李玉森　郝孟超　王玉科

摘要：隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，新型現(xiàn)代化電力設(shè)備得到了更好的應(yīng)用，人們對電力的需求日益增長，同時(shí)對供電的可靠性和供電質(zhì)量提出了更高的要求，作為電能載體的電纜出現(xiàn)故障日益增多，為提高電力故障檢修效率，保證供電的可靠性，需要對出現(xiàn)故障的位置快速準(zhǔn)確探測，本文主要分析電力電纜在實(shí)際操作過程中出現(xiàn)的故障，結(jié)合電纜故障測試儀的使用，探討電纜故障的排除方法。

關(guān)鍵詞：電纜故障 性質(zhì)診斷 巡徑定位

隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，越來越多的電力設(shè)備應(yīng)用在生產(chǎn)當(dāng)中，電力電纜作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，以其安全可靠，有效節(jié)約土地資源等優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用。但是由于室外電力電纜的敷設(shè)一般采用直埋式，具有隱蔽性特點(diǎn)，一旦發(fā)生故障，尋找起來十分困難，往往需要花費(fèi)數(shù)小時(shí)甚至幾天時(shí)間，不僅浪費(fèi)大量的人力物力，還會(huì)造成難以估計(jì)的停電損失，如何準(zhǔn)確、快速、經(jīng)濟(jì)的查尋到電力電纜故障成為了各個(gè)部門日益關(guān)注的問題。

一、電力電纜故障類型

電力電纜故障是由于絕緣破損而引起的，一般故障的類型大體分為兩大類：低阻的短路、開路和短路故障，高阻的泄露故障和閃絡(luò)性故障。電纜故障的產(chǎn)生原因主要有外力破壞、材料缺陷、絕緣老化變質(zhì)、電纜受潮以及運(yùn)行環(huán)境等諸多因素所導(dǎo)致。按照電纜故障性質(zhì)主要有接地故障、短路故障、斷線故障、閃絡(luò)故障和多種原因的綜合故障。

接地故障是指埋入地下的電力電纜單相或者多相被擊穿后接地；短路故障是指電力電纜相線之間絕緣完全破損形成短路，該型故障主要由于電纜老化變質(zhì)、絕緣受潮、過熱等原因造成；斷線故障是指電纜的單相或多相斷裂而發(fā)生的故障；閃絡(luò)故障是由于絕緣存在間隙放電，造成絕緣擊穿，絕緣擊穿后又恢復(fù)正常，雖然該故障點(diǎn)仍能通電，沒有形成斷路，但此時(shí)的電纜仍然存在故障。這類故障隱蔽性較強(qiáng)，一般情況下很難發(fā)現(xiàn)，只有在進(jìn)行電壓實(shí)驗(yàn)時(shí)才可以發(fā)現(xiàn)。

二、電力電纜故障性質(zhì)診斷

所謂診斷電纜故障性質(zhì)就是指確定電纜故障是高阻還是低阻；是閃絡(luò)還是封閉性故障；是接地、短路、斷線還是混合的；是單相、兩相還是三相。

利用兆歐表進(jìn)行絕緣電阻測試，分別測試AB、AC、BC、A與地、B與地、C與地之間的絕緣電阻值，如果測量電纜絕緣電阻值非常大說明沒有發(fā)生短路故障，如何測量電纜絕緣電阻值非常小說明發(fā)生了短路故障。利用萬用表進(jìn)行三相導(dǎo)通試驗(yàn)，判定電力電纜是三相故障還是兩相、單相故障，在測試端利用萬用表測量三相相問電阻，因?yàn)殡娎|對端已做三相短路，如果測試三相相問電阻值為零，則可以判斷電力電纜沒有發(fā)生斷線故障，如果測量相問電阻不為零，則說明存在斷線故障。同時(shí)還可以參照短路時(shí)出現(xiàn)的火花大小判別具體情況，參照故障出現(xiàn)時(shí)發(fā)生的跳閘以及各種信號指示，進(jìn)行初步的故障性質(zhì)診斷。

