岳文超　張偉

摘 要：簡要介紹了電纜故障的定位和特高頻檢測法（簡稱UHF）的工作原理，結(jié)合當(dāng)前電力工作的實際需要，研究了如何將沖擊放電法與特高頻放電檢測法結(jié)合起來，從而精確定位電纜故障，并通過實例證明此方法是有效、可行的。

關(guān)鍵詞：特高頻檢測法；電纜故障；沖擊放電法；電容器

中圖分類號：TM755 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.06.079

隨著城市化進程的加快，人們對城市規(guī)劃提出了更高的要求，在高壓輸電線路中，多使用電纜線代替了架空線路。在鋪設(shè)電纜時，一般選用深埋的方法，但是，在遇到故障時，采用這種方法不易查找故障點，很難及時恢復(fù)送電，檢查費時費力，會在一定程度上影響地區(qū)經(jīng)濟和企業(yè)效益。將沖擊放電法與特高頻檢測法結(jié)合起來，不僅可以克服環(huán)境對其的干擾，也能在一定程度上解決電纜埋設(shè)過深等傳統(tǒng)試驗無法解決的問題，從而快速找到故障點。這種方法的基本原理簡單，抗干擾能力強，可以直觀地判斷故障點。因此，有必要研究特高頻技術(shù)在電纜故障定位中的應(yīng)用。

1 檢測法介紹

1.1 沖擊放電法的工作原理

沖擊放電法是利用高壓直流電不斷地向電容器充電，當(dāng)電容器兩端的電壓達到球隙的擊穿電壓時，電容器中儲存的電荷經(jīng)過球隙向故障點釋放，使故障點發(fā)生放電現(xiàn)象，進而方便工作人員有效定位故障點。其中，交流控制箱和變壓器的容量為1.5 kVA，整流元件的額定反峰電壓為100 kV，可通過串聯(lián)限流電阻調(diào)整整流電流，一般為200 mA，球隙直徑為10～20 mm，電容器容量為2～10 uF。沖擊放電法的工作原理如圖1所示。

1.2 特高頻檢測法的原理及其優(yōu)點

在絕緣介質(zhì)中，其絕緣強度和擊穿場強都很高。當(dāng)在小范圍內(nèi)放電時，擊穿的過程很快，會產(chǎn)生很陡的脈沖電流，其上升時間小于1 ns，會激發(fā)頻率達數(shù)吉赫的電磁波。這時，可采集此信號，通過其強弱判斷故障點。其中，特高頻傳感器可以感應(yīng)300 M～1.5 GHz的特高頻電磁信號；信號放大器可以對來自前端的放電信號作放大處理；檢測儀器主機可以處理傳感器采集到的特高頻電磁信號；筆記本電腦用來運行分析軟件，處理采集的樣本，從而方便工作人員識別放電類型，判斷放電強度。特高頻檢測法的工作原理如圖2所示。

圖1 沖擊放電法的原理圖 圖2 特高頻檢測法的原理

特高頻檢測法的優(yōu)點是：①抗干擾性好。通常情況下，現(xiàn)場存在的干擾頻率范圍在 300 MHz以下，并且在外界傳播時的衰減速度很快。特高頻傳感器能接收UHF 頻段的信號，規(guī)避了電網(wǎng)中主要電磁干擾的頻率，具有良好的抗電磁干擾能力。②檢測效率高。UHF傳感器檢測放電的范圍較廣，可以采取先粗檢后細(xì)檢的方式。③便攜性好。隨著科技的進步，儀器的集成度越來越高，現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了手持式特高頻檢測儀。

2 電纜故障精確定位實例分析

2.1 電纜故障定位流程

電纜故障定位流程是：在發(fā)現(xiàn)故障后，對電纜進行沖擊放電試驗，隨后現(xiàn)場工作人員使用手持式儀器尋線定位，先進行粗檢，即檢測電纜全線，記錄數(shù)據(jù)較大的位置，隨后進行細(xì)檢，開挖電纜，確定故障點。信號檢測流程如圖3所示。電纜故障種類繁多，一般可分為3類，即短路故障、斷線不接地故障和閃絡(luò)故障。一般情況下，閃絡(luò)故障和斷線不接地故障屬于高阻故障，放電能量較弱，檢測時需要使用信號放大器和其他抗干擾手段。

2.2 電纜故障定位實例

某一110 kV電纜從A變電站到B變電站，其型號為YJLW03-Z 630 64/110，全長3.5 km，在發(fā)生短路接地故障后，應(yīng)用本文介紹的方法執(zhí)行檢測操作，共發(fā)現(xiàn)了3處信號異常，異常信號如圖4所示。其中，有2處異常信號附近存在施工的跡象，開挖后，對電纜進行沖擊放電試驗發(fā)現(xiàn)，一處有明顯的放電聲，并且存在較高的特高頻信號，由此確定了故障點位置。經(jīng)過詳細(xì)的檢查發(fā)現(xiàn)，這次故障是因為道路工程開挖誤將電纜管道挖破，沒有及時將相關(guān)情況反饋給供電部門就回填土造成的。

圖3 信號檢測流程 圖4 異常信號

3 結(jié)論

本文介紹了傳統(tǒng)沖擊放電法與特高頻檢測法聯(lián)合尋找電纜故障點的原理和工作流程，通過實例分析，證明了該方法的可行性，從而為電纜故障點的檢測提供了一種新方法。由于篇幅有限，沒有一一介紹各種電纜故障定位實例。與此同時，建議相關(guān)工作人員在工作中，要針對不同工況使用不同的方法作判斷，例如高壓閃絡(luò)法、電橋平衡法和脈沖法等。

參考文獻

[1]張曉慧.國家電網(wǎng)公司生產(chǎn)技能人員職業(yè)能力培訓(xùn)專用教材：電氣試驗[M].北京：中國電力出版社，2010.

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作者簡介：岳文超（1988—），畢業(yè)于南京工程學(xué)院（本科），主要從事高壓試驗方面的工作。張偉（1990—），畢業(yè)于南京工程學(xué)院（本科），主要從事用電檢查方面的工作。

〔編輯：白潔〕