根據電力電纜在運行或預防性試驗中絕緣損壞的不同特征,可分為放炮故障、擊穿故障和運行故障三種類型。
(1)放炮故障
在工礦企業中,由于各種原因,運行中的電力電纜絕緣損壞嚴重,造成跳閘事故。叫做電
電纜爆破。這類故障的特點是:電纜故障點大多有鉛護套或銅皮破損,外部有不同程度的變形;電纜故障常表現為兩相短路接地或兩相斷線接地,其接地電阻一般較小。通過解剖故障點,可以發現電弧擊穿的碳化點或樹狀放電碳通路和裂紋。電纜放炮故障具有明顯的故障特征,多數情況下,值班運行人員能提供放炮的大致位置。所以除了少數復雜的情況,這種故障是需要定位的。一般只要故障的具體性質(單相接地、短路接地、斷線接地等。)都是用萬用表測量的,可以直接用聲學測量來固定,簡單明了。
(2)擊穿故障
在實際工作中,預防性試驗引發的電纜絕緣損壞事件習慣稱為電纜擊穿。這種故障發生在DC實驗電壓下,其絕緣損壞是電擊穿。接地點一般是鉛包或銅皮完好,無明顯外部變形(機械外傷除外)。電纜擊穿故障多為簡單接地故障,其接地故障相對較高。解剖故障點,絕緣材料無碳化點,但通過儀器可以發現碳孔和水樹老化結構。對于電纜擊穿故障,尤其是一些高阻接地電纜擊穿故障,測試難度是不等的。由于這類故障具有隱蔽性,測試參數復雜多變,缺乏規律性,因此能否快速找到電纜故障點是關鍵。“高壓回路法”和“電錘法”是檢測這類故障Z有效的方法。
(3)運行故障
是指在工廠電力系統運行中,電纜饋線的高壓二次回路、電動機和變壓器的電纜引線發生電壓波動,或發現接地信號(帶接地保護的功率元件跳閘),排除其他功率元件故障的可能性時所確定的電纜故障。這種斷層Z大的特點就是模糊。電纜運行故障是電纜爆破(如兩點接地引起相間短路);另一部分運行故障發展為電纜擊穿故障(如電纜老化、絕緣缺陷等。)由于做停點檢查時耐壓不合格;有些電纜運行故障是由于電纜引線安裝位置不當(如電纜相間或對地距離不夠、電纜頭臟或電機基礎進水等。),而這些故障主要可以簡單處理;Z模棱兩可的就是那些瞬間接地導致不穩定閃絡的電纜運行故障。這類故障停電后,相當一部分絕緣電阻測量和DC耐壓實驗可以通過,電纜投入系統后,也可以正常運行一段時間;其余為單相接地電纜故障,約占電纜運行故障的40%。這種接地故障一般沒有明顯的外部變形,接地電阻也不會太高(一般為幾十到幾百歐姆)。解剖斷層點有輕微碳化點。
電纜運行中發生接地故障的原因有兩個:一是由于電纜運行時間長,絕緣層自然老化;其次,在腐蝕性環境中,電纜護套很快被破壞,腐蝕性氣體侵入絕緣層使其劣化。無論電纜絕緣層老化或劣化,其擊穿電壓都會下降,Z終導致在額定工頻電壓下發生電擊穿,從而引起電纜接地故障。這種故障可以用“低壓回路法”來檢測;用“電錘法”檢測,效果也不錯。
高阻故障
根據電纜故障點的電阻值,電纜故障可分為電纜高阻故障和電纜低阻故障。對電纜高阻故障進行DC耐壓試驗時,當試驗電壓升高時,電纜的泄漏電流變化不大。當電壓增加到一定值時,漏電流突然變大,反復測試得到的擊穿電壓基本一致。這種電纜故障稱為擊穿高阻電纜故障。利用二次脈沖法或三次脈沖法結合脈沖放電法,可以快速準確地定位這類擊穿電纜高阻故障。
還有一種情況是電力電纜的高阻故障。DC耐壓試驗過程中,泄漏電流很大,基本與試驗電壓同步上升,沒有電流突變。這種故障稱為不可穿透電纜高阻故障。這類電纜故障多為電纜主絕緣層被水浸濕所致,主要有以下原因:電纜中間頭或終端頭質量缺陷或電纜施工工藝不規范導致密封不良或密封失效;電纜本體制造缺陷,電纜外護套有孔洞或裂紋;電纜外護套受外力破壞或腐蝕穿孔。這時候就需要用高壓電橋法進行檢測了。
當電纜主絕緣層被水打濕時,由于故障點放電面積大,能量不集中,不能出現明顯的放電電弧,用二次脈沖法或三次脈沖法都不能得到有效的故障波形。對于這種故障,在定位電纜故障時,應先將電纜電弧化。燃弧是用電纜故障測試設備對故障電纜施加高壓DC電壓。由于泄漏電流大部分集中在電纜故障點,電纜故障點由于電流的熱效應會產生高溫,電纜絕緣層中的水分在高溫的作用下會汽化膨脹,電纜從損壞的電纜中放電,電纜絕緣層中水分組成的放電通道被中斷,產生放電間隙。在燃弧過程中,要隨時調整燃弧電流,保證燃弧效果,盡量避免損壞電纜其他部分的主絕緣。當故障點的濕氣完全排出后,不能擊穿的高阻故障已經轉化為可以擊穿的高阻故障,故障點的耐受電壓可以大大提高,從而可以出現強烈的放電電弧。這樣,利用沖擊放電的二次脈沖法或三次脈沖法,可以快速準確地定位故障點的位置。