杜海超 宋唯寧 張曉萌

（國網(wǎng)長春供電公司電纜運(yùn)檢室 吉林長春 130000）

探討電力電纜故障尋測中存在的問題

杜海超 宋唯寧 張曉萌

（國網(wǎng)長春供電公司電纜運(yùn)檢室 吉林長春 130000）

電力電纜在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中因?yàn)榻^緣材料的過熱和老化、護(hù)層的腐蝕、機(jī)械損傷、過電壓、絕緣受潮等因素導(dǎo)致電力電纜故障經(jīng)常出現(xiàn)。而電力電纜故障尋測是一個(gè)技術(shù)性非常高的工作，且當(dāng)中存在許多問題，因此只有弄清楚相關(guān)的環(huán)節(jié)及知識，才能夠輕松的解決各種故障，同時(shí)提高效率。文中闡述了電纜故障的分類，故障產(chǎn)生的原因，電纜故障性質(zhì)的判斷，電纜故障測試以及測試方法的選擇。

電力電纜；故障尋測

1 前言

伴隨著電力電纜在許許多多行業(yè)中廣泛的使用，電纜故障發(fā)生的概率也明顯增加。怎么在非常短的時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確、快速、高效的尋測出故障點(diǎn)是一個(gè)很復(fù)雜，棘手的事情。特別是對非常重要的用戶或線路，長時(shí)間的停電將會導(dǎo)致重大隱患的發(fā)生和大量的損失。所以盡可能快速的找到故障位置，并且恢復(fù)正常的供電是一項(xiàng)非常緊迫且重要的工作。

2 電纜故障的分類

盡管導(dǎo)致電力電纜故障的因素是非常多的，但是根據(jù)綜合情況對電力電纜故障進(jìn)行分類，主要分為以下幾類：

2.1 高阻接地或者短路類故障

電纜的數(shù)芯或者一芯對地的絕緣電阻或者電纜的芯和芯之間的絕緣電阻比正常值高出許多，如果電阻值大于100kΩ但是芯線連接狀況良好就屬于這一類故障，通常主要常見的這類故障有兩相或者三相短路或者接地，單相接地。

2.2 低阻接地或者短路類故障

電纜的數(shù)芯或者一芯對地的絕緣電阻或者電纜的芯和芯之間的絕緣電阻比正常值低出許多，如果電阻值小于100kΩ但是芯線連接狀況良好都屬于這一類故障，通常主要常見的這類故障有兩相或者三相短路或者接地和單相接地。

2.3 斷線并接地類故障

電纜的數(shù)芯或者一芯斷開并且經(jīng)電阻接地。

2.4 斷線類故障

電纜的各芯絕緣性良好，但是數(shù)芯或者一芯的導(dǎo)體是斷開的。

2.5 閃絡(luò)性的故障以及封閉性的故障

該類故障很多時(shí)候是在實(shí)施預(yù)防性試驗(yàn)的時(shí)候產(chǎn)生的，并且大多出現(xiàn)在電纜的終端頭內(nèi)或者中間接頭，尤其是封閉性的故障大多數(shù)情況下出現(xiàn)于注油電纜頭內(nèi)。出現(xiàn)該類故障的時(shí)候，有的時(shí)候是在某個(gè)試驗(yàn)電壓下絕緣被擊穿了，然后又恢復(fù)，有時(shí)候是連續(xù)擊穿，有時(shí)候是間隔幾秒鐘或者幾分鐘后再擊穿，這類故障是閃絡(luò)性的故障。在擊穿發(fā)生以后，等待絕緣恢復(fù)，擊穿現(xiàn)象會全部停止的故障，被稱之為封閉性的故障。

3 電纜故障產(chǎn)生的可能因素

3.1 電纜外皮被腐蝕

電纜外皮被腐蝕又可以分成化學(xué)腐蝕與電腐蝕這兩種。如果電纜鋪設(shè)的路徑會經(jīng)過煤氣站的苯蒸氣或者酸堿作業(yè)的地方常常會導(dǎo)致電纜鎧裝與鉛包大面積長距離的被腐蝕，也就是化學(xué)腐蝕，從而導(dǎo)致電纜發(fā)生故障。同樣如果電力電纜被埋設(shè)于周邊存在強(qiáng)力地下電場的位置（如電力機(jī)車附近），常常會產(chǎn)生電纜外皮鉛包被腐蝕致穿的現(xiàn)象，這也就是電腐蝕，從而致使絕緣破壞，潮氣侵入。

