电力电缆专题讲座_secret

1、电力电缆专题讲座一、概述二、电力电缆的分类 三、交联聚乙烯电缆 四、电缆的载流量 五、电缆附件六、电缆的老化七、电缆故障测距、电力电缆在电力系统中的作用110kV及以上：输电系统35kV及以下：配电系统(1) 架空线路一一裸线(钢芯铝绞线)，铁塔，避雷线，接地，绝缘子,I（1） 导电线芯材料密度：电殂率/口 * Him- - m-1 100 c时：电阻温度感数/铜& 9屯17相3. &3X10-1恰2. 7VO. S8就D3KL0-5（铜和铝线长度、电阻相等时，铝线重量为铜线的一半左右）多股导线扭绞而成一一便于运输和辐射，需要弯曲（2） 电缆护层目的：为防止水分等侵入绝缘层。材

2、料：铅包（柔软，耐腐蚀，机械强度低，稀缺金属）或铝包护套。加强：钢带或钢丝铠装，装在金属护套外。防腐场所：铠装外装外护层（3） 绝缘介质35kV及以下，常用粘性浸渍的油纸绝缘、橡皮绝缘、塑料（聚氯乙烯、聚乙烯）绝缘；更 高电压，多用充油、钢管油压或充气电缆。在较低电压时.如35E及以口常用粘性浸汝的油纸绝缘，嚎皮绝绿、理料（聚氯 乙% 聚乙需：绝缘.而更高电压时.多卬充油,纲管油压或充气电缆等.橡皮绝缘或丁基,乙丙合成横胶绝缘电缆，柔软可携，常用于35kV的可移动式供电 设备中.塑料电缆也没有敷设落差的限耦T B维护简便C其中聚笈乙烯电维附酸，耐薇, 价格便宜.但允许工作温度较低（不高于65匚

3、3介质期耗大，耐老化性能荒,常用于iotv 及以下【更高血压的塑科电缆常采用交联聚乙稀，由于维过交班线状升子结构变成r 两状不但保留丁堤乙烯原布的优良电性乂叩提高耐热性及机械强度，因而使用日益 广泛“ 丁丙橡胶的耐热性与交麻聚乙烯相近,也已用于15纸V或电玉等皴.其耐 局和放电的性能比交联婆乙西还好,但艰耗较大.、电力电缆的分类一、电力电缆的种类电力电燮按物缘材料性质、结构带征和敷设环境，可分 为不同的种类，<->按绝绿材料性腐分b油纸绝缘1）粘性型演纸绝缘型（统包型、分相屏蔽型）12）不滴流浸渍纸绝缘型（统包型、分相屏蔽型）.3）有油压、油浸渍纸绝缘型（自容式充油电缆和钢管充 油

4、电缆兀2,望料绝缘1）聚氯乙笳绝鳏型.：j2）聚乙端绝缘型？L LlLJ3）交联聚乙烯绝缘型。3.糠成绝缘1）天然橡胶绝缘型；Z）乙丙椽胶绝缘型。（二）按结构特征分（1）统包型;在各缆线芯外包有绕包绝缘.并置于同一 内护套内。（2）分相型：分相屏蔽，一般用在1035kV电缆，有油 纸绝缘和®g料绝缘两种.（3）扁平型上三芯电缆的外形呈扁平状，一般用于较长 的水下和海底电缆.（4）自容型：护套内部有压力的电缆，如自容式充油电 缆。（三）按敷设环境分（1）直埋式：将电缆埋在地中或沟内,并加沙土覆盖，（2）沟架式：将电缆敷设在沟内或隧道内的支架上，（3）水下敷设：将电缆敷设在湖泊,海洋和河

5、流内，纸绝缘电缆1、粘性绝缘电缆它适用于352及以下,其中的粘性浸演剂是在光 亮汕（一种枯度较高的矿物油）中再加入松香而制成。它 能在较高的浸渍温度（如120-14QCJ时具有较低的粘 度,以保W对纸层的完善浸渍a而在正常工作温度时.粘 度根大难以流动，但仍能保持在电缆弯曲时具有纸层间 相对位移的可能性.图6 7】 总包维珍型电缤精构UOkV.及以下） 我洗芯；2闻炮奇；3中葩续.J -叁峙沪后；5一代学圄6 T2分相铅包型电缆结构（3晶Y欢麻下）1-辑例居；2 于寻仲.舁鞭，3培畿£: 一分相铅包 5钠甲粘性浸渍电堆在运行过程中，内部往往会形成气隙,特别是当它敷设在落差大或工作温度

6、较高处.因为浸浪 剂的热膨胀系数要比电缆中其它材料大好多倍，这样随着负荷的变动所引起的温度升降，浸渍剂的体积改变比较显著，而铅层是缺乏弹性的，受热后再沙却时.虽浸诚制的体积已缩小，而铅层可能难以恢复原来的尺寸于是便形成了空隙, 在较高电k F这些气隙中的局部放电 会使ig #增大，如图6 -10中的曲线九如果敷设在落差较大处，浸渍剂还易于渐渐向下淌流,使电缆F部的护套眼裂.上部因峡乏浸微剂而形 成更多空隙,其唱己比别处更大*见曲线当需求设在更大落差处，宜选用埴料电缆或不淌流电缆，后者是用合成微晶地蜡与 光亮油组成的夏令物来浸渍纸层的.2、充油电缆（1）自容式充油电缆图6-M自密式充油电第卜一般

