高立星

摘? 要：電力電纜出現(xiàn)故障會對電網(wǎng)的安全供電造成影響，本文對電力電纜故障形成的原因進(jìn)行深入的分析，并對電纜故障檢測辦法展開探討。

關(guān)鍵詞：電力電纜;故障原因;檢測方法;預(yù)防措施

與架空輸電線路進(jìn)行比較來看，電力電纜有著布局方便、運行可靠和便于維護(hù)等特點，在城市供電網(wǎng)和特殊環(huán)境中得到了大量的應(yīng)用?？墒?，由于電力電纜埋設(shè)于地表下面，如果出現(xiàn)電氣故障很難進(jìn)行有效地查找，一般情況下，診斷故障都需要幾個小時，疑難故障可能需要幾天的時間，會造成大量的資源浪費，會給企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟(jì)損失。隨著城市電網(wǎng)改造升級的不斷開展，更多的電力電纜被應(yīng)用到電力系統(tǒng)當(dāng)中，由于電纜接頭施工較為復(fù)雜，施工達(dá)不到質(zhì)量要求容易引發(fā)電纜故障，產(chǎn)生電氣故障后采用何種方式快速查找到故障位置，快速地恢復(fù)正常的供電，是很多電力企業(yè)關(guān)注的問題。本文對電力電纜故障產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，深入研究電力電纜故障檢測辦法。

1電力電纜故障形成的原因

1.1機械損傷

電力電纜產(chǎn)生機械損傷，主要是由于電纜在鋪設(shè)施工時由于承受較大的拉力，或者彎曲度超過規(guī)定值而引起的電纜絕緣及護(hù)套受到破壞，在電纜施工或交通運輸是受到外力而使電纜產(chǎn)生損傷。

1.2過負(fù)荷運行

如果電力電纜承受較大的負(fù)荷，電纜會產(chǎn)生過熱問題，電纜表層的溫度會顯著升溫，電纜的絕緣護(hù)套會產(chǎn)生老化現(xiàn)象，會在絕緣薄弱的位置產(chǎn)生擊穿問題。

1.3電纜頭故障

電力電纜中間連接頭和終端是最容易出現(xiàn)電氣故障的部位，電纜頭產(chǎn)生的電氣故障主要有如下幾方面：1）電纜頭的加工制作工藝達(dá)不到質(zhì)量要求，電纜頭中存在著雜質(zhì)及氣隙等問題，電力電纜投入使用之后，在較強的電場施加的作用力下，內(nèi)部存在的雜質(zhì)會出現(xiàn)游離現(xiàn)象，連接不良的部位會出現(xiàn)放電現(xiàn)象。2）電纜終端電氣接頭或者中間接頭屏蔽接地達(dá)不到設(shè)計要求，會使接地電阻達(dá)不到規(guī)定值，會形成較高的過電壓，從而引起電力電纜出現(xiàn)部分擊穿問題。4）絕緣受潮。電力電纜絕緣層受潮是引起電纜故障的重要原因，會使電纜護(hù)套絕緣電阻變低，會產(chǎn)生較大的泄漏電流。引起電纜絕緣受潮的原因主要有：1）電纜終端接頭或中間接頭的密封失效，外界的潮氣進(jìn)入到電纜內(nèi)部，從而對電纜的絕緣性能產(chǎn)生了較大的影響。2）電力電纜制造存在著質(zhì)量問題，進(jìn)行包鉛操作時出現(xiàn)了裂紋或砂眼等問題。3）電纜護(hù)套補其它尖銳物品刺穿，或者被化學(xué)物質(zhì)造成了腐蝕，或者被電解腐蝕，從而使保護(hù)層出現(xiàn)了失效問題。

