楊碧天 孫鵬 楊曉南

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，我國(guó)加快了現(xiàn)代化社會(huì)建設(shè)，面對(duì)城市和農(nóng)村日益增長(zhǎng)的用電需求，高壓電纜的安全性能受到了人們的高度關(guān)注。高壓電纜相較于傳統(tǒng)電纜，安全性更高、穩(wěn)定性更好、維護(hù)方便，是當(dāng)前電氣設(shè)備、電能傳輸、電能分配的首選電纜，在我國(guó)現(xiàn)代化社會(huì)建設(shè)過(guò)程中得到了廣泛應(yīng)用。隨之而來(lái)的高壓電纜故障對(duì)供電造成了較大的影響，通過(guò)分析常見(jiàn)的高壓電纜故障，為準(zhǔn)確分析判斷高壓電纜故障，準(zhǔn)確定位故障點(diǎn)提供基礎(chǔ)依據(jù)，以便于及時(shí)有效的解決故障，保證電能正常供應(yīng)，避免對(duì)人們生活、生產(chǎn)造成較大困擾。

關(guān)鍵詞：高壓電纜；故障分析；故障點(diǎn)查找

一、高壓電纜故障原因分析

1.1設(shè)計(jì)不足

設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)過(guò)程中設(shè)計(jì)水平較低，在重要的設(shè)計(jì)場(chǎng)所對(duì)于電源、貫通電纜、電纜故障等問(wèn)題沒(méi)有設(shè)計(jì)備用電源，方便專業(yè)人員快速進(jìn)行維護(hù)的措施場(chǎng)地。配電所的電纜沒(méi)有進(jìn)行單獨(dú)的運(yùn)行管道設(shè)計(jì)，較長(zhǎng)的電纜沒(méi)有設(shè)計(jì)電纜中間站或者對(duì)接方式。

1.2產(chǎn)品質(zhì)量存在偏差

廠家在對(duì)于電纜生產(chǎn)的質(zhì)量沒(méi)有辦法進(jìn)行保證，經(jīng)常出現(xiàn)絕緣偏心、絕緣厚度不均勻、絕緣內(nèi)部有雜質(zhì)、電纜防潮水平不高、電纜密封效果不良等問(wèn)題。有些問(wèn)題更加嚴(yán)重的是在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障，大部分電纜系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中都有程度大小不等的故障，導(dǎo)致電纜安全問(wèn)題一直是電力系統(tǒng)運(yùn)行的隱在性問(wèn)題。個(gè)別廠家也出現(xiàn)過(guò)同種型號(hào)電纜兩端色標(biāo)不相對(duì)應(yīng)，按顏色進(jìn)行施工，竣工后發(fā)現(xiàn)無(wú)法正常使用。

1.3后期維護(hù)不善

在電纜運(yùn)行中，相關(guān)的工作人員沒(méi)有每年對(duì)于電纜進(jìn)行排查，大部分的電纜都已經(jīng)超過(guò)最大維護(hù)期，導(dǎo)致工作人員對(duì)于電纜上面重要信息掌握情況不足，如電纜上面的電阻、電壓等重要數(shù)據(jù)，電纜絕緣性能下降未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，容易發(fā)生電力系統(tǒng)故障。

二、高壓電纜故障分析判斷

目前常見(jiàn)的高壓電纜故障類型較多，各個(gè)故障各自具備了較為復(fù)雜的特性，比如導(dǎo)電故障，其主要是導(dǎo)體出現(xiàn)故障，但在導(dǎo)體故障中又包含了導(dǎo)體斷線造成的開(kāi)路故障、導(dǎo)體短接造成的短路故障。

通過(guò)深入分析，當(dāng)前高壓電纜故障主要可以劃分為以下四大類：①高阻或低阻故障；②閃絡(luò)或封閉故障；③接地、斷線以及短路等混合故障；④單相、兩相以及三相故障。在高壓電纜出現(xiàn)故障后，根據(jù)長(zhǎng)久積累的經(jīng)驗(yàn)與方法，簡(jiǎn)單分析判斷故障類型，為進(jìn)一步檢測(cè)定位故障點(diǎn)提供基礎(chǔ)方向。

通過(guò)檢測(cè)電纜故障電阻狀態(tài)時(shí)，根據(jù)萬(wàn)用表可以分析判斷是高阻故障還是低阻故障；通過(guò)直閃法測(cè)量，可以判斷是否出現(xiàn)閃絡(luò)故障；在故障點(diǎn)電阻為零時(shí)，可以采用低壓脈沖法進(jìn)行分析判斷；在故障點(diǎn)電阻無(wú)窮大的情況下，可以采用低壓脈沖法進(jìn)行測(cè)量，判斷斷路故障原因。

在分析判斷高壓電纜的過(guò)程中，需要先判斷故障類型，然后采取相應(yīng)科學(xué)的措施對(duì)故障原因和故障類型進(jìn)行進(jìn)一步檢測(cè)確定，提高診斷效率，降低判斷出現(xiàn)錯(cuò)誤的概率。

三、高壓電纜故障點(diǎn)檢測(cè)定位

3.1故障點(diǎn)粗測(cè)定位

3.1.1低壓脈沖法

根據(jù)微波傳輸理論，在電纜故障相上加一脈沖信號(hào)，電波在傳輸過(guò)程中一旦碰到故障點(diǎn)則會(huì)反射一部分回來(lái)，分析入射波與反射波的時(shí)間差，確定故障范圍這種方法為低壓脈沖法。脈沖法對(duì)測(cè)試低阻故障以及金屬性短路故障具有較好的準(zhǔn)確度，在校準(zhǔn)電纜長(zhǎng)度、顯示電纜部分接頭位置以及校對(duì)電纜傳輸速度上也有非常好的表現(xiàn)，但是，低壓脈沖法無(wú)法測(cè)試高阻故障與閃絡(luò)故障。