7、雄 1 2一常电级芯；3-用绿3 4骅检;$护裳，S-恺甲* 7外护层 iWMSEi3iMiaMr ' f '厂 L15C 4图6-巧油浸电线纸的电气 强度踪生带厚度的关系 一 ,“冲加电乐2 频电比如图6 14所示.所用的高压电缆油粘度较小，以便及时通过 绝缘层及蜴芯中的釉道补充到所需的部位卜在电缆的两 端装有重力箱或1E力箱,当国离电数公里以上时沿途还 要再加压力箱.使电缆油始终处于某个表压力，从而消 除了绝缘中可能川理的气除,确保r穿绕性能。自容式 充油电揽常采用低油压（6MPa以下r对高压电缆油对充油电缆把缘性熊的要求如表6-5,国产110、 220及330kV低油压自

8、容式电缆的绝缘厚度分别约为 1（ L8 及 25mm（2） 钢管充油电缆图”仃据管充油申獴1载液总2一砰融了3爆层】4屏卷6半圆形挎世.*5飒管，7一防护氐土钢管充油电SS如图6-1 了所示,锢管内有三根单芯济能电缆.屏蔽外包有铜带, 且有几根滑丝以利于擅进地管+管内完有L 5M隗左右的油压，以消除绝修层中可能出现 的气隙-钢管充油电缆有钢管作护展，机械强度高，且采用的油出高.电气性能易保证; 问三芯在同一锯管内.如果一相发生故障有可能影晌到另两相.国外弗高压充油电线也广泛用自容式或钢管式.可参看表6-6.有的已乘用烷基茉 等合成油作浸试剂.用聚丙烯薄膜维仔成纸、高密度聚乙烯合成级等电气强度高

9、而介 电常数又不太高的固体介质.aB-0国外的一掾支油电领电压 KV电缆 型式线小截画壑壕斗鹿 mir_ _最吠工作既观 kV tnm-J工作油压电气性能评产国别工频电压, （有整值Bit .（峰值）HSL -峰值）MPfi525自容式1D003Q.516. 31.6375(1min)16 TsJ39U美500纲管式J00031L1 3L5575 )1675I39D美5(10自春式20003315630(6h)186。131Qn5CG胡普式6253015LS6®自如）17Z5苏，小巾及J3L分别指是座押上（留电冲山1救呈起慨件冲出水平（3） 充气电缆L纸绝绿充,电蟆 其附属馍各校充油

10、电魄物单：且没有液体峥压力，宜用于高常 差处.提高气压虽然能提高工颗击穿电爪，但对冲击击穿电压提高不多.充气电缆的许 用场强比充油电缆低,很高庄力的充气电畿也少见2.管道充气电缆（G1C将单芯的或三芯的导体鼠接安装在金属管道内,靠S股或 其混合气体作能绿.以环氧绝麻件作变撵,由于以气体作绝缘，电容比遍纸的小.介 质损耗极低、散热性能好。国外管道充气电缆举例见表6-7.（三）电力电缆的许用场强1、电场分布在单芯电缆及分相铅包（或分相屏蔽型）的三芯电爆中，如果导体去百光滑，则葩 缘中的电场为同轴圆柱体电场，但若导电缓芯是由多根册导线统合而成,则导体表面的 最大场强要比光滑圆柱表面的高约30%.缘层

11、互相垂直.当电缆电绿层较厚时.对层式第獴来说.其平行于纸层的电气强度几乎要叱垂直于见层的低一个数量级左右,而 且交航电税纳绿中烦强国向、法向分量的同时存在将使滑闪放电容易出现中为了避免 这些娥点.闪此10匹以上的三芯电缆就改用分相错包（或扉蔽）错构,使电力线全与绝常采用分阶触缘的方法来降低线芯附近的场强.交流电缆中 的电场分布取决于各层地缘的介电常数，靠近线芯处的绝 费层要采用介电常数大的介质在由皿层介质组成的同轴 圆柱体中.第也属的最大场强乳=二二（6-13）丁品£ -1口上匚,L .*式中 智 分别为第，层或第母层建绿的内径.人工 分别为第i层或第"层绝缘的相对弁电常

12、鼓.2、许用场强的选取L交流电第（油其纪题I老化的主要原因是局部放电，旦逐渐扩屣，馆日值也 增大如圈6-20）.只有当放电强度微弱到10一1t餐以下时，才不会明显影响老化过 程.在解剖巳七算的油纸电缆中聿常能发现象树枝形状的放电痕迹，它从箱芯开始而沿 着绝缘层可能延伸很长的更离.这种放电形式与油纸电缆的结构持点一纸带缠包绝缘 有关往在先在线芯附近的油域或气隙中发生局部放电（图§-21，中A的位置九如果 持续发生较强烈的局部放电.不但浸粮剂分解出气体使气隙扩大，而且放电形成的离子 可修赶走下一层纸带中的浸渍剂使放电可能穿过纸带而向前发展（国6 21 6中B处）. 另外浸渍剂分解出的碳粒

13、子可能附在放电通道上,使几乎具有线芯电位的尖端濠入里绿 内部，使原来只有径向场强的包场畸变成具有很强的切向分量（与纸带表面平行），以致 放电可能发展成滑闪放电，如图6-21 （壮）所示，以后的放电既可能穿过纸层中的弱点，因而关键是要设法提高局部放电电如采用分附绝缘”第簿层内外包半导电纸等 来改善电场分布，在充沛或充气的电缆中用提高压力的办法（阳6-22）,以提高局部放 电电压,从而可以提高许用场强（表6-8）。于6-21缠包绝缘中形成树枝状效电/意图（。）沂线芯处局部放电,U）深人葩嫁.畸变电场,）开始清囚放电粗绞为放电路径虚段为电通量线）油维电缆的H作场强电途的类型及颤定电捶/匹工作电压F最