3.2 機(jī)械損傷

許多故障是因?yàn)樵陔娎|安裝的時(shí)候不注意導(dǎo)致的機(jī)械損傷或者安裝以后接近電纜路徑作業(yè)導(dǎo)致的機(jī)械損傷從而直接導(dǎo)致的。有的時(shí)候由于損傷比較小，在幾個(gè)月或者幾年以后損傷的部位才發(fā)展為潮氣侵入、鎧裝、鉛皮穿孔從而致使損傷位置徹底的崩潰，造成故障。

3.3 電纜絕緣物的流散

電纜鋪設(shè)的時(shí)候地溝崎嶇不平或者位于電桿上的戶外頭，因?yàn)殡娎|的起伏大、高低落差大，高處的絕緣油流到低處從而導(dǎo)致高處電纜的絕緣性能被削弱，致使故障出現(xiàn)。該類故障通常出現(xiàn)在不滴流電纜與油浸紙電纜。

3.4 電纜通過的地方地面沉降

這類情況常常出現(xiàn)在電纜穿過鐵路、公路以及山地和高大建筑物的時(shí)候，因?yàn)榈孛娴某两祻亩率闺娎|垂直受力變形，致使電纜鎧裝、鉛色破裂乃至斷裂從而導(dǎo)致許多的故障。

3.5 長期超負(fù)荷的運(yùn)行

因?yàn)槌?fù)荷運(yùn)行，電纜的溫度會上升，特別是在炎熱的夏天，電纜的高溫往往會致使電纜薄弱的地方和接頭的地方被擊穿。這也就印證了為什么冬天和夏天電纜發(fā)生故障的概率較高。

3.6 振動破壞

運(yùn)行在鐵路軌道下的電纜，因?yàn)閺?qiáng)烈的震動造成電纜的外皮出現(xiàn)彈性疲勞從而破裂，從而造成故障。

3.7 不按照技術(shù)要求進(jìn)行施工

不按照技術(shù)要求鋪設(shè)電纜常常會埋下很多的隱患，比如臨時(shí)更改溝道結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)走向以及野蠻施工等等均是導(dǎo)致電纜故障發(fā)生的原因。

3.8 拙劣的接頭制作

如果接頭在潮濕的氣候條件下完成，致使接頭封裝物里面混入了水蒸氣從而達(dá)不到運(yùn)行的要求，時(shí)間就了就會出現(xiàn)閃絡(luò)性的故障。

4 電纜故障性質(zhì)的判斷

故障的性質(zhì)也就是判定故障電纜電阻是低阻還是高阻，是封閉性故障還是閃絡(luò)性故障，是短路、接地、斷線，是兩相、單相，還是三相故障。依據(jù)電纜故障的性質(zhì)，我們能夠通過相對應(yīng)的測試方法手段以便更加準(zhǔn)確、快速地檢測出電纜的故障位置。

（1）運(yùn)行過程中的電纜出現(xiàn)故障的時(shí)候，并且預(yù)報(bào)警有所顯示就可能會是接地故障或者電纜短路，這類故障可能是因?yàn)槎搪方拥仉娏鬟^大從而導(dǎo)致斷線的故障。

（2）預(yù)防性測試過程中出現(xiàn)的故障大多是高阻故障。

（3）對故障電纜實(shí)行導(dǎo)通試驗(yàn)以及絕緣電阻測定。通過2500V兆歐表測出相間的絕緣電阻與電纜芯線對地來確定電纜故障是相間還是對地，是低阻故障還是高阻故障，如果絕緣電阻比較低的時(shí)候，就可以通過500～1000V兆歐表測量。進(jìn)行導(dǎo)通試驗(yàn)的時(shí)候，在一端通過萬用表測出電纜芯線間的電阻，在另外一端把電纜芯線之間短接起來，從而來確定電纜是否發(fā)生斷線故障。電纜故障確定了以后，最先采用最快速、簡便、準(zhǔn)確的尋測方式。如果電纜故障是低阻故障，則通過脈沖法。如果電纜故障是高阻故障，則利用沖擊高壓閃絡(luò)法。