2電纜故障檢測辦法

2.1電橋法

用電橋法來測量電力電纜的故障，應(yīng)該先把電纜故障相和其它非故障相終端進(jìn)行短接。在電纜起始端采用單臂電橋來對故障相、被短接的非故障相進(jìn)行連接。之后，對故障相電纜的故障點電阻及非故障相電阻進(jìn)行測量，并求出兩者的和RL0+ RL1，再與故障相電纜的故障點電阻RLX來求取比值，并結(jié)合電力電纜長度來得到故障點實際位置。電橋法測量電力電纜的故障位置具有很高精準(zhǔn)性、操作起來比較方便，但存在的缺點在于對閃絡(luò)性故障及高阻方面的檢測并不適用，如果故障電阻比較高，電橋電流不大，普通靈敏度的檢測儀表很檢測起來很困難。除此之外，采用電橋法進(jìn)行故障檢測，還應(yīng)該需要了解電力電纜準(zhǔn)確的長度值，如果電纜是由不同截面組合而成，還應(yīng)該進(jìn)行換算處理，所以，電橋法也無法對三相短路或者斷路故障進(jìn)行測量。

2.2低壓脈沖反射法

采用低壓脈沖法來對電力電纜故障進(jìn)行檢測，需要把低壓脈沖注入到電纜故障當(dāng)中，因為電纜故障點是一種阻抗不匹配點，如果低壓脈沖順著電力電纜傳播到故障端時，則會形成反射脈沖信號，然后依據(jù)形成的發(fā)射脈沖及反射脈沖往返形成的時間差和脈沖傳播速度，從而可以確定出電纜故障點位置。但該種方法也有一定的局限性，一般情況下，電纜故障測量儀應(yīng)用的電壓脈沖是矩形脈沖，如果在脈沖寬度時間里獲取到的反射脈沖和發(fā)射脈沖出現(xiàn)重疊問題，無法有效地對兩者進(jìn)行區(qū)分，那么就無法確定故障點具體的位置。所以，采用低壓脈沖反射法來確定電纜故障存在著檢測盲區(qū)。

2.3脈沖電壓法

該種電纜故障檢測方法主要有直流高壓閃絡(luò)法，應(yīng)用直流高壓信號會對電力電纜故障點進(jìn)行擊穿特點，對放電電壓脈沖在故障點及測試點相互間的往返時間過量行記錄，從而通過計算的方法來獲取到故障點的位置。脈沖電壓法具備的優(yōu)勢在于可以根據(jù)故障擊穿所形成的瞬間脈沖信號，可以實現(xiàn)很快的故障診斷速度。但是在故障位置進(jìn)行放電時，特別是沖擊閃絡(luò)進(jìn)行測試，會經(jīng)過電阻分壓器來對電壓脈沖信號進(jìn)行測量，無法有效地識別出分壓器耦合電壓波。

2.4脈沖電流法

脈沖電流法把電力電纜故障點進(jìn)行擊穿，再對擊穿過程中形成的電流行波信號進(jìn)行有效地測量，然后再結(jié)合故障點和測試點電流行波的往返時間來確定故障點的位置。該種故障檢測辦法的局限在于它采用互感器把脈沖電流進(jìn)行耦合，形成的波形比較復(fù)雜，無法對故障點的準(zhǔn)確位置進(jìn)行識別，電纜線芯絕緣介質(zhì)損耗而導(dǎo)致的行波信號衰減和中間接頭等產(chǎn)生的反射及別的干擾因素，故障波表一般會產(chǎn)生很大的誤差。

2.5二次脈沖法

二次脈沖接線法是應(yīng)用高壓發(fā)生器沖擊閃絡(luò)的測量技術(shù)，在故障位置處起弧瞬間和熄滅瞬間，對低壓脈沖進(jìn)行各自的觸發(fā)，然后對兩次低壓脈沖波形進(jìn)行對比來識別電纜故障位置。但該故障檢測方法的缺點在于高壓擊穿故障燃弧時間不長，而且極不穩(wěn)定，當(dāng)高壓脈沖消逝時會重新回到高阻狀態(tài)，會使隨后發(fā)射的低壓脈沖無法擊穿故障高阻，從而無法獲取到故障波形。

3結(jié)束語

綜上所述，電力電纜在進(jìn)行鋪設(shè)作業(yè)時，由于機械損傷、過負(fù)荷運行及電纜接頭故障是引起電纜故障的根本原因，每個故障檢測方法都有著優(yōu)缺點，應(yīng)該根據(jù)故障情況合理進(jìn)行選擇，對電纜的運行電流和溫度進(jìn)行在線實時臨測，避免由于化學(xué)腐蝕和電解腐蝕對電纜造成影響，可以快速地查找到故障所在位置，從而保證電網(wǎng)的供電安全。

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