劉波

摘 要：在供配電系統(tǒng)中，電纜時(shí)常出現(xiàn)故障問(wèn)題，這就需要供配電系統(tǒng)中的相關(guān)工作人員及時(shí)查找到電纜故障，并準(zhǔn)確定位故障類型，處理故障，保證瀘州城區(qū)半島供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。從10 kV電纜故障著手，分析了電纜故障的查找及定位技術(shù)。

關(guān)鍵詞：10 kV電纜；電纜故障；故障查找；定位技術(shù)

中圖分類號(hào)：TM755 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.18.150

電纜故障在供配電系統(tǒng)中發(fā)生的頻率很高，然而在配電系統(tǒng)中，又很難準(zhǔn)確查找、定位到電纜故障，這就需要我們具體分析實(shí)際問(wèn)題。本文主要針對(duì)10 kV電纜故障種類、電纜故障產(chǎn)生原因、電纜故障查找和故障定位等方面，分析電纜故障的查找及定位技術(shù)。

1 10 kV電纜故障種類及產(chǎn)生原因

1.1 電纜機(jī)械傷害

電纜機(jī)械傷害是引起電纜故障最主要的原因。2015年，瀘州市城市發(fā)展迅速，修建、開挖等施工項(xiàng)目多。而一些施工單位施工不規(guī)范，不重視地下管線，預(yù)先不了解清楚地下管線的情況，導(dǎo)致施工不當(dāng)，使10 kV電力電纜遭到破壞，引發(fā)電纜故障，甚至造成停電事故。這類故障原因通常會(huì)引發(fā)電纜的短路故障和斷線故障。

1.2 電纜絕緣老化

瀘州市城區(qū)半島10 kV電力電纜大多在2002年建成投運(yùn)，因其長(zhǎng)期處于高壓運(yùn)行狀態(tài)，年久失修，長(zhǎng)期得不到有效保護(hù)和處理，導(dǎo)致電纜絕緣老化。這類原因通常會(huì)引發(fā)電纜的短路故障和接地故障。

1.3 電纜絕緣受潮

10 kV電纜長(zhǎng)期運(yùn)行在潮濕的環(huán)境中也會(huì)引起電纜故障。這種故障一般不直觀、不可見(jiàn)，必要時(shí)，可通過(guò)絕緣電阻檢測(cè)該種故障。這類原因通常會(huì)引發(fā)電纜的短路故障和接地故障。

1.4 其他原因

10 kV電纜接地不可靠，長(zhǎng)期運(yùn)行在超壓或者欠壓狀態(tài)，也會(huì)引起電纜故障，甚至引起停電和火災(zāi)等危害，造成經(jīng)濟(jì)損失。這類原因通常會(huì)引發(fā)電纜的短路故障、接地故障和斷線故障。

2 故障查找、定位及其總結(jié)

2.1 查找、定位技術(shù)方法

2.1.1 聲測(cè)法

根據(jù)SYB模擬高壓變壓器和電容器的充放電過(guò)程來(lái)排查電纜故障。這種方法主要是根據(jù)電纜放電打火的聲音判斷電纜故障的位置，主要適用于直埋地式電纜，而且對(duì)周圍環(huán)境要求較高，不能太過(guò)嘈雜。

2.1.2 電表檢測(cè)法

當(dāng)10 kV電纜由于高壓擊穿或者一些機(jī)械損害導(dǎo)致電纜出現(xiàn)斷線故障時(shí)，我們可以用萬(wàn)用表檢測(cè)地方法來(lái)查找和定位電纜故障。具體的操作方法如下：①首先查找10 kV電纜的一半，將萬(wàn)用表的正負(fù)極分別接在電纜的兩端，將萬(wàn)用表的擋位調(diào)在歐姆擋。如果數(shù)字萬(wàn)用變的讀數(shù)為0或者機(jī)械萬(wàn)用表的指針沒(méi)有發(fā)生偏移，則故障段不在這一半電纜中；反之，如果數(shù)字萬(wàn)用表有讀數(shù)或者機(jī)械萬(wàn)用表的指針發(fā)生偏移，則故障段在這一半電纜中。②排查發(fā)現(xiàn)有故障的這一半電纜，再將其分為兩段，重復(fù)上述方法進(jìn)行排查，直至找到故障點(diǎn)位置。

2.1.3 惠斯登電橋法

如果存在電纜短路，可用惠斯登電橋法來(lái)檢測(cè)短路電纜兩端的電阻值，阻值大的一端記為R1，阻值小的一端記為R2.可以實(shí)地測(cè)量這段電纜的總長(zhǎng)，我們把它記為L(zhǎng)，短路點(diǎn)至R1的距離為L(zhǎng)A，短路點(diǎn)至另一端R2的距離為L(zhǎng)B。根據(jù)惠斯登電橋測(cè)電阻的方法可得出結(jié)論，當(dāng)電橋平衡時(shí)：

