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常見(jiàn)的電纜故障的性質(zhì)與分類(lèi)

1. 以故障材料特征分類(lèi)
　　可分為串聯(lián)故障、并聯(lián)故障及復合故障三類(lèi)。
　　(1)串聯(lián)故障
　　串聯(lián)故障(金屬材料缺陷)是指電纜一個(gè)或多個(gè)導體(包括鉛、鋁外皮)斷開(kāi)的故障。它是廣義的電纜開(kāi)路故障。因纜芯的連續性受到破壞，形成斷線(xiàn)或不完全斷線(xiàn)。不完全斷線(xiàn)尤其不容易發(fā)現。串聯(lián)故障具體可分為：一點(diǎn)開(kāi)斷、多點(diǎn)開(kāi)斷、一相斷線(xiàn)、多相斷線(xiàn)等。
　　(2)并聯(lián)故障
　　并聯(lián)故障(絕緣材料缺陷)是指導體對外皮或導體之間的絕緣水平下降，不能承受正常運行電壓而發(fā)生的短路故障。它是廣義的電纜短路故障。這類(lèi)故障由于纜芯之間或纜芯對外皮間的絕緣破壞而形成短路、接地、閃絡(luò )擊穿等現象，在現場(chǎng)出現頻率較高。并聯(lián)故障具體可分為：一相接地、兩相接地、兩相短路、三相短路等。
　　(3)復合故障
　　復合故障(絕緣材料、金屬材料都出現了缺陷)是指纜芯與纜芯之間的絕緣均出現故障。它包括一相斷線(xiàn)并接地、兩相斷線(xiàn)并接地、兩相短路并接地等。

2. 以故障點(diǎn)絕緣特征分類(lèi)
　　根據電纜故障點(diǎn)絕緣電阻Rf與擊穿間隙G的情況，電纜故障又可分為開(kāi)路故障、低阻故障、高阻故障、閃絡(luò )故障四大類(lèi)。該分類(lèi)法為現場(chǎng)電纜故障最基本的分類(lèi)方法，特別有利于探測方法的選擇。
　　其中，間隙擊穿電壓UG的大小取決于故障點(diǎn)放電通道(即擊穿間隙)的距離G，絕緣電阻Rf 的大小取決于故障點(diǎn)電纜介質(zhì)碳化程度，分布電容 Cf的大小取決于故障點(diǎn)受潮程度。
　　(1)開(kāi)路故障
　　電纜金屬部分的連續性受到破壞，形成斷線(xiàn)，且故障點(diǎn)的絕緣材料也受到不同程度的破壞。現場(chǎng)用兆歐表測其絕緣電阻Rf 為無(wú)窮大(∞)，但在直流耐壓試驗時(shí)，會(huì )出現電擊穿;檢查芯線(xiàn)導通情況，有斷點(diǎn)。現場(chǎng)一般以一相或二相斷線(xiàn)并接地的形式出現。
　　(2)低阻故障
　　電纜絕緣材料受到損傷，出現接地故障。現場(chǎng)用兆歐表測其絕緣電阻Rf小于10Z0(Z0為電纜的波阻抗，一般取10～40Ω之間)。現場(chǎng)一般低壓動(dòng)力電纜和控制電纜出現低阻故障的幾率較高。
　　(3)高阻故障
　　電纜絕緣材料受到損傷，出現接地故障。現場(chǎng)用兆歐表測其絕緣電阻Rf 大于10Z0，在直流高壓脈沖試驗時(shí)，會(huì )出現電擊穿。高阻故障是高壓動(dòng)力電纜(6KV或10KV電力電纜)出現幾率最高的電纜故障，可達總故障的80%以上。
　　現場(chǎng)實(shí)測時(shí)，筆者一般取Rf =3KΩ為劃分高阻與低阻故障的界線(xiàn)。因為Rf =3KΩ時(shí)，恰好能得到回線(xiàn)法電橋精確測量所必需的10～50mA的測量電流。
　　(4)閃絡(luò )故障
