高压电缆绝缘电阻低故障的查找与排除办法研究及应用

丁世峰

摘 要：针对煤矿井下高压电缆绝缘电阻低故障，利用高压预防性试验仪器和电缆故障测试仪查找电缆故障，通过我矿技术人员亲身实践，探索出了查找与排除高压电缆低电阻故障的方法，笔者在矿井下高压电缆故障查找中应用试验成功，为排除电缆故障积累了一定的经验，值得与大家分享。

关键词：高压电缆；绝缘电阻；电缆接头；故障查找

0 引 言

新屯矿地面至井下各中央变电所共有入井高压电缆7趟，电源分别来自地面35kV变电站，井下变电所双电源分别来自地面35kV站的两段母线。其中，-450中央变电所有入井高压电缆2趟，分别是地面35kV变电站656#至-450中央变电所2#，MYJV22-6 3×185mm 5000m和645#至-450中央变电所1#，MYJV22-6 3×185mm 5000m，另外-450中央变电所还有一趟备用电源，来自井下-190中央变电所8#至-450中央变电所0#，MYJV22-6 3×185mm 2200m。

1 事情经过

今年4月份，冀中能源峰峰集团新屯矿在做地面35kV变电站656#至-450中央变电所2#，MYJV22-6 3×185mm 5000m电缆的高压预防性试验时，遥测该趟电缆绝缘值三相相间分别为2500MΩ、2500MΩ、2500MΩ，对地绝缘分别为A相1500MΩ、B相为1500MΩ、C相为200MΩ。随后进行了该趟高压电缆的耐压试验，试验电压DC 15000V，其中C相在升压至6000V再向上升压时，无法再进行升压，同时泄露电流集聚增大，试验人员发现该情况后随即停止了该趟电缆的耐压试验，用摇表再次遥测该高压电缆，发现此时三相相间分别为2500MΩ、2500MΩ、2500MΩ，对地分别为A相1500MΩ、B相1500MΩ、C相<1MΩ。判断该趟高压电缆一相对地击穿，已无法再进行送电。

2 采取的措施

2.1 立即通知-450中央变电所修理工拆开2#高压隔爆开关电源侧电缆三相电缆头，并对电缆头用稀料擦拭干净后重新遥测该趟电缆绝缘值，发现绝缘值基本没有变化。随即判断是由该电缆本身故障造成，因无法立即恢复该趟高压线路供电，立即启用了另外一趟高压备用线路进行供电，即使用了自-190中央变电所8#至-450中央变电所0#线路。

2.2 联系新屯矿相关技术人员、主管区长、现场经验丰富的技师、班工长共同商讨解决方案，组成了该项目的临时攻关小组。小组决定立即安排修理工去查看该趟高压供电电缆的完好情况，并随手做好详细的记录。第二天安排矿机电区电气技术员、实习技术员等组成的一组人员去查看该趟高压供电电缆，即通过两批次不同人员的查找和确认，将该趟高压电缆确信无疑的标示出来。随后联系电缆故障测试仪厂家技术人员进行技术咨询，最终基本确定了该趟高压电缆的故障点位置。

3 查找高压电缆故障点方法

3.1 试验方法：采用电缆故障测试仪查找电缆故障，利用我矿现有高压预防性试验仪器和电缆故障测试仪中的高压组件箱、DMS-B型定点仪对电缆故障点位置进行精确定位。其原理是将冲击高压电源送至电缆故障线使其故障点产生放电，产生振动声波信号，并采取适当拉开高压组件箱球隙间距，提高冲击电压数值的方法增大电缆故障点放电声音，使用DMS-B型定点仪进行电缆故障点的声音定点探测。

3.2 试验仪器包括：GY50/5-高压试验控制箱、YDSB轻型高压试验变压器、MF47型万用表、ZC-7型绝缘电阻表、高压组件箱、DMS-B型定点仪、高压验电笔、高压定相仪等。

3.3 试验原理图：

3.4 试验步骤：通过仔细阅读电缆故障测试仪使用说明书和向厂家技术人员咨询，我们基本掌握了高压组件箱中两个放电金属小球的放电间隙调整方法，按3000V/mm进行调整，在实际测试时我们首先按2mm进行调整，即先升高电压至6000V进行电缆的高压击穿试验，现场我们就听到了高压组件箱中两个高压小球的放电声音，随后我们戴上电缆故障定点仪倾听放电声音，调整试验电压值使放电声音每隔数秒中放电一次，并熟悉、牢记该声音。然后我们矿方技术人员下井戴上电缆故障定点仪去井下查找该故障电缆的故障点，无果而返。第二次试验时将高压组件箱中两个放电金属小球的间隙调整至5mm，将查找电缆故障的测试电压升高至15000V，同时通过调整试验电压数值使高压组件箱中放电金属小球的放电声音每隔数秒钟放电一次，同时安排了两名电气技术人员用电缆故障定点仪下井去倾听、查找电缆故障点位置，最终在皮带机道中发现了该趟高压电缆一个电缆冷缩接头处有较清晰的异常放电声音，初步判断该电缆在此电缆接头处有故障。