5 電纜故障測試步驟

（1）首先要掌握電纜的基本狀況。主要有：介質(zhì)，電波于電纜當(dāng)中傳播的速度只和介質(zhì)有關(guān)，和導(dǎo)體沒有關(guān)系；電壓的等級，一般測試的電壓要不高于此電纜預(yù)防試驗(yàn)的電壓值；封裝的方式，所有國內(nèi)、國外的儀器都只可以測試兩芯以上結(jié)構(gòu)或者兩芯（同軸）的電纜。

（2）通過“脈沖法”校驗(yàn)電纜的全程長度，測量的長度和電纜標(biāo)注的長度應(yīng)該相近或者吻合。與此同時(shí)可以通過觀察電纜三相波形的差別，分析出低阻故障或者開路故障。

（3）通過合適的方法途徑完成故障的粗測。

（4）尋找電纜的深度（溝道、橋架電纜可以省略）以及正確走向。

（5）精準(zhǔn)定位：在粗測范圍之內(nèi)電纜的正上方進(jìn)行定位。

（6）完成誤差分析：總結(jié)測試過程的失與得，從而有利于提升。

6 電纜故障測試方法的選擇

6.1 測試方法

（1）高壓閃絡(luò)法：高壓的作用下使得電纜故障點(diǎn)被擊穿出現(xiàn)閃絡(luò)放電，使得高阻故障轉(zhuǎn)換成瞬間的短路故障并且出現(xiàn)反射法。收集反射波進(jìn)行分析測試，計(jì)算故障點(diǎn)的距離。閃絡(luò)法又被分為直閃和沖閃兩種，如果直接把高電壓施加至電纜故障相直到被擊穿就稱為高壓直閃法；如果高電壓是經(jīng)過球間隙施加到電纜故障相，并且3～5s沖擊一次就被稱為高壓沖閃法。

（2）低壓脈沖法：脈沖法是電纜測試當(dāng)中最簡單，便捷并且直觀的尋測方法。它的準(zhǔn)確性非常高?？梢苑浅Ｖ庇^的在閃測儀上看出故障點(diǎn)是開路故障還是短路故障。而且還能夠在示波器標(biāo)準(zhǔn)距離刻度上直接的計(jì)算出故障點(diǎn)距離測量端的距離。測試的時(shí)候，在故障上加上低壓發(fā)送脈沖，此脈沖通過電纜傳播直至阻抗失配的位置，如，電纜終端、故障點(diǎn)，并且在該點(diǎn)的位置被反射回去。反射脈沖與測量發(fā)送脈沖之間的時(shí)間差就能夠判斷故障點(diǎn)的位置。因?yàn)殡娎|的絕緣材料不一樣，電波在當(dāng)中傳播的速度也會不一樣，可以參考表1。

表1 電波在電纜中傳播的速度

故障的性質(zhì)類型，通過反射脈沖極性來決定。例如開路故障（包含電纜終端）會導(dǎo)致正反射，發(fā)射正脈沖短路故障會導(dǎo)致負(fù)反射。

6.2 方法推薦

①故障型測試方式；②泄漏高阻故障，高壓沖閃法；③閃絡(luò)高阻故障，高壓直閃法；④低阻、開路故障，低壓脈沖法。

7 結(jié)語

經(jīng)過上述的分析可以得知，電纜故障有許多類型，電纜故障的發(fā)生既有人為的原因也有自然環(huán)境影響的原因；故障的判斷以及測試是一個(gè)不斷的實(shí)踐與積累的過程，只有通過不停地研究，探索，才能夠在碰到故障的時(shí)候駕輕就熟，增加效率，從而減少損失。

[1]鄒永利．電力電纜故障尋測分析[J]．中小企業(yè)管理與科技（上半月），2008（1）：115～116.

[2]南俊彪.電力電纜故障尋測中應(yīng)注意的幾個(gè)問題[J].露天采礦技術(shù)，2008（10）：68～70.

[3]黃劍凱，楊詩杰.高壓電力電纜預(yù)防性試驗(yàn)及故障尋測技術(shù)現(xiàn)狀分析[J].冶金動力，2009（2）：7～9.

TM755

A

1004-7344（2016）36-0093-02

2016-12-14

杜海超（1989-），男，研究生，主要從事電纜運(yùn)檢及施工管理工作。