X=2LR1/（R1+R2）. （1）

2.1.4 高壓閃絡(luò)測(cè)量法

對(duì)于接地故障，通常用高壓閃絡(luò)法來(lái)測(cè)量、測(cè)試并準(zhǔn)確定位。

10 kV電力電纜的接地故障在電纜故障中占有很大的比重，很多因素都會(huì)引起電纜的接地故障。由于接地故障的表現(xiàn)是絕緣介質(zhì)的抗電強(qiáng)度下降，故障點(diǎn)的阻值高，被測(cè)量電流小，所以即使用足夠靈敏的儀器儀表也難以測(cè)量。對(duì)于其他一些方法，由于故障點(diǎn)等效電阻幾乎等于電纜特性電阻，反應(yīng)靈敏度幾乎為0，所以得不到反射回來(lái)的脈沖，從而也無(wú)法準(zhǔn)確地研究和測(cè)量故障。

由于絕緣介質(zhì)的瞬間擊穿被電離需要一定的時(shí)間，弧光放電所需要的時(shí)間一般要持續(xù)數(shù)百微秒至幾毫秒，因此躍變電壓在放電期間就以波的形式在故障點(diǎn)和電纜端頭之間來(lái)回反射。如果我們采用示波器將躍變電壓在放電過(guò)程中的波形記錄下來(lái)，就可以測(cè)量出電波來(lái)回反射所需要的時(shí)間；再根據(jù)電波在每條電纜中的傳播速度，就可以算出故障點(diǎn)到端頭的距離。

高壓閃絡(luò)故障分析測(cè)量方法主要是針對(duì)10 kV電纜被雷擊或者出現(xiàn)接地故障時(shí)采用的方法。這種方法的專業(yè)性較強(qiáng)，可靠性較好，但掌握起來(lái)較困難。

2.1.5 等電位測(cè)量法

等電位測(cè)量法又被稱為零電位測(cè)量法。具體測(cè)量步驟如下：①選取與故障電纜規(guī)格相同、長(zhǎng)度相等的電纜，保證測(cè)量準(zhǔn)確。②將這條電纜與故障電纜并聯(lián)連接。③將伏安特性表的負(fù)極接地，正極從并聯(lián)電纜的一端開始移動(dòng)，直至伏安特性表的讀數(shù)為零時(shí)停止移動(dòng)。此時(shí)，與正常電纜相對(duì)應(yīng)的那條故障電纜的位置就是故障點(diǎn)的位置。

等電位測(cè)量法測(cè)量精確、簡(jiǎn)便，不需要精密的儀器和復(fù)雜的計(jì)算，不過(guò)這種方法也存在局限性，即它不適用于遠(yuǎn)距離的電纜故障查找和定位。

2.2 10 kV電纜故障查找及定位的方法總結(jié)

10 kV電纜故障主要有電纜接地故障、短路故障和斷線故障等，具體產(chǎn)生原因在這里不一一贅述。根據(jù)不同的故障和地理位置環(huán)境，我們也需要采用不同的查找方法。

聲測(cè)法比較簡(jiǎn)單粗略，不適用于較復(fù)雜的環(huán)境，也不適合對(duì)電纜故障進(jìn)行較系統(tǒng)的查找。電表檢測(cè)法是故障檢測(cè)中較為方便的方法，使用也比較廣泛，且易于掌握，不需要復(fù)雜的分析，也不需要專業(yè)的計(jì)算，適合10 kV電纜故障的排查。惠斯登電橋測(cè)電阻法是比較專業(yè)的測(cè)量方法，而且對(duì)故障的排查也較為準(zhǔn)確，適用于查找10 kV電纜短路故障。高壓閃絡(luò)故障分析測(cè)量方法是10 kV電纜被雷擊或者出現(xiàn)接地故障時(shí)采用的排查方法。這種方法的專業(yè)性較強(qiáng)、可靠性好，但掌握難度大。零電位測(cè)量法又稱等電位比較測(cè)量法，具體是通過(guò)比較電纜和伏安特性表的測(cè)量來(lái)排查故障，該方法簡(jiǎn)單易懂，適用于接地故障的排查，但不適用于長(zhǎng)距離輸電系統(tǒng)中。

3 結(jié)束語(yǔ)

電纜的安全、可靠工作為供配電系統(tǒng)的正常工作提供了保障。我們要在充分了解和掌握電纜絕緣老化和絕緣擊穿原理，各種測(cè)試儀器的工作原理和性能，基本測(cè)量方法、測(cè)量步驟和測(cè)量原理以及測(cè)量方法的利弊的同時(shí)，敏銳地抓住各種測(cè)量方法的原理、優(yōu)缺點(diǎn)和適用環(huán)境，挖掘其更深層次的含義，從而及時(shí)、準(zhǔn)確地查找和定位出故障點(diǎn)，為進(jìn)一步采取相應(yīng)處理措施提供條件，為瀘州城區(qū)半島的正常供電提供保障。

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〔編輯：王霞〕