　　電纜絕緣材料受到損傷，出現閃絡(luò )故障。現場(chǎng)用兆歐表測其絕緣電阻Rf為無(wú)窮大(∞)，但在直流耐壓或高壓脈沖試驗時(shí)，會(huì )出現閃絡(luò )性電擊穿。閃絡(luò )性故障比較難測，特別是新敷設的電纜進(jìn)行預防性試驗出現閃絡(luò )故障時(shí)。現場(chǎng)一般使用直流閃絡(luò )法進(jìn)行探測。
3. 以故障觸發(fā)原因及故障點(diǎn)特征分類(lèi)
　　根據電力電纜在運行或預防性試驗中，電纜、電纜頭及中間盒出現不同特點(diǎn)的絕緣破壞，還可分為放炮故障、擊穿故障和運行故障三類(lèi)。
　　(1)放炮故障
　　在工礦企業(yè)，運行中的電力電纜，由于種種原因，絕緣出現嚴重損壞，產(chǎn)生跳閘的事故。稱(chēng)為電纜放炮。這類(lèi)故障的特點(diǎn)是：電纜故障點(diǎn)多數有鉛包或銅皮破裂，外部有不同程度的變形;電纜故障性質(zhì)常表現為兩相短路接地或兩相斷線(xiàn)并接地，其接地電阻一般較小，解剖故障點(diǎn)，可發(fā)現電弧擊穿的碳化點(diǎn)或樹(shù)狀放電碳道與裂痕。電纜放炮故障，其故障特征明顯，大多數情況下，運行值班人員都能提供放炮大致位置。所以，這類(lèi)故障除少數較復雜的情況需測距外，一般只要用萬(wàn)用表測定故障的具體性質(zhì)(單相接地、短路接地、斷線(xiàn)接地等)，可用聲測法直接定點(diǎn)，簡(jiǎn)單明了。
　　(2)擊穿故障
　　實(shí)際工作中，因預防性試驗而觸發(fā)的電纜絕緣破壞事件，習慣稱(chēng)為電纜擊穿。該類(lèi)故障均發(fā)生在直流實(shí)驗電壓下，其絕緣破壞為電擊穿，接地點(diǎn)一般鉛包或銅皮完好，外部無(wú)明顯變形(機械創(chuàng )傷除外)。電纜擊穿故障多為單純性接地故障，其接地故障較高，解剖故障點(diǎn)，絕緣材料沒(méi)有碳化點(diǎn)，但通過(guò)儀器可發(fā)現碳孔和水樹(shù)枝老化結構。對電纜擊穿故障，特別是一些高阻接地性電纜擊穿故障，其測試難點(diǎn)在測距。由于該類(lèi)故障較為隱蔽，測試參數復雜多變，缺少規律性，所以能否迅速發(fā)現電纜故障點(diǎn)，測距是關(guān)鍵。“高壓回線(xiàn)法”、“電錘法”均具有探測該類(lèi)故障最有效的方法。
　　(3)運行故障
　　它是指工廠(chǎng)電力系統在運行中，電纜饋出線(xiàn)、電機、變壓器的電纜引線(xiàn)，其高壓二次回路出現電壓波動(dòng)或發(fā)現接地信號(有接地保護的電力元件出現接地跳閘)，排除其他電力元件故障的可能性而確定的電纜故障。這類(lèi)故障的最大特點(diǎn)就是不明確。電纜運行故障的極端形式就是電纜放炮(如兩點(diǎn)接地引發(fā)的相間短路);另一部分運行故障在做停點(diǎn)檢查時(shí)，由于耐壓通不過(guò)而發(fā)展成電纜擊穿故障(如電纜老化、絕緣缺陷等);還有一部分電纜運行故障是由于電纜引出線(xiàn)安裝位置不當(如電纜相間或對地距離不夠、電纜頭臟污或電機基礎進(jìn)水等)，這些故障主要進(jìn)行一些簡(jiǎn)單處理即可;最不明確的是那些瞬時(shí)接地、產(chǎn)生不穩定閃絡(luò )的電纜運行故障。該類(lèi)故障在電纜停電后，絕緣電阻測量和直流耐壓實(shí)驗有相當部分可以通過(guò)，再把電纜投入系統后，也能正常運行一段時(shí)間;剩下的就是單相接地電纜故障，它們約占電纜運行故障的40%，這種接地故障一般外部也沒(méi)有明顯變形，接地電阻也不太高(一般幾十至幾百歐)。解剖故障點(diǎn)有細微的碳化點(diǎn)。