14、大许用场强Av四曲一OS110£20330500750粘性褪稳继密缘电缆"b-»-1充气电里18*-997。1气田电缆7 01 1充清电缆410112L27 41477而幻纸带厚度/产m一 自,>翼海图6 - 22工频已自州第锹局部放电起始场强与纸带厚度及压力的关系油压 i l l- SMPtj 21-OMPhi3C- ：MPai 气压 43. UMPai5ZUMPbi 6L3M%.7 L OMPj 8O.SMHu90. 25MPx上直流电缆 由于直流电压下的局部放电远不如交流下严重,因而直流下击穿场强 很高如表69.其击穿场强近于短脉冲下的数值而且低粘度油

15、浸纸（充通电氧）与 粘性浸愤篦缭的击穿扬制的差别也不象交流下那样显著n如奥施加同样的场强值,则直 施下的寿命要比交流下的长得多口例如按用于工频系统设计的粘性电缆几乎可用 于直流ilOkV紊统.妻-何电城处肆在各种电压下的击穿场强单位：电压号粉性浸液（fir）充油制线聚乙烯，交联聚乙蜡直流玷眼6&C刚1C0710瓯一9。110- 120100 110取100工喊C有效值）短时K时打18-203m冲击（峰值）常温 aor1371。9 010以J.0C7 !0&0-11070-13050-803.交流电缜整料）决定塑料交流电缆的在用场强的主要因素是工作电压下的树 枝化放电问题：因为在

16、花在发生贯穿以南早已出现树枝那祥的细微通道和放电痕迹。- 种是电网枝.那是当导体有尖状突出物或分界面上有气隙等时，由于属茄放电而引起捌 枝北放电；另 种是电化学树枝，如水分、藻化物等朋物都会导致赭枝化放电、因此常 采取措旅以礴保内外屏蔽层与塑料维管:层间的牢固粕合、控制绝爆层中杂质及气泡的尺 寸等以削弱树枝化放电.国外高压塞科里缆举饵电玉 XV暂缘苗科mm?电厚度 mtn最大场强 kV , mm-1国别14b交联聚乙船后帕20,07.0.瑞典舞5聚乙傩120022. 0&-3法国1 15工内肥40024.藩6, 3唐大利士 £50女联凄乙婶1CO0环仗1£0日本二、

17、电缆附件（一） 电缆终端电场分布在电境安装时，首先须将电缆终端处的外护层、铠装 层和金属屏蔽层剥去否则会引起线芯和金属屏蔽层间期 路L即使这样延长广故电距离，但沿电缆长度方向的电场 分布仍是不均匀的口如图8-1中.左半部分为只剥去金属10图8-1电境终端电场分布左边一只剥去电集的锚套 右边一同时 剥去电缆的绝缘层和铅套1缱芯2电缆绝缘层 3铅套电缆整端处的放电,是极不均勾电与中的放电R其主要形式为：苜先在金品扉触层附 近,亚法兰边嫁处发生电？放电,曲现紫色的显光及设廷声响.随着电雁的开河，电信向前 延伸.逐渐形成由许金平行火花翱线第成的龙带早这些郭光拙鼠较电晕明亮,但仍较蔚户&. 电细

18、靓的长度随电压正比增加¥放电通道中的电波密生较小、压降较大,称为辉光放电“当 电王那过某符界ff后，放电性质就会发生变化，个别细线开始迅速增长，进而蚌变为树核 栈F紫色、明亮得妥的火花口这些火花在费丝上的不同位置交替出现口在一处产生后，猿玷 介质界面向前发展，随即根快消失，而后又有新的位置产生.这种放电牌为清用放电L通道 中电斯密度毂大，压降较小.横囚放电火花随外嫌电也增加迅谑增氏，因雨电压希有憎加, 带闪敢电火花觥可就延仲到高压船.形成完全击穿“若金墀见蔽处法苣.很光滑.肝光放电可 能率明显而直接出现滑闪胶电&在整个放电过程中,电晕放电网滑闪放电是主要的放电形式b（二） 连

19、接接头盒的典型结构1、油浸纸绝缘电缆图* m 11。220kV自容式充油电解普遇接去I一料惜之一技地屏 3电姆芯华哥,鼎款5一外元后用安法 7-芯臂Hm接借4-滴魔（锡焊）或压接的方电压较低的粘性浸质纸绝缘电缆导电线芯是通过连接套、采用焊接11法将线芯连接。对高压的充油电缆， 线芯的连接不仅要保证电气连通，而且要保证油流的畅通无阻。一般方法是在线芯中心泊道中垫以钢管，线芯外套以连接套， 采用冷焊压接将线芯连接起来，而不允许用焊接或锻接，以防止对油的污染和造成老化。靠近连接端的电缆绝缘（工厂绝缘）一般切削成阶梯或锥形面（反应力锥），然后包缠填充绝缘至与电缆绝线外径相 同，再在其外包绕增绕绝缘。增

20、绕绝缘两端形成应力锥而。应力锥面和反应力锥面均按使其 表面的切向场强为一常数（或小于一常数）设计的。两根相接的电缆的屏蔽用经过应力锥及 增统绝线表面上包绍的导体 （如铅丝）完全连接起来.形成等位而。整个装置与压力供油箱 连通，保证油的供给和循环.粘性浸渍纸绝线电缆的连接盒内应淄满电缆胶。图83为充油电缆普通连接接头盒。为了减小金属护套损耗，长电缆线路各相电缆的金屑护套需交叉换位互联接地.这时电 缆的连接须用绝织接头盒。其内绝缘结构尺寸和普通接头相同，但增绕绝缘外缠绕的半导体纸和金属接地层都要在接头中间断开、不能连续。接头的外壳铜管中间部分用环氧树脂绝缘片或瓷质绝缘垫片隔开，使电缆的金属屏蔽层（

