電纜故障產(chǎn)生的機理的原因有哪些?
-.擊穿機理電纜故障點擊穿基本上可分為電擊穿與熱擊穿兩種形式。
1.電擊穿電擊穿是當電壓很高,電場強度足夠大時,介質(zhì)中存在少量的自由電子將在電場作用下產(chǎn)生碰撞游離,自由電子碰撞中性分子,使其激勵游離而產(chǎn)生新的電子和正離A第一部分理論知識子,這些電子和正離子獲得電場能量后又和別的中性分子相互碰撞,這個過程不斷發(fā)展下去,使介質(zhì)中電子流“雪崩”加劇,造成絕緣介質(zhì)擊穿,形成導電通道,故障點被強大的電子流瞬間短路。在電纜故障測試中,使用直流高電壓或沖擊高電壓使電纜故障點擊穿,其作用時間很短,這種方法的原理就是屬于電擊穿。
2.熱擊穿熱擊穿是電纜絕緣介質(zhì)在電場的作用下,由于介質(zhì)損耗所產(chǎn)生的熱量使絕緣介質(zhì)溫度升高,若發(fā)熱量大于向周圍媒質(zhì)散發(fā)出的熱量,則溫度持續(xù)上升,隨著溫度不斷升高,使絕緣介質(zhì)發(fā)生燒焦、開裂或局部熔斷,*后導致?lián)舸?。熱擊穿電壓作用時間長,一般發(fā)生在電纜運行過程中。
二、產(chǎn)生故障的基本原因故障產(chǎn)生的原因和故障的表現(xiàn)形式是多方面的,有逐漸形成的也有突然發(fā)生的,有單一型的故障,也有復合型的故障。總之,發(fā)生故障后,如果能及時找出故障點,并進行修復,可有效防止事故的進一步擴大。國內(nèi)電纜故障產(chǎn)生的原因主要有以下幾種:1.外力破壞占全部故障的58%,其中主要因素有:1)由于市政建設(shè)工程頻繁作業(yè),不明地下管線情況,造成電力電纜受外力損傷的事故。
2)電纜敷設(shè)到地下后,長期受到車輛、重物等壓力和沖擊力作用,造成電纜下沉、鉛包龜裂、中間接頭拉斷、拉裂等事故的發(fā)生。
2.附件制造質(zhì)量不合格占全部故障的27%,附件質(zhì)量主要指的是接頭的制作質(zhì)量,其中主要因素有:1)電力電纜的敷設(shè)施工未按要求和規(guī)程進行。
2)敷設(shè)過程中,用力不當,牽引力過大,使用的工具、器械不對,造成電纜護層機械損傷,日久產(chǎn)生故障。
3).單芯高壓電纜護層交叉換位接線錯誤,使護層中的感應(yīng)電壓過高,環(huán)流過大引發(fā)故障。第一章電力電纜故障測試的基礎(chǔ)知識4.電纜本體占全部故障的3%,主要有電纜的制造工藝和電纜絕緣老化兩種原因引起的。其中:1)電力電纜制造工藝故障。由于電纜線芯同紙絕緣中的浸漬劑、塑料電纜中的絕緣物等物質(zhì),各自的膨脹系數(shù)不同,所以在制造過程中,不可避免地會產(chǎn)生氣隙,導致絕緣性能降低。同時,如果電纜在制造過程中,絕緣層內(nèi)混入了雜質(zhì),或半導體層有缺陷(同絕緣剝離),或線芯絞合不緊,或線芯有毛刺等,都將會使電場集中,面引起游離老化。交聯(lián)聚乙烯電纜中由雜質(zhì)和氣隙引起的一些故障點擊穿現(xiàn)象-般在電纜絕緣中量“電樹枝”現(xiàn)象,如圖1-5所示。
2)因電纜老化面引起電纜故障。其主要因素有以下幾種:●有機絕緣的電力電纜長期在高電壓或高溫情況運行時,容易產(chǎn)生局部放電,從而引起絕緣老化。
●電纜內(nèi)部絕緣介質(zhì)中的氣泡在電場作用下,產(chǎn)生游離,使絕緣性能下降。
●塑料類絕緣的電纜中有水分侵人,使絕緣纖維產(chǎn)生水解,在電場集中處形成“水樹枝”現(xiàn)象,使絕緣性能逐漸降低。
●在油浸紙絕緣的電纜運行時間過久時,會發(fā)生電纜中絕緣油干枯、結(jié)品,絕緣紙脆化等現(xiàn)象。
●若電纜敷設(shè)后,長期浸泡在水中,經(jīng)過含有酸堿及其他化學物質(zhì)的地段,致使電纜鎧裝或鋁包腐蝕、開裂、穿孔、塑料電纜護層硫化等。這時一般會出現(xiàn)“電化樹枝”現(xiàn)象,如圖1-7所示。只有充分了解和詳細分析這些故障產(chǎn)生的前因后果,以及電纜路徑上的外界環(huán)境,才能“對癥下藥",采取必要措施,防止情況進一- 步惡化,并盡快找到故障點。
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