电力电缆护层接地电流故障分析方法

浅谈电力电缆接地环流故障分析与处理发表时间：2018-01-16T09:15:58.180Z 来源：《电力设备》2017年第28期作者：马瑜[导读] 摘要：随着经济的快速增长，国家对于电力的要求也越来越高，在电力传输过程中，受种种因素影响，高压电力电缆中潜在的故障问题逐渐暴露，给高压电力电缆供电的稳定性与可靠性带来不利影响。

（国网南阳供电公司河南南阳 473000）摘要：随着经济的快速增长，国家对于电力的要求也越来越高，在电力传输过程中，受种种因素影响，高压电力电缆中潜在的故障问题逐渐暴露，给高压电力电缆供电的稳定性与可靠性带来不利影响。

因此采用准确、快速的接地故障查找技术对高压电力电缆的故障问题进行查找，并消除存在的电缆故障问题，对供电的可靠性与稳定性可起到积极作用。

文章主要从电力电缆故障的基本概述出发，对高压电力电缆接地故障查找技术进行了分析，以供参考完善。

关键词：电力电缆；接地环流；故障分析引言电缆的运用逐渐替换下电线杆和许多露天的线路，输电的安全性和可靠性得到了优化和加强。

我国人口众多，经济发展敏捷，关于电力能源更加的依靠，生活和工作都离不开电力的支撑，因而相应的用电需求越加巨大，给电力运送线路造成了很大的负荷，为了减少电力能源的耗费，下降沿途运送线路和设备的损耗，我国采纳高压和特高压输电形式，将电力更快更节约的送达需求电力的当地，设备的损耗被下降，人们日子中所要承当的电费也在下降，但不可否认的是，这种高压电缆尽管具有较大的优势，可是一旦发作故障问题，深埋地下的电缆在故障勘探和发现上比较困难，有必要使用先进的勘探设备来敏捷及时的查找呈现故障的切当方位，也促进了更多的故障检测技能的立异发展，其间接地故障的查找技能就是主要针对高压电缆故障的一种勘探技能，本文将侧重讨论其表现的效果以及具体的解决办法。

1电力电缆构成分析在对电力电缆进行细化分析的过程中，要对其构成细节展开有效调研和综合性处理，积极落实愈加有用的信息处理机制和操控模型，确保管控系统的完好度和处理作用。

电缆金属护套的接地10 kV的电力电缆，一般是使用交联聚乙烯铠装三芯电缆，这种电缆金属护套一般只需直接接地即可。

而单芯电缆金属护套的接地和三芯电缆不同。

现从单芯电缆使用过程中经常被忽略的金属护套的感应电动势，现分析一起变电所单芯电力电缆金属护套错误接地引起的故障，并介绍实用的接地措施。

1 单芯电缆金属护套过电压和环流的产生单芯电力电缆的导体中通过交流电流时，其周围产生的磁场会与金属护套交链，在金属护套上会产生感应电动势。

感应电动势的大小与导体中的电流大小、电缆的排列和电缆长度有关。

对三相等边三角形排列的电缆，如果将金属护套两端直接接地，就会在金属护套中形成环流，环流的大小与电缆相应的长度，导体中电流大小有关。

出于经济安全考虑，在一些电缆不长，导体中电流不大的场合，环流很小，对电缆载流量影响也不大，是可以将金属护套的两端直接接地的。

如果仅将电缆的金属护套一端直接接地，在正常运行时，电缆的金属护套另一端感应电压应不超过50 V（或有安全措施时不超过100 V），否则应划分适当的单元设置绝缘接头。

在发生短路故障时，导体中有很大的电流，可能会在金属护套上产生很高的过电压，危及护层绝缘，因此在电缆线路单相接地时，在电缆的未接地端，应加装过电压保护器接地。

2 单芯电缆金属护套的连接与接地为了解决电缆金属护套两端同时接地存在环流，和一端直接接地，在另一端会出现过电压矛盾的问题，电缆金属护套应针对电缆长度和导体中电流大小采取不同的接地形式。

电缆线路不长时，电缆金属护套应在线路一端直接接地，另一端经过电压保护器接地，如图1所示。

电缆越长，电缆非直接接地端产生的感应电压越高，为保证人身安全，电缆在正常运行时，非直接接地端感应电压应限制在50 V以内，在短路等故障情况下，金属护套绝缘的冲击耐压和过电压保护器在冲击电流作用下的残压，配合系数不小于1.4。