21、金属护套）在轴向绝线。为了防止电缆故陈漏油扩大到整个电缆线路，并分阴电缆线路油压， 使各段电缆内部压力不超过允许值及减少暂态油压的变化，往往采用塞止式连接盒。其只作电缆的电气连接， 将被连接的电缆油道隔开，使泊流互不相通。其结构分单室式和双室式两种。它们是用一一个（单室）和两个（双室）环氧树脂套管（或瓷套管）将被连接的两根电缆的油流分开。如图 a4 %皿士/宾山#班建合2士珈用一09 8-4 220kV双重式*止授头的给构1一环掷明套量2-电境室瑁姥维缘1-电盘4埴兑的* 5芯片 6导停漏接 了T有苑雉的电极 3触甘0帚时晓原 10一外腑蹲谎她祭II 一扑光12-tf13-也，14候能子I2.

22、橡塑绝缘电缆连接盒橡塑绝缘电力电统一般没有金属护套和浸渍剂.故只需用普通连接盒将电缆各制造长度连接起来。过去按照制造工艺分为绕包带型，模塑型和压力浇铸型等类型。随着工艺技术的发展，目前橡塑绝缘电缆的附件装置主要以预制式为主。对35kv及以下的电缆，导电线芯连接以后，在原有工厂绝缘的上面套一热缩材料制成的应 力管，然后再做其他部分的连接处理。热缩应力管，是由聚乙烯料加入一定的配合剂，经辐照交联后制成。这种管材具有“记忆”效应，即按预定尺寸制成后.经冷扩工艺过程，然后安装在接头处，再予以加热.瞥材台自动收缩到原先的尺才，应 力管便牢牢地套在工厂绝缘上。对于高压交联聚乙烯绝缘电力电线的12连接盒，目

23、前主要是在金屑屏蔽层边缘的电场集中处安装以预制成型的应力锥。应力 锥 的 类 型 和 结 构 尺 寸 如 图 85770图8-5朝制式应力谯结构图13图8 L3 lOkV户外终端头图g-12低压户外终端接头1螭子2一击封管3绝缭瞥4一单孔防稠错5三孔防雨幅6一手套7一接地绕 8PVC护音14 !*弋.；,！-一Qiiiffi H-16电容擀式强法接戛篇1一连持矣 士-陆志茂接头 3-由“限，堵一气电我我建梅乐S6境4 7 "的支峰餐符 B一与需酬元忤q电容部空支萱 】0电客弄*艺楼It-应力 出力我律J3一卷，舞m 8- Ild-ZMkV 充釉电堵提式饼端板头戴L 2-总理地鼎，3

24、'生地款4-楂步辟街A双方怦匕电值ffiS-15 41KKM岛油压充强电嫡制容*式施域接头代1由重毋* ? 一应力忸3充强度噩套4-电存俅醒也5一得谶堇L&-电客安史片过"林15-震量俄头155 8-17 IWkV霰阵式终翰头 1一落2表体L*条4一电离鹏舞触* S-也鬃米 低见6电里电体落一工要缰9-t.it!* 10胶木声 1J12-电船也 M一防旗彝 14一套者引出触条15- <W 17导电杆图8IX遹制应力傕如人方式京意图U浇也很第"人地柞I-峥料曲声机2-*B4字号惇J5 4-全屏争 h）噂性及培构1 一环气帮曹工厘力概】一里任金丹®

25、; 8'23电容幡式终幡接头窟内外葩螺相对位置示意If杏工一工厂幽珑3电境护卷4一电容维相看5一庸黄草6餐萼7法兰五、电缆的故障测距（一）电缆故障原因（1）绝缘破坏：特别是塑料绝缘电力电缆，由于树枝状放电，降解破坏。绝缘在长期电场作用下，就台发生树枝化放电，使绝缘降解破坏，造成员穿击穿。由于绝缘层的介质损耗和钱芯护层损耗，可能造成电纫过热，进而加速了绝缘层老化。电缆密封不严，绝缘层 进入水分而变城，电缆过负荷或散热不良， 安装于电缆密集地区、 电线沟及电缆隧道等通风 不良处的电缆，穿在干燥管中的电缆以及与热力管道接近的电缆，都会因过热而使绝线加速损坏。16(2) 机械损伤：1)直接受外

26、力作用造成的破坏。2)敷设过程造成损坏。3)自然力造成损坏。(3) 护层腐蚀。(4) 过电压(电应力)。(5) 材料缺陷。(6) 中间接头和终端头的设计和制作工艺问题中间接头和终端头的设计不周密，选用材料不当，电场分布考虑不合理，机械强度和裕度不够等是设计的主要弊 病。另外中间接头和终端头的制作工艺要求不严，不技工艺规程的要求进行， 使电缆头的故障增多，例如封铅不严，导线连接不牢，芯线弯曲过度，使用的 绝缘材料有潮气，绝缘剂未溜满造成盒内有空气隙等。(二)故障分类(1)低阻接地或短路故陷(2)高阻接地或短路故陷(3)断线故障 电缆各芯绝线良好，但有一芯或数芯导体不连续o(4)断线并接地故障电缆

