一起低压电缆接地故障的查找与分析

一起低压电缆接地故障的查找与分析

张龙罗意胡振松

（柳州钢铁集团有限公司气体公司广西柳州545002）

摘要：介绍了某钢厂一起典型的400V低压电缆接地故障，分析故障查找过程，总结查找方法，对排除类似故障有一定的借鉴作用。

关键词：低压电缆；接地故障；电流法

纯化器电加热器是空分系统中的一套重要设备，其工作正常与否直接影响整个空分工艺的生产。柳州钢铁集团有限公司气体公司（以下简称柳钢气体公司）5#制氧机组纯化器电加热器共有4台，采用3用1备生产方式，其中每台有4组，每组功率为270KW，每组采用两根规格型号为YJV-0.6/1KV3*150+1*80的电缆并联供电，因电加热器功率较大，导致故障频发。本文介绍我厂一起电加热器电缆接地故障的查找与分析，供同行参考。

一、电缆接地故障的发生

2017-07-0920：05，柳钢气体公司5#制氧机组配电室值班人员接到空分操作人员电话告知：纯化器2#电加热器B组不工作。值班人员到配电柜查看，发现2#电加热器B组断路器故障跳闸，马上联系空分操作人员投入备用的4#电加热器，停下2#电加热器，并断开其所有空开。之后对2#电加热器进行绝缘检查，发现2#电加热器B组A相负载接地，报告调度安排维修电工进行处理。

二、接地电缆的敷设方式

纯化器电加热器供电电缆总长500m，从配电室到现场有450m沿地下电缆沟敷设，电缆沟加盖水泥板，现场50m沿电缆桥架敷设，桥架高5米。由于设计原因，空压机、增压机、氮压机等用的高压电缆、控制电缆跟电加热器电缆一起沿地下电缆沟敷设，导致地下电缆沟电缆拥挤，空间窄小，检修难度较大。

三、电缆接地故障的查找

根据值班人员检查结果，维修电工在配电柜和电加热器电缆现场两个地方同时将2#电加热器B组两根电缆分开，用低压绝缘摇表对电缆进行检查，确认故障为电缆接地故障，并标记出故障电缆。

鉴于电缆敷设方式复杂、仪器设备匮乏等原因，按照从简单到复杂的查找思路，维修人员采取了以下的查找方法，最终采用电流法成功查找到故障点。

（一）目视法

由于供电电缆大部分埋设在电缆沟，且电缆沟已加盖水泥板，采取从简单到复杂的思路，先对敷设在桥架上的电缆进行查找。办理好两票制度、危险作业证，落实各项安全措施后，在纯化器电加热器冷吹期间，维修人员爬上桥架用目视法对故障电缆进行查找，看是否能直接看到接地点。经过目视法查找，未能在桥架上发现故障点。

（二）电桥回线法

电桥回线法多用于电缆单相接地故障查找，采用电缆长度和电阻成正比的原理，测量出故障点两侧的电缆电阻，根据电阻比值和电缆长度，推断出电缆接地故障的大概位置。根据电桥回线法原理，用直流电桥测得故障电缆配电柜端和现场端对接地点电阻分别为1.8987Ω和∞Ω，又测得2#电加热器B组另外一根电缆（无接地故障）B相电阻为0.0413Ω。由测量数据分析，故障电缆在接地点已经断开，配电柜侧接地点接地电阻远比电缆直流电阻大，而故障电缆现场侧未接地，无法根据数据判断出电缆接地位置。

（三）电流法

电流法的原理是：给接地电缆注入电流，然后用钳形电流表从电流源侧沿着故障电缆进行电流测量，当无法测量出注入电流时，可判断接地故障点在此测量点之前。考虑到安全问题和受设备匮乏限制原因，维修人员采用12V行灯变压器作为电源，在变压器12V输出端和2#电加热器B组故障电缆之间串联一根阻值为10Ω的电阻丝，给故障电缆注入1A的电流。为了减少工作量，提高查找效率，维修人员考虑采用1/2法，即先在电缆总长1/2处设置一个测量点，判断出故障点是在电缆长度前1/2还是在后1/2，然后以此类推进行查找。做好安全措施后，维修人员在故障电缆总长约1/2处（250m）挖开电缆沟水泥板，对电缆进行电流测量。由于电缆沟电缆敷设不规则，且5#制氧机组纯化器电加热器供电电缆共有32根，无法在1/2处找出哪根是故障电缆，故维修人员对32根电缆都进行了测量，均未测出1A的注入电流，判断接地点在靠近配电柜侧的前250m。按照同样的方法对前250m进行查找，最终在离配电柜侧约200m处发现了故障电缆接地点。

四、故障原因分析和处理

通过观察电缆接地点，分析故障发生的直接原因是电缆绝缘层磨床，直接和电缆沟角钢支架接触，造成接地故障。间接原因是施工人员敷设电缆时未注意电缆与支架的摩擦，造成电缆保护层损伤，在敷设完成后，又未在电缆与角钢支架间增加绝缘垫，长时间运行，受到大电流电磁力的影响，造成电缆绝缘层磨穿后接地。维修人员用铜管和绝缘热缩管对故障电缆进行了拼接处理，并在电缆与支架间增加了绝缘垫，防止同类故障再次发生。

结语

通过这起电缆接地故障的查找，总结了电流法在此类电缆接地故障查找中具有简单快速，经济实用的特点，为低压电缆接地故障查找积累了宝贵的经验。

作者简介

张龙，男，1985年生，工程师，大学本科，现在柳州钢铁集团有限公司气体公司从事电气管理工作。