因此，一端直接接地的接线方式适用的电缆不能太长。

电缆金属护套中间直接接地、两端经过电压保护器接地，是一端直接接地的引伸，可以把一端直接接地电缆的最大长度增加一倍，接线方式和原理与一端直接接地一样。

电力电缆常见故障及处理方法—、10kV电力电缆常见故障及原因1.故障类型电缆故障可概括为接地、短路、断线三大类，其故障类型主要有以下几方面：(1)闪络故障。

电缆在低压电时处于良好的绝缘状态，不会存在故障。

可只要电压值升高到一定范闱，或者一段吋间后某一电压持续升高，那么就会瞬间击穿绝缘体，造成闪络故障。

(2)一相芯线断线或多相断线。

在电缆导体连续试验中，电缆的各个导体的绝缘电阻与相关规定相符，但是在检查中发现有一相或者多相不能连续，那么就说明一相芯线断线或者多相断线。

(3)三芯电缆一芯或两芯接地。

三芯电缆的•芯或者两芯导体用绝缘摇表测试出不连续，然后又进行-芯或者两芯对地绝缘电阻遥测。

如果芯和芯Z间存在着比正常值低许多的绝缘电阻，这种绝缘电阻值高于1000欧姆就被称Z为高电阻接地故障；反Z,就是低电阻接地故障。

这两张故障都称为断线并接地故障。

(4)三相芯线短路。

短路时接地电阻大小是电缆的三相芯线短路故障判断的依据。

短路故障有两种：低阻短路故障、高阻短路故障。

当三相芯线短路吋，低于1000欧姆的接地电阻是低阻短路故障，相反则是高阻短路故障。

2、原因电缆故障的最直接原因就是绝缘降低而被击穿，归纳起来主要有以下几种情况: (1)外力损坏。

电缆故障中外力损坏是最为常见的故障原因。

电缆遭外力损坏以后会出现大面积的停电/故。

例如地下管线施工过程中，电缆因为施工机械牵引力太大而被拉断；电缆绝缘层、屏蔽层因电缆过度弯曲而损坏：电缆切剥时过度切割和刀痕太深。

这些直接的外力因素都会对电缆造成一定的损坏。

(2)绝缘受潮。

电缆制造生产工艺不精会导致电缆的保护层破裂；电缆终端接头密封性不够；电缆保护套在电缆使用中被物体刺穿或者遭受腐蚀。

这些是电缆绝缘受潮的主要原因。

此时，绝缘电阻降低，电流增大，引发电力故障问题。

(3)化学腐蚀。

长期的电流作用会让电缆绝缘产生大量的热量。

如果电缆绝缘工作长期处于不良化学环境中就会改变它的物理性能，使电缆绝缘老化甚至失去效果，电力故障会由此产生。

220KV高压电缆外护层接地电流检测分析摘要：为切实提升高压电缆运行质量及安全，保证电网运行安全，满足用户的基本电力能源使用需求。

本文将对220KV高压电缆外护层接地电流检测进行分析与研讨，本文首先对电缆铠装接地技术规范进行阐述，其次对220KV高压电缆外护层接地电流检测进行分析，最后以案例分析的形式，对本文论点进行再次分析，以供参考与借鉴。