3.1.2高壓脈沖法

通過(guò)高壓作用，促使電纜故障點(diǎn)形成閃絡(luò)放點(diǎn)，使得高阻故障發(fā)生轉(zhuǎn)化，以瞬間短路故障的形式產(chǎn)生發(fā)射，通過(guò)分析反射波判斷故障點(diǎn)，這種方法稱為高壓脈沖法，又稱高壓閃絡(luò)法。主要可以用于測(cè)試泄漏性高阻故障。

3.1.3二次脈沖法

通過(guò)對(duì)故障電纜發(fā)射一個(gè)低壓脈沖，由于特性阻抗并未發(fā)生較大的變化，脈沖在面臨高阻故障點(diǎn)時(shí)不會(huì)反射回來(lái)，脈沖直到另一終端后才會(huì)反射，記錄下該波形。再對(duì)故障電纜發(fā)射一個(gè)高壓脈沖，擊穿故障點(diǎn)，使其產(chǎn)生轉(zhuǎn)化，變?yōu)榈妥韫收?，相關(guān)儀器在此時(shí)會(huì)出發(fā)一個(gè)低壓脈沖，低壓脈沖在碰到故障點(diǎn)時(shí)會(huì)直接反射回來(lái)，記錄下該波形。通過(guò)比對(duì)兩次波形，出現(xiàn)交叉的點(diǎn)或者異常的范圍則為故障點(diǎn)范圍。二次脈沖法操作方便、功能較為全面，波形圖簡(jiǎn)單易懂，能夠較好的判斷故障范圍。

3.2故障點(diǎn)精確定位法

3.2.1沖擊放電聲測(cè)法

這是當(dāng)前較為常用的電纜故障點(diǎn)定位方法，其通過(guò)在故障電纜上加一個(gè)高的沖擊電壓，在故障點(diǎn)發(fā)生閃絡(luò)放電時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的放電聲音，利用傳至地表的聲音可以通過(guò)定位儀準(zhǔn)確找出故障點(diǎn)。

3.2.2音頻法

在高壓電纜出現(xiàn)單相、兩相以及三相短路故障時(shí)，電阻值為零，放點(diǎn)間隙短路，沖擊放電聲測(cè)法聽(tīng)不到放電聲，無(wú)法精確對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行定位，此時(shí)則可以采用音頻法。

四、降低高壓電纜故障發(fā)生的措施

3.1運(yùn)行維護(hù)措施

針對(duì)公司電纜運(yùn)行情況制定出適宜而又實(shí)際可行的點(diǎn)巡檢制度及專點(diǎn)巡檢項(xiàng)考核制度，保證點(diǎn)檢工作、巡查工作、檢修維護(hù)工作必須做到位。運(yùn)行部門應(yīng)該健全各類運(yùn)行臺(tái)賬并做好相關(guān)記錄，制定檢修、維護(hù)計(jì)劃。對(duì)重點(diǎn)電纜絕緣監(jiān)測(cè)一定落實(shí)到位，對(duì)于重負(fù)荷電纜的負(fù)荷應(yīng)該嚴(yán)格監(jiān)控，該類電纜的散熱措施必須可靠有效；在腐蝕嚴(yán)重的環(huán)境中要做好電纜防腐及腐蝕監(jiān)控。

3.2電纜工程質(zhì)量控制

在電纜工程施工中，對(duì)于各類電纜的質(zhì)量要進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控，施工電纜必須具有出廠合格證、檢驗(yàn)記錄、阻燃材料燃燒試驗(yàn)報(bào)告，必要時(shí)可在施工前進(jìn)行電纜抽檢；嚴(yán)格跟蹤施工商對(duì)電纜及其各附件的采購(gòu)情況，嚴(yán)格要求采購(gòu)質(zhì)量較優(yōu)的供貨廠家的產(chǎn)品。在電纜布線時(shí)制定專業(yè)人士進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指揮和指導(dǎo)，嚴(yán)格按照工程設(shè)計(jì)和規(guī)范要求做好電纜防護(hù)工作，掌控好電纜的彎曲程度。驗(yàn)收時(shí)必須嚴(yán)格按照驗(yàn)收規(guī)范質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

五、結(jié)論

總而言之，為了確保高壓電纜的安全運(yùn)行，提高供電的可靠性，各化工企業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)高壓電纜產(chǎn)品的質(zhì)量管控，加強(qiáng)高壓電纜鋪設(shè)、施工、驗(yàn)收全過(guò)程的管理，定期安排投運(yùn)電纜的維護(hù)工作，確保高壓電纜健康運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃輝，鄭明，李迪，藍(lán)錦標(biāo).海上風(fēng)電場(chǎng)海底高壓電纜故障監(jiān)測(cè)方法的研究[J].電氣技術(shù)，2013（1）：48-52.

[2]葉浩強(qiáng).110kV高壓電纜常見(jiàn)故障及施工技術(shù)[J].電源技術(shù)應(yīng)用，2013（2）：268，271.

[3]劉甜，田錦釗.基于低壓脈沖法對(duì)井下高壓電纜故障檢測(cè)技術(shù)研究與探討[J].中國(guó)科技投資，2013（Z4）：123，149.

（作者單位：國(guó)網(wǎng)天津市電力公司檢修公司）