。但是該方法受到很多條件的制約，研究和開(kāi)發(fā)難度挺大，有待于進(jìn)一步發(fā)展和開(kāi)發(fā)。國(guó)內(nèi)專(zhuān)家學(xué)者和 IEC、IEEE、CIGRE 等國(guó)際電力權(quán)威組織一致推薦局部放電試驗(yàn)是絕緣電力電纜絕緣狀況評(píng)價(jià)的最佳方法。
2、電纜在線監(jiān)測(cè)新技術(shù)
在電纜絕緣劣化的在線監(jiān)測(cè)方面，國(guó)內(nèi)外對(duì)中低壓電力電纜水樹(shù)枝化的在線診斷已有多種較好的方法，且取得很好的監(jiān)測(cè)效果，并且部分已經(jīng)應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)，但是對(duì)于特高壓電纜卻達(dá)不到很好的監(jiān)測(cè)效果。同時(shí)，水樹(shù)枝不是電力電纜絕緣劣化的唯一形式，水樹(shù)枝的監(jiān)測(cè)也不能全面反應(yīng)絕緣的劣化狀況。局部放電作為一種很好的固體絕緣無(wú)損監(jiān)測(cè)方法，已得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。但是傳統(tǒng)的局部放電監(jiān)測(cè)方法并不適合電纜的在線監(jiān)測(cè)，因?yàn)槠浔O(jiān)測(cè)的頻帶窄，且主要集中于低頻段，很容易受現(xiàn)場(chǎng)噪聲的影響。
?。ㄒ唬┏哳l監(jiān)測(cè)方法
利用局部放電的較高頻脈沖，對(duì)局部放電信號(hào)的主特征采樣捕捉。頻率越高則在線監(jiān)測(cè)局部放電的信號(hào)更有效避免其他噪聲的干擾。電力電纜進(jìn)行局部放電監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵問(wèn)題是微弱的高頻電脈沖信號(hào)采集，辨別以及提取。高頻脈沖脈寬交窄往往稍縱即逝，加上信號(hào)在電纜傳輸中的衰減，所以信號(hào)采樣技術(shù)至關(guān)重要，關(guān)系到整個(gè)監(jiān)測(cè)的成敗。如果采集的信號(hào)嚴(yán)重失真，可能會(huì)引起判斷誤差得到錯(cuò)的結(jié)論。
?。ǘ╇娎|接頭監(jiān)測(cè)技術(shù)
同鋼芯鋁絞線一樣，線路故障問(wèn)題往往發(fā)生在接口處，電纜運(yùn)行發(fā)生的故障問(wèn)題往往也是出現(xiàn)在接頭處，由于接頭接觸電阻以及長(zhǎng)時(shí)間過(guò)負(fù)載運(yùn)行會(huì)溫度過(guò)高，使得電力電纜接頭處絕緣能力下降從而誘發(fā)各種故障。所以對(duì)電纜接頭實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，定期分析處理采集的相關(guān)數(shù)據(jù)，有條件可以安裝報(bào)警系統(tǒng)從而更有效的實(shí)現(xiàn)電纜的在線監(jiān)測(cè)。
綜上所述，在電纜線路運(yùn)行的過(guò)程中由于電纜線路機(jī)械損傷故障、電纜絕緣老化、電纜建設(shè)施工質(zhì)量低、過(guò)電壓和過(guò)負(fù)荷等原因都會(huì)引起電纜線路故障。我們要對(duì)易產(chǎn)生故障的原因采取預(yù)防措施，保證電纜線路的穩(wěn)定運(yùn)行。