关键词：220KV；高压电缆；外护层；接地电流检测引言：220KV高压电缆具有输电容量大、传输距离长、不受地形限制等特点，在电力系统中应用越来越广泛。

而220KV高压电缆的安全运行关系着电网安全、经济和稳定运行，在日常工作中需要对高压电缆进行定期检查。

因此，对220KV高压电缆外护层接地电流检测进行显得尤为重要。

1、电缆铠装接地技术规范电气设备的金属外壳的绝缘被损坏时，可能出现漏电现象，一旦电气设备出现漏电，将会对工作人员的人身安全造成严重的威胁。

将电气设备的金属外壳通过接地装置与大地进行连接，被称为保护接地。

接地技术标准：所有电气设备的保护接地装置以及局部接地装置，都需要与主接地极进行连接，从而形成一个接地网。

主接地极需要使用抗腐蚀的钢板构建，面积不得少于0.75平方米，厚度不得低于5mm。

连接主接地极的接地母线需要与所有的辅助接地母线相连。

需要使用断面不低于50mm2的裸铜线、断面不低于100mm2的镀锌铁线或是断面不低于100mm2的镀锌扁钢。

以110KV电缆保护层接地技术规范为例：环境温度-45℃-55℃，海拔不得高于4500mm。

电源频率：58-62Hz，外部环境中不能存在含化学腐蚀性气体、蒸汽以及具有爆炸性质的尘埃。

工频电压不得高于保护器正常运行电压，针对间隙产品，安装点的工频电压的升高范围也不能高于保护器的额定电压。

现阶段常用的高压电缆外护层接地方式共有3种，可用于220KV、110KV、35KV、10KV、6KV、0.4KV等不同高压等级电缆之中，特点分述如下：（1）单端接地。

35kV高压交联电缆系统接地故障原因分析随着我国工业逐步发展，企业规模越来越大，用电量越来越高，很多大企业均建有高压变电站，其中尤以35KV变电站居多。

又因为架空线路占地面积大及充油电缆污染环境、不易维护等原因，加上交联电缆制作工艺日益成熟，多数企业为节约土地、保护环境采用交联电缆作为35KV线路的动力电缆。

但是，随着企业35KV线路快速发展的近20年间，多数企业交联电缆线路运行8一10年后故障率（80％以上是接地故障）居高不下，以致威胁到生产系统的安全。

下面就结合企业供配电系统现状及电缆经验人简单对电缆线路接地故障原因作一下简单分析。

1 、交联电缆与架空线路及充油电缆的区别交联电缆的绝缘介质是聚乙烯，属于固体绝缘；架空线路及充油电缆的绝缘介质分别为空气及绝缘油，属于流动绝缘。

当线路因过电压发生局部放电时，每一种线路都会发生局部放电现象，这种现象称为电晕。

这种局部放电会造成输电线路绝缘的局部损伤；但是因为流动绝缘在过电压消失后因其绝缘介质的流动性其绝缘水平会逐步恢复，所以这种损伤只会对固体绝缘造成永久性损伤，因损伤部位绝缘持续降低进而造成交联电缆绝缘的积累性破坏，从而使交联电缆使用寿命下降。

2、系统中过电压从何而来供电系统中的过电压分为外部过电压及内部过电压。

外部过电压主要指大气过电压，包括直击雷过电压和感应雷过电压。

内部过电压包括工频过电压、谐振过电压、操作过电压。

大气过电压的电压等级往往在500KV左右，对于我国超高压电网绝缘影响不大，但是在35KV系统中，由于其额定绝缘水平往往在3一4 倍线电压，因此大气过电压经常会造成35KV系统相间短路形成事故。

内部过电压中谐振过电压发生在系统构成震荡回路时产生的串联谐振过电压，这种现象一般在投切电容器组时发生。

因电容器操作时，运行规程中有防止发生串联谐振的明确规定，因此此种过电压本文不多叙述。

工频过电压分为三种：（1）空载长线路电容效应，因企业单位中不存在长距离输电线路，此种效应本文不多叙述。

高压电力电缆接地线电流超标原因分析及处理摘要：本文介绍了一起典型的 110 kV 高压电缆金属护套接地电流超标的缺陷。

通过对电缆线路接地系统的原理分析和现场实际连接方式的对比分析，确认电流超标原因。

同时，提供了类似电流超标的预防措施及建议。

〔关键词〕高压电力电缆；接地线；电流超标；原因；处理随着社会经济的不断发展，城市用电量增长迅猛，城市输电线路越来越多地采用高压电缆。

但相较架空输电线路，电力电缆因其隐蔽性高，结构也较为复杂，一旦出现故障，往往很难在数小时内处理好。

因此如何将电缆故障消灭在萌芽状态，成为电缆管理部门最为关心的问题。

下面介绍了一起 110 kV 高压电缆金属护套接地电流过大的问题，通过对接地系统的分析，确定了缺陷原因，并针对性地提出了预防措施。

1 设备概况110 kV 甲乙线为一条纯电缆线路，线路走向为甲变向乙变，全长 2 100 m。

敷设方式为排管和电缆沟混合敷设，电缆型号为 YJLW03-64/110 kV-1×630 mm2 ，甲、乙变电站内均为电缆户外终端，电缆全线共计 4 组中间接头。