27、有一芯或数芯导体不连续，而且经电阻接地。(5)闪络性故陈这类故障大多在预防性耐压试验时发生，并多出现于电缆中间接头或 终端头内。发生这类故降时，故障现象不一定相同。有时在接近所要求的试验电压时击穿， 然后又恢复.有时会连续击穿.但频率不稳定，间隔时间数秒至数分钟不等。(三)故障测距方法电缆发生故障以后必须目先确定故障的性质，然后才能确定用何样片法进行故障的河 寻a否则,醐中无数,苜目进行酒寻，不但商不出故障点，而且会帼延抢修故障的酎问.餐 至因测才方法不当而损坏用试仪器n所制确定故障的性质，就是指确定故障阻阻是岛阻还地低飘；是闪婚还是财闭性故障： 是接地.姮躇.断战,还是它们的细合：是单相.两

28、相.还是三相故睢r通病可以粮据故绰 发生时出现的现象，初步判断故障的性质.倒加，运行中的此缆发生故障时，若只箝了接应 信号.则有可能是单相接地故用.箜电保护过流卷电嬲动作，出现跳闸现象,则此时可能发 生了电缆两相或三相短路或接地故障，或者是发生了短路与接纳泄台故障，番生这些故障 时，痴？3或揍地电滴烧断电揽线芯将形成新路故障口但遇过上述判断戳不能完全粉故障的性 质埔定下来.还必隔测量桀维电阻和进行导通鼠般.一般用先联表阳量电唧然芯之间和线芯对地的里税电阻，IkV及以下电场用IkV兆欧 *IkV以上电缆用2.SkV兆联黑口遂行导通试验时.将电缆未端三相她接，用万第表在 电城的首端濡量缱芯电阻“现

29、将一故障电境统路的测量结果列于表10 M中.根据衷1。 14所列箝绿电阻的熊度靖累,可以分析出此故障是您相揍地口根据等通弑验转果，可以确 定三相电雌末发生新缱故障，此故障点的状况如图10-1所示.必修电瓶的濯量与鼻通验用充“丧胃精除电冏/M0间万用/做舞芯的或z与库存金酷/nAB25dQAE2500ABQac8BE5FCQrAGE3CA(i172 .故障点的烧穿即通过烧穿将高阻故障或闪络性故障变为低阻故障.以便进行粗测a随着绝缘监督工作的加强，电缆在运行 中发生的故障逐渐减少，而在预防性试验中 发现的故障相对增多白试验击穿的故障点电阻一般都很高.塞敖属于高阻故障卓据有关俯门统计,摘防性试验市导

30、的电缆故障中，90% 以上是高阳故障，中.援运行中所发生的故障.离111故障也占60%以上.然而.必苑在低阻 情猊下才能用电桥法或音频感应法进行测量.所以要将商用故障进行能穿处理，使离阻变为 低阻，以利测量。一般使用电桥法洌置，嘤求故理电阻埴不离于2kn,最商不超过lookni 使用低压豚冲反射法，饕求故障电隔不大于won*使用音频感应法要求电阻不高于ion：工ti±sip凰I。2文瘫烧穿黑就因交流烧穿的接线如图W-2 所示，阳中刀闸开关K逸25OV、 30A,堀丝RD按烧穿变压罂B 低压侧柄定电位速拌. R为水 电阻，通常可利用容蛾较大的 日来水槽。府用的烧穿方法是直流烧穿法口烧穿

31、时所用的克葡申压应采用负槌件，因为正极性电压 会使介质中的水离陵，结果使故障点的饱螺电阻H,高占米用立濠烧穿时，应先对故障电爨迸 行育减雨压检测，以确定耳膜障点的茁算电压值。一般对于运行中的电塞故说需进行此步检 测，对于经直浪耐压而被击穿的电缆，在已了解击穿电压的情况卜也就无需进行此步检费 rs宜液烧穿时，若电流增加太快，也存在故障点妫被烧断的同期勺在烧穿过程中，故障点 电阻的降低与稳定需要一个过程*如仅在此过程中电流增加太快，将由于故圆,面程太小， 因热敏应而导致故障通道熔断n所以，在挽穿时电渝的噌加不可太快，应力求平橙，一般以 每次增捕的电海为原电流的0由-0.5皆为宜，而且应在每一个电波

32、值上停明一段时间, 一 般可停留3-5min。只有过祥，才能酹故障点.的固体物逐淅蒙化，形成桥路，从而使过 渡应阻值秘定地降F来,，图10-3直流冲击烧穿故障点183 .电缆微障点的相潸就是初山故障点到电跳任一皑的距离.这一或廉是故障定出的必要准备粗测的方甚有 很多料按基本原瘁归境有两类，一类为电析法,另一类为脉冲反射法,将统的粗测方法是 将启用故障短过烧穿后变成低阻故障.而后用电桥褴或低压脉冲反射法进行测量.近年来, 国内外很重视电逑故障的测号，先后研究许玄方法现在使用闪梃仪探侧电缜故障时,已 无需将岛阻烧庠，可以直接于故障点加直流高压或冲击高吊，使之闪常，然后再通过闪络脉冲反射测出散障点的

33、付置,（1）直进电拚法测最短绪和假地故静宜流出标法是或早采用的探测电缆故障的方法, 冬年来一整是测寻电裳故障的主要手段；时于低阻接地和相间短路故障*目前这狎方法仍然 被广泛来用*而且精确度校高* 收要求故障点电阻不超过100 k%通常以2kn以下为 宜。育充电析法是根据恩斯有吗桥原 理，将电城故障点两例的我芯电阳引 人直流电桥，国量其比值口由测得的 比坦和电笛氏度可算出测域端到故障 点的距离。如倒1。-4所示，图中 R_是电避全民的单芯电的，R.是 好端到故障点的电阻。割得电阻R1t. 即可算出始端到故障点的距高工口使 用电析法有笔缆散厚点进行机利时. 常用单胃电桥（如QJ23即850型利惠斯

