绝缘体

你知道电缆馈线的故障类型和原因吗

发布时间:2025/1/13 14:28:35   

在电力系统中,电缆作为电能的输送介质,偶尔会发生了各种故障导致电力无法正常传输,我们将这些故障称之为电缆馈线故障,这些故障可能会对供电可靠性和系统运行产生重大影响。那你知道常见的电缆馈线故障都有哪些类型吗?本文会带大家对这些故障类型和发生的原因进行一个简单的分析,希望可以增加你的认识。

电缆常见的失效模式和故障有电气诱发故障、机械引起的故障、热引起的故障、金属(半导体)屏蔽层损坏引发的故障、金属屏蔽接触不良引发的故障等。下面我们分别对各个故障进行说明。

电气诱发故障

这些涉及闪电、开关浪涌和局部放电。局部放电可能是由于绝缘系统设计不良或制造缺陷造成的。

机械引起的故障

由于使用过大的拉力和/或超过最小弯曲半径,安装过程中可能会发生机械引起的故障。在施工过程中,当土方设备挖入电缆或电缆管道组(例如海底电缆)时,电缆也可能会损坏。在安装或使用过程中反复弯曲和扭转可能会导致导线出现不可逆的应变。

热引起的故障

热降解会导致电缆的绝缘层失去其物理性能,这是由于长时间超出其设计能力的过载和/或过高的环境温度条件造成的。

金属(半导体)屏蔽层损坏引发的故障

此故障模式描述了防护罩停止执行其功能的位置。为了使屏蔽层发挥其功能,其体积电阻率必须始终保持足够低。然而,当金属屏蔽损坏或腐蚀时,其体积电阻率会受到温度的影响。

在较高温度下,金属屏蔽的体积电阻率显着增加(由于峰值负载、不平衡电流或循环电流),从而在尖锐的金属边缘处产生高电压梯度,从而导致电晕效应/放电和电弧损坏(从外到内)。电晕和电弧最终会导致电缆绝缘失效。

金属屏蔽接触不良引发的故障

在这种情况下,金属屏蔽层与半导体胶带屏蔽层由于接触不良而绝缘,这可能是由金属屏蔽层上的腐蚀层或水垢堆积引起的。这种情况将在半导体屏蔽和金属屏蔽之间产生电势差,这将导致两个屏蔽之间产生电弧。

这将导致从外部进入半导体屏蔽层和绝缘层的电弧损坏,并最终导致电缆故障,如果两个屏蔽系统之间存在多个接触不良或断裂的区域,情况会更加严重。大多数情况下,故障发生在终端或接头处。

了解了电缆馈线故障的类型后,我们再来认识下电缆馈线故障的原因。电缆馈线故障的原因有可能是以下问题引起的:

老化

护套腐蚀

电击穿

火灾和雷电涌动

电缆过热

机械故障

绝缘体中的水分

错误的选择或应用

电缆馈线保护的差动保护

保护任何电力系统设备的理想方法是比较进入该设备的电流与离开该设备的电流。在正常健康条件下,两者是相等的。如果两个电流不相等,则一定存在故障。

馈电线路的差动保护是一种常用的保护方案,用于检测和隔离馈电线路上的故障。如果出现故障,例如线路短路或接地故障,电流会发生变化,并且差动保护装置会检测到电流差异,触发保护动作以隔离故障。差动保护通常由保护设备、继电器和电流互感器等组成。

在馈线两端之间提供通信通道以使得能够比较进入和离开馈线的电流是不经济或不实际的。因此,这种类型的保护并不常用于低压电缆馈线,而是常常用于中高压馈线系统。此时,差动保护作为主保护,过流保护作为后备保护。

需要注意的是,差动保护在设计和应用中需要综合考虑线路的特性、影响因素以及可能出现的异常情况,如负载变化、容量不平衡等。此外,差动保护的稳定性也需要经过仔细的测试和验证,以确保其在实际运行中的可靠性和准确性。



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