该电缆线路建设工程完成投运于 2007-12-21，后经一次线路迁改工程，投运于 2011-03-18。

电缆第一次工程 ( 建设工程 ) 时，共安装 2 组中间接头，电缆全长 2 010 m，如图 1 所示。

图1 110 kV 甲乙线第一次工程 ( 建设工程 ) 系统电缆第二次工程 ( 迁改 ) 工程时，将 1 号接头至 2 号接头及 2 号接头至乙变段的电缆进行部分更改，增加两组接头。

原 2 组接头保留，修改接头顺序编号，如图 2 所示。

图 2 110 kV甲乙线第二次工程 ( 迁改工程 ) 系统2电流超标情况某日班组人员对 110 kV 甲乙线的金属护层接地电流进行检测工作。

当日测量了甲、乙两变电站内尾管接地电流，并与当时的负荷电流进行计算、比较。

根据 Q/GDW 11223—2014《高压电缆状态检测技术规范》，正常运行电缆接地电流绝对值小于 50 A、接地电流与负荷比值小于 20 %、单相接地电流最大值 / 最小值小于 3。

电力电缆护层接地电流故障分析方法摘要：当前社会技术飞速发展，电力技术也在不断的演变，同时全球的用电量也在不断的增加，我们国家已经成为了一个用电大国，因此对于用电安全提出了更高的要求，而电力电缆的护层接地电流故障是电力系统中常见的故障之一。

当线路出现故障的时候，我们应该对其进行检修和维护，否则就可能会影响电力的正常使用。

在这个电缆的使用过程中，我们可以借助故障检测的方式对线路的故障点进行分析，准确定位，进行最快的检修。

避免造成更多的损失，全面提高电力系统的安全性。

关键词：电力电缆；护层接地电流；故障分析引言我们国家正在全面的对电网进行改造，同时国家也给予了大力支持，改革的进度也十分迅速。

但是在这个改造的过程中，很多电力方面的问题也逐渐显露出来。

一般情况下高压电力电缆通常选择单芯电缆来作为主要的材料，因为单芯电缆的一端可以接地，同时将电压释放出来。

对于金属屏蔽的问题可以有效的躲避开，避免意外的金属环流情况发生，同时还能够有效的解决电力电缆护层传输过程中的电流故障。

通常在多点接地的时候，我们会选择能够承受高电压，而且出现护层现象能够进行承担的单心电缆。

因为电缆的质量和安装直接影响到用电的安全，如果质量出现问题、安装出现遗漏或者是原来的高压线路老化，这些都能够影响电力电缆的安全，甚至是引发事故。

一、电力电缆中护层接地电流故障的原因在电缆实际运行的过程中，出现单相的接地电流故障主要原因是以下几种情况：（1）导线出现断线情况，落地了；（2）导线的绝缘子被击穿；（3）导线和树木进行接触，导致了树木短路；（4）配电的变压器，其高压的绕组出现单相绝缘被击穿或接地现象；（5）由雷击或者是其他原因导致的线路接地故障。

前三种是导致线路故障的主要原因。

当线路出现接地故障时，线路会产生谐波电压，此电压的大小是正常电压的几倍，一旦不能够及时的进行处理，那么就会对外部造成危害。

首先接地电流故障有可能会导致电气火灾的发生，其次，接地故障时产生的接地电流会对来往的行人以及巡视人员造成不必要的伤害，甚至会引起死亡事故。

电缆接地故障保护动作分析摘要：随着电力系统的发展，电缆的使用量不断扩大，电缆敷设过程中的扭转、张力等因素会干扰电缆的稳定高效运行；电缆终端接头和中间接头的制造工艺不好；电缆在运行过程中受到人为因素和压力影响而损坏。