34、登电桥）、双臂电桥等，QF1-A嬖电绩探伤仪也是根据电矫康邦制成的.帮1 口-5同傅帙君单相揍地 rf-WlW G-嚏蕉计1）电相怅阻接地故障的泅寻用 回税法*寻单相低瞅接地故障的原理 搂线如图10-5所示，格电桥的割量 端子X和X2分别根于故障St芯和充 好维芯.这两芯的另一端用峥裁细接/ 电新本身也杓比例胃M和测量臂尺， 故障点网制的境芯环城电阳羯构成另 的智.国3明为分流地,其作用主要 是保护检航计G,检流计的引税应克接接在螳芯上.这样可以使引至电桥的连接线电阻和捷 触电阻火段芯组成的新普转移到阻值比统芯电阻大得名的电桥电阻般的桥臂,从而减小两总 误差”在图10-5中，若电装全部蟾芯材料

35、和弑面都相同,则当电褥平衡时有如下关系；(W-1)M _ 2L - L* 五二 L.化蔺后科：L'"2L*rTm（垣）（10-2）式中. L为电堤艮度"m H为商拉臂电阻力h M为比例皆电阻依岸上工为从蒯*修到故障 点的距离力做 如果将已损环的物芯与完好菰芯在电幡上的位置互相换.则有(1。3)上述的科接缱方法,前者叫正接法，后者叫反接法口两者制得的故续点距离应该相同.194）高阳接地故障的测寻高阻搂地放障的测景一般是先将其接施电阻旋低后再测© 但有些故障不反加或穗定的低阻，则必须果用高压神击反射法或高压直流电桥回嫉扶进行测 量产前者适用于闪络性故瘴，一般采

36、用“闪濯T测量i后者适用于高限故障，当接地电阻 程定井在冲击电压作用下不放电时,只能乘用高任直3E电拼法，其费量方法与低阻故库相 ftU由于故障电阻大，必须用高压电源,使通过故障点的电流不致太小，以保证剿量的覆籁 度与准确度。乐用岛压直流电桥利显时，仍 应用惠斯登电桥僚理，其接线如图 10-8所示匕在结构上军用了滑线 电阳r,西带滑动点C使电桥平 有，因此又称滑线电桥。桥电阻r 为100等分的3.5H左右的滑线电 阻，当电侨在C点达到平西时，另 一桥臂为（100-C）等分.期(10-6)所以L = 2L 芸（10-7）式中，C为滑线电阻的谭数：L为电陨缄路全长。反按时L.二2L（1-瑞）（10

37、-8）高乐直流电折只适用于酒敬巷定性高阴搐地故障，不适于电缆在高压直减下内都有放 电，同络等情况.否就难以货量，还会损坏检梆计任所以线路中接入电新表A监视电髓: 一就需控制电说在10其mA范围内，并使其稳定。电流太小，灵量度降低而谒差漕大*电 值太大.网易损坏41桥口（2）昧冲反射法测量电微故障 脓冲反射法测繁电敏故障，能较好地解决高阳和闪络性 故障的探测*面II不必过务地依戟电量氏度，楸呵等原始材料,因而得到广泛的应用。我国 早在六十年代初就生产了应用赫冲反射法潸电缠故障的探第馍静随着电子技术的迅速发 展，故障探测播的惟爱日趋完善，最早使用的是一次性驱砌旧指示波普，目前已发展成数字 显示探测

38、仪力脉冲反射法浦量仪器均是依据续路电瞳波的传输及反射原理设计的由具体做法是根据电 境故障点电阻的高低，向故障辨芯施加不同的脉冲电压口这个脉冲电压以电破波的形式在故 障点与电缆舞端队之间在返反射u在电爆的弊贴将电波圮录F柒，便可根据电磁波波影求禅 电磁波往返反射的时间进而冉根据电磁波在电提中传播的速度:，计算出故障点到两试端的 距高）根据传斡畿遂论，每条线路鄢有其一定的特忤阻抗心.。只与畿路的一次参效和传输 嫌（率有关，而学线路的民炮无关对于均匀传较线来说，其特性眼扰区处处都是相部的3 当辘路修嫡所挂负起等于特性眼抗Z时.喊路传事能聚全部被负栽吸收，电流成电压沿线 路传送时无反射，此时负我所吸收

39、的能讨最大”践路负载阻抗不等于Z©时，将使电流或 电压波在读点产生全部或部分反射n反射握度可用反对点上的反射电压（威电流）与人射电 压（或也施）之比表示.称为反射系数Pn反时系数P与筑路的特性阻扰和诙点的负裁随 抗有关，电压反射瓶效P”可用下式表示；f j 7-7PFE d式中.U,为线路反射电压* U；为线路人射电感I 4为线路反时点负舞闭航,北为线路的 特性阻抗口20根据上述分析M知，不管电鳏发生何种故庠，故 黑点的讥载阳抗与电馥特性昭抗不和等，就会产生反 射受出此.除冲反射法对于电理的低间接触”高阳接 地.短路,斯线和因络性核摩均适用白故障的性质可 根据反射波格的用象加以判别，