4 电缆故障的处理与恢复

4.1 断开高压电缆接头

通过商讨决定，在井下皮带机道疑似故障点处断开高压电缆，然后去掉一段有故障的电缆后重新将电缆连接起来。为了减少不必要的麻烦，我们在-450变电所和地面35KV站各安排1名修理工盯住该趟高压电缆的两端，在该高压电缆两端各封地线，各悬挂“有人工作，严禁送电”字样警示牌，严禁任何人给该趟电缆送电，然后主管区长和工长、技术员去现场进行高压电缆的断开工作。在锯断该故障电缆之前，并做好现场安全措施的前提下，在用电缆故障定点仪判定的故障点位置附近至少楔入3根长钢钉，钢钉应穿透电缆芯线，在打完钢钉之后如没有发现异常，将锯与地线一端可靠连接，戴上绝缘手套锯断该高压电缆。

4.2 连接高压电缆接头

断开该高压电缆接头后将接头全部去除，然后分别剥开电缆接头电话联系-450中央变电所和地面35KV站修理工分别将该趟电缆两端的封地线拆除，然后分别遥测自断开处往下至-450变电所的电缆绝缘值和至地面35KV站段的电缆绝缘值，经遥测该两段高压电缆的三相芯线相间绝缘均为2500MΩ，对地分别为A相1000MΩ、B相2000MΩ、C相1500MΩ和A相1500MΩ、B相1500MΩ、C相1500MΩ，经过现场处理电缆接头后，我们临时使用高压接线盒将刚刚断开的两段高压电缆连接起来，并将高压电缆的地线引出，将高压接线盒地线与临时安装的局部接地极连接好。

4.3 空载线路试送电

通知井下-450变电所修理工再次遥测该趟高压电缆绝缘值，经摇测电缆三相相间绝缘值分别为AC相：2200MΩ，BC相：2000MΩ，AB相：2300MΩ；对地绝缘A相1000MΩ，B相2000MΩ，C相1500MΩ。联系地面35KV变电站进行该趟高压线路的恢复送电工作，此时井下-450变电所2#高压隔爆开关严禁合闸，且该趟电源线不得与高压隔爆开关接线腔中接线柱进行连接。

5 该趟高压线路定相与恢复送电工作

因该趟高压电缆中间重新做过接头，-450中央变电所内有两趟来自地面35KV站的高压供电电缆，两趟高压电缆在-450中央变电所内通过联络高压隔爆开关汇合，因不能确定新连接好的高压电缆是否与原来供电的高压电缆三相电源是否同相位，在使用该趟高压线路供电之前必须进行高压定相工作。因此使用高压定向仪在-450中央变电所内2#高压隔爆开关电源处进行该趟电缆的定相工作，在做该项工作之前需提前在该电缆的三相芯线上做上标记，定相时每确定一相后在记录本上做好标记，待三相均定好相之后做好一次完整记录，为确保万无一失，有必要再进行定相一次或安排可靠的人员进行监督，定相完毕后，联系地面35kV站停该趟高压线路电源，进行该趟电缆与变电所高压隔爆开关的接线工作，接线完毕后，联系地面35kV站恢复该趟高压电缆的正常供电。经现场送电，送电后该趟高压供电线路运行正常。

6 结语

通过本次查找高压电缆故障，我们得出如下经验：每年进行高压预防性试验时，必须提前遥测电缆绝缘值，测定电缆吸收比，对于电缆中间接头多，绝缘性能差的电缆不再进行耐压试验。必须严格按照操作规程和停送电程序操作，工作时执行好施工措施，严禁冒险作业。强化职工与管理人员责任心，在日常工作中加强对各电缆冷缩接头的管理、查看与定期检查工作，日常维护到位。严禁长时间过负荷和甩掉开关的保护使用电缆，维护好井下电缆。平时的基础工作应做到位，管理上应到位。日常工作当中要加强学习，及时总结工作经验、吸取事故教训，不断改进工作方法、提高效率，增强自己的业务能力和责任心、执行力。

参考文献：

[1]DMS-B型定点仪使用说明书.

[2]DMS-2000B型彩色智能电缆故障测试仪使用说明书.