各种接地故障会导致供电中断，进而影响人们的生产和生活。

因此，应积极利用现有的仪器设备和科学手段，对电缆故障进行诊断、检测和排除，使电缆尽快恢复正常运行。

关键词：电缆；接地故障；保护措施高压电缆位于城市地下，由于其敷设的特殊性，高压电力电缆的接地故障不易发现和修复。

因此，相关电力工作者有必要了解高压电力电缆接地故障的原因，掌握相关的查找技术。

当高压电力电缆发生接地故障时，很难准确找出相关故障点，提高高压电力电缆的实际运行效率。

1故障性质分类通过对电缆设备的实际运行情况进行深入的分析可以发现，在高压电力电缆运行的过程中出现的故障问题主要包括三个部分，即高阻故障、低阻故障和开路故障灯。

开路故障指的是高压电力电缆内部一芯或者多芯被断开导致电力运输的过程中出现故障，这种故障常见于电力电缆被不法分子盗取和铝芯电缆上，在进行故障检测的时候可以利用冲闪法进行。

高阻故障指的是电力电缆一芯或者多芯对地绝缘电阻小于正常值，但是高于几百欧姆的故障问题。

高阻故障和开路故障之间最明显的区别就是开路故障的绝缘对地电阻值可以高达千欧，甚至是兆欧。

而低阻故障则是电力电缆一芯或者多芯对地绝缘电阻小于几百欧姆的故障。

2高压电缆接地故障的形成原因分析2.1机械损伤在高压电缆的常见故障中，机械损伤的概率很高，其原因占故障总数的50%以上。

一般来说，机械损伤是指在铺设或作业过程中，由于外部因素造成的外力损伤、自然损伤和施工损伤。

随着时间的发展，轻伤会变得越来越严重，最终会变成重伤。

机械损伤的原因很多，很难同时发现。

结合电力相关技术规定，加强电缆绝缘监督和定期巡检。

2.2防潮高压电缆经常遇到的另一种接地故障是绝缘潮湿，这与电缆的极端条件密切相关。

高压电缆接地侧接地电流偏大原因分析及处理摘要:220 kV高压电缆一点接地侧接地线电流偏大,是水电厂220 kV高压电缆少发的异常情况。

220 kV高压电缆是水电厂主设备,出现高压电缆一点接地侧接地线电流偏大异常会在铅包内造成护层损耗发热,将降低电缆的输送容量约30%～40%左右。

一旦由于另一处发生接地,就伴随产生大的环流和损耗发热,将使电缆温升过高,危及电缆安全。

本文根据索风营水电厂220 kV高压电缆一点接地侧接地线电流偏大分析与处理情况,探讨进行220 kV高压电缆一点接地侧接地线电流偏大分析与处理的方法。

关键词:220kV高压电缆接地线电流偏大一点接地原因分析及处理220 kV高压电缆一点接地侧接地线电流偏大,是水电厂220 kV高压电缆少发的异常情况。

220 kV高压电缆是水电厂主设备,出现高压电缆一点接地侧接地线电流偏大异常会在铅包内造成护层损耗发热,将降低电缆的输送容量约30%～40%左右。

一旦由于另一处发生接地,就伴随产生大的环流和损耗发热,将使电缆温升过高,危及电缆安全。

索风营水电厂220 kV高压电缆有两条,日常运行巡视发现一条高压电缆一点接地侧接地线电流偏大异常,经维护人员多日观察,并与另一条线路比较,发现接地线电流超过最高规定电流,严重危险安全生产。

经研究与处理后,高压电缆一点接地侧接地线电流虽恢复正常,而220 kV高压电缆一点接地侧接地线电流偏大分析研究与处理仍是一个值得探讨的课题。

1 高压电缆一点接地侧接地线电流偏大情况索风营水电厂220 kV电缆采用澳大利亚澳力公司生产的交联聚乙烯(XLPE)铜波纹护套电缆。

其中,导体为退火软铜多股单线绞制成的实心圆导体;绝缘材料为XLPE,由导体半导电屏蔽层、绝缘层、绝缘外半导电屏蔽层同时挤压成型;金属护套采用铜波纹护套220 kV高压电缆的接地方式:(1)出线窑洞侧电缆终点底座分别引接地线至接地箱,然后经过压保护器与电缆回流线相连接;（2）GIS侧电缆终点底座分别引接地线至接地箱,然后从接地箱引一根接地线至高压电缆层接地点与回流线相接;电缆终点底座又引一接地线与GIS 外壳相连接(GIS外壳在GIS层接地)。