40、图】U-9为不同故障 时的反射波形。由f表渡等作用，反射波形一骰不期 茶，通常以坡的前沿为准.P-L勤魏校曜p-iU_r发血厥力 越射腓甲F 战跻用配无他年图10-9不周软障时的反射豉喀低压脉冲法 高压脉冲法冲击闪络法4 .电缆聚燃路径的探测和电缆的鉴别测寻直埋电横故障时,若无坡路图或线路阳不准我及品镀不清.就爆要探测电境的敷世 路径，重新建立国鲜赞科口特别是在故障电统定点之前，需要准喻祷出其敷设路径，才能精 确地定出故源点的位置由时于敷设在电组隧道或电缆河中的重条电缆，有时也需将其中的故 障电绷或其一根电会区别出来.这时也盯用路径仪进行测寻.目前，一*用音愦感应法束探测电缠的敷设跻径,其基本

41、原理是用l-15kHz音频僮 号发生沸向被测电缆中通人音糕信号电海,从而产牛相应的电跋波,然后,用感应嵯圈接收 音横信号，并将接收的音籁口号送人接收拉进行施大井送人耳机$程堀耳机中跑声的变化可 保袍电缭在地下的位宣。发送杳躯信号的主要目的是为了区别工频电就、高次谐波电流和其 他干扰信号,以减少探测所受的外界影附。I5 .电缆故障点的精蚓（定点）如前述.电境故隋测寻的步舞一般为；确定故障的性质,“境穿”故障点.粗眺放獐点 到试端的地周*调寻故障电爆的路径，最后一步就悬精清定点口定点的方法一般有窿举 一种是市测法；另一理是有腆感应法“对千岛S1故障-舱用市测法定点对于低阻故净,显 也可用声解法定点

42、,但效果（响度）比较差，主要用音期蜷位法定点.电缆故障的定点精确 均否，美系到旎者颠利我到故障点和开携土方量的大小卞U）声耨法 声蒯法的原理接嶷与直溶冲击烧穿故潍点的赛或图相同.如图1U-3所 示。直流高压向电容置充电使球隙击穿，将电压加在故障点上.使战需点击穿产生火花放 电，引起电热波箱射和机械的音翅振动。声噩法的原理就是利用放电的机械效应.在地面用 声液接收箫探去拾取震波，根褊震波遇弱判定故障点京（2）音蟆屯海感虺法 音就感应法一隈用于探测故障电阻小于1QX1的低阻故障口当用 而测法进行定点，因振司得传播受到屑麻，或外界摭动于就很大，磔及接跑电阻械柢.特别 是金属性接地故障的故曲点根本无酸

43、电声而无法定点时，需用音胤府应法遇行攘信,阳1。 16用青修根通秣探那电要相间 犯整赦的原理图1 一电灌用点工一统原再3-1加音箱常号常好都 4发做械 5殖攻机e-H«L则普顿信号声响最靠处即为故障点（51 10-16音热感应枕定点的基本原、理与用音算 感应假探川埋地电缝路径的原理一样*操眦时，月IkHi的音播信号发生舞向符测 电缆通音颖电湎，发出电驳波。然后，在 地而上用探头沿持恻电津路密楂收电箱虎 国电微场变化的信号，抨这A族大骂放 大口再将放大后的信号送入耳机就指示仪 表,根据耳机中声白的将弭或指示仪褒亭 值的大小定出故障点的使普q在故障点， 印机巾音频信号声响最强n当探大从总

44、 障点前稗l-2m用，音糖信号声响即中断 为探测原理示意图.21二、各种电力电缆的特点（一）油纸绝缘电缱（1）粘性浸渍纸绝缘电缆；成产品开发较早.制造质量 比较稳定，具有较长的制造和运行经验.工作寿命长.缺点 是油易滴流，不宜作高落差敷设；允许工作场强较低与不宜 作太高电压使用，<2）不滴流浸渍纸绝缘电缆：浸渍剂在工作温度下不滴流,适宜高落差敷设*工作寿命较粘性浸渍纸绝獴电窗更长.有较高的堡缘稳定性，但成本较粘性浸渍氧绝缘电缆（*>塑料挹蜂电城（1）聚氯乙烯绝缘电缆:工艺性能好，易于加工.化学 稳定性高（耐油、耐酸,耐破和耐腐饨）.非延燃性，生产效 率高，价格低廉,敷没维护筒单口在

45、低压电缆方面已有取代 油浸纸绝缘电缆的趋势6（2）聚乙烯绝缘电缆：有良好的介电性能.介质损耗再 正切值电小，绝缘电阻高.工艺性能好,易于加工，耐醍性 好，比重小,但抗电晕及耐热性能较差,受热易变形或开裂. 用于较高的工作电压等级时,必须加入特殊添加剂（3）交联聚乙烯绝缘电缆,电气性能好.击穿电场强度 高，介质损耗角正切值处6小，绝缘电阻高.有莪高的耐热性 和耐老化性能,允许工作温度高，载流量大，适宜于高落差 与垂直敷设.是一种很有发展前途的高压电缆“（三）株胶绝爆电第橡胶绝缘电缆的种类很多，主要是天然椽股加不同的添 加剂组成的各种摄胶,都具有良好的柔软性，易弯曲I.在很 大的温度范围内具肓弹性

46、，有较好的电气性能和化学稳定性， 但耐电晕，耐臭氧.耐淋性较差.一般适用于IkV及以下电 压等级的线路，但人工合成的乙丙橡胶可用于35kV及觇下 的电缆总交联聚乙烯电缆的特性 由聚乙烯（PE）加入交联剂挤出成形后，经过化学或物理方22 法交联成交联聚乙烯。聚乙烯绝缘虽具有优良的电气性能，但屑于热塑性材料，即省热可塑性，当电缆通过较大的电流时，绝缘就会熔融变形，这是 由聚乙烯的分子结构所决定的。聚乙烯的分子结构是呈宣链状.而交联聚乙烯是聚乙烯分子问交联形成网状结构，从而改善了聚乙烯的耐热变形性能、耐老化性能和机械性能（如固l 1所不' ）。聚乙烯交联的物理方法是辐射法，用高能电子射线照射