三、電力電纜故障粗測

使用低壓脈沖法或脈沖電流法從直埋電力電纜一端進(jìn)行測試，從波形顯示屏幕上可以測量出電磁波傳播時(shí)間，根據(jù)電磁波的傳播速度即可得出故障點(diǎn)到測試點(diǎn)的距離，這也就是直埋電纜從測試端到故障點(diǎn)的長度。目前常用的是電纜故障測試儀，它具有全自動(dòng)測量，測量精度高、可靠性強(qiáng)的特點(diǎn)。低壓脈沖法主要是針對電纜的低阻、斷線和短路故障，當(dāng)波形是向上時(shí)，說明故障是開路故障，當(dāng)波形是向下時(shí)，說明故障是短路故障。脈沖電流法主要針對電纜相鎧、相問、高阻及閃絡(luò)故障。

四、電纜路徑的測尋

在電纜故障測試中，路徑的尋找對整個(gè)測試結(jié)果起著至關(guān)重要的影響。目前我們在電力供電設(shè)施建設(shè)過程中，為了設(shè)施的美觀、道路的設(shè)置、橋梁的架設(shè)等因素，大量使用直埋式電力電纜，加之設(shè)施建設(shè)發(fā)展持續(xù)較長，又經(jīng)歷了好幾個(gè)發(fā)展歷程，過去保留下來的施工資料極少，更談不上完整，因此保留現(xiàn)有直埋式電力電纜資料是查找故障電纜的—項(xiàng)極其重要的工作。對于電纜資料的缺失，工作人員對電纜路徑的不明確，我們必須使用儀器探明電纜的路徑和走向，方便電纜的故障定點(diǎn)。我們常用的探測設(shè)備就是電纜路徑儀。該儀器是利用電磁波原理對直埋式電纜路徑探測和埋置深度測量常用而又有效的方法，使用該儀器應(yīng)該注意在測試前將電纜充分放電并將電纜兩端懸空，尋找一個(gè)良好的接地并將被測電纜相對端接地。

五、電纜故障精確定位

由于直埋式電力電纜路徑不是絕對的直線，電磁波傳播速度也不是恒定值，再加上電纜故障測試儀的測距誤差，因此電纜故障測試儀自動(dòng)測量的數(shù)據(jù)還有一定偏差，所以在測距后，就必須以粗側(cè)結(jié)果為依據(jù)對故障點(diǎn)進(jìn)行精確定位。常用的電纜故障精確定位方法有聲測法和聲磁波形同步法。聲測定點(diǎn)法是當(dāng)電纜故障測試儀粗測出故障距離后，利用高壓信號發(fā)生器在故障電纜測試端給故障線芯加上高壓，使故障點(diǎn)閃絡(luò)放電，同時(shí)用綜合定點(diǎn)儀在粗側(cè)故障點(diǎn)附近來聽測故障點(diǎn)的放電聲，查找出故障點(diǎn)的準(zhǔn)確位置。聲磁波形同步定點(diǎn)法是利用高壓信號發(fā)生器給故障線芯加上高壓，在故障點(diǎn)除產(chǎn)生放電聲外，還會(huì)產(chǎn)生高頻電磁波，用聲磁探頭同時(shí)接收聲信號和磁信號時(shí)，由于聲波與電磁波的傳播速度不同，利用聲磁波形同步定點(diǎn)儀測出聲信號和磁信號的時(shí)間差，時(shí)間差最小點(diǎn)即為故障點(diǎn)的精確位置，這是方法是比較可靠和準(zhǔn)確的方法。

六、結(jié)語

電力電纜在供電系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用，但是電纜故障又會(huì)對用電部門造成極大不便，而電力電纜故障檢測又是一項(xiàng)技術(shù)性較強(qiáng)的工作，因此，只有熟練掌握故障性質(zhì)診斷、故障距離粗側(cè)、電纜路徑測尋、故障點(diǎn)準(zhǔn)確定位四個(gè)方面的知識(shí)，才能更快、更準(zhǔn)地找出電纜故障位置所在，為迅速排除故障提供有力支持。