47、，去除聚乙烯分子中的氢原子，使碳一碳链合，分子间进行交联。这种方法加工性能和经济性都不如化学交联。聚乙烯的化学交联是在聚乙烯中加入少量的有机过氧化物，常用的是过氧化二异丙苯，借助于过氧化物受热分解，产生游离基，游离基能与聚乙烯中的氢原子结合、失去氢原子的聚乙烯分子间就联合起来，变成交联聚乙烯（如图12所示）。交联聚乙烯电缆与油纸电缆相比，具有结构简单，制造周期短，工作温度高，无油，敷设高差不限，运行可靠，质员轻，安装、维护简单和输电 损耗小等优点。由十耐热性和机械性陀好，传畅容量大，不仅适用于中低压，而且还可以应用到高压和超高压系统中。表1 1列出了交联聚乙烯绝缘与其它绝缘的性能比较，也充分地

48、证明了交联聚乙烯绝缘是一种优良的绝缘材料。所以交联聚乙烯绝缘电缆不仅在中低压范围内能代替传统的油纸绝缘电缆，而且在高压或超高乐等级上可与自容式充油电缆相竞争。23r<)（b）图1-1交联电缆息变形、抗张强度与温度的关系（a热变形与制度* Cb捷北强度与温度24图b2交联电缆分子结构(a) PF 电蒙.(b) XLPE 电篇表1 1交联乙慌纳蹩与茸它维馨材料的性能对比性能单位交« 聚乙舞豪乙始«« 乙蜂乙丙1 蟆鼓MS 第体积电用(2or>D * D)】”1D1*伊10n咿jtef -介电注版20C, 50Hz >1，2.32*35.0 _ 3.0

49、3.5乔质损籍角击物 (20C> 50HGU飙为50.Q0V3Q. 07。*。35 003方穿崇度kV/miu30 70325。1.M 热导体大工作幅度9075 70, 8565性 能九许最大爆路浪度C25Q15013525。250机M就弥强度N/mm*1814189*5性 能仲长率 %600700250喇1,25表1-3 较早开发交联聚乙年电力电缆公司的开发简况国家公司名称开发日JB产品开发简况美国GE1957 年I9601969 年1971 年发明化学交事69kV以下电缜13BkV凰St老化试验日本住友1959 年19601961 年19711979 年600V电建i6、33kV 电

50、缆138. Z75kV 电爆昭和9$0 年19611964 年; 19711978 年500V电费6.6, 33kV 电舞154, 275kV 电缆4IASIEVERFS1964 年%9年19711978 年SOkV以下电费52T4kV电境170. Z45fcV 电量ASEA1964 年1966 年1972 年l236kV 电福5284kV电第123, 17CkV 电晶续衰性能单位交联 聚已稀聚氯乙播乙丙1梭胶MR K100C优良可优良12O-C优»差良可250ti良ffiq差抗热变形（150r>良«*优良耐油（70C）良良良尊一柔软C-1OU)良差差优26图1-61

51、GkV热收缩悠螭头1-接线塔子.2线芯.3磨封管:4填 充胶；5，绻嫌.6外空券, 7-单孔雨阕* &一应力管？ 9三孔南藁I 10一半导体周蔽$ U一铜带屏越工12一编充脱 13一第绿三芯分支护套；14 一密封瓶；15电缆护套交联聚乙烯电缆的老化一、电气方面（一）游离放电者化这是在绝绦层与屏蔽层的空隙产生游离放电，而使绝缘 受到侵蚀所造成的绝缘老化现象。不过在正常相电压下，游 离放电一般不会发生，而仅在电缆内部有缺陷时才合成为问 题。（二树老化所谓树，主要有电树、水树两种。电树是在局部高电场（绝缘与内半导电层的界面等 ）作用下，某些缺陷在绝缘层中 呈现树枝状伸展，最终导致绝缘击穿。水

52、树的形成与敷设环27境有关，在有水分和电场共存的状态下，可分为从导体的内半导电层上产生的内导水树、从绝缘的外半导电层产生的外导水树、从绝缘层中空隙等产生的蝴壤结形水树3类。特别是从内半导电层上产生的内导水树，将使电缆购绝缘强度大幅度地降低。内奉导体电层外半号电耀国5 1电缆绝缭层中产生水树的位置二、化学方面1-内导水树 2外导水村 ?瑚整结形水树化学老化是由于敷设环境所引起的，如把电缆敷设在台 有石油化学物质的地下而造成聚氯乙烯护套产生膨胀。有一 种称为硫化的老化现象，对电缆绝缘影响最大。由于硫化物 (硫化氢等)透过护套及绝缘层与电缆的铜导体产生化学反 应，生成硫化铜和氧化铜等物质，这些物质在绝缘层中从内 导一例向护套一例呈树枝状伸展，如同水树一样，这种老化 现象统称为化学树。此外，还有物理物理老化、机械老化以及生物侵蚀造成的老化。一、水树的形成与发展如前节所述，水树就是交联聚乙烯电缆在进水的情况下， 出于电场的作用，使绝缘体内形成树枝的现象。迄今为止，这 方面还在继续进行大量的研究工作，目前已弄清楚纳现象有：(1)在水和电场同时存在的条件下发生水树。(2)水树是由