盧巖

（中天科技海纜有限公司，河南 南通 226000）

0 引言

35kV電力電纜故障點(diǎn)測(cè)尋方法研究，是保證電力電纜安全運(yùn)行的重要舉措，電力電纜實(shí)際應(yīng)用中具有安全、美觀以及可靠、穩(wěn)定等特點(diǎn)，提高城鎮(zhèn)配電網(wǎng)運(yùn)行速度。城市化建設(shè)迅速發(fā)展，電力電纜應(yīng)用數(shù)量迅速上漲，在這種情況下，電力電纜出現(xiàn)故障的概率增加。電力電纜隱蔽性極強(qiáng)，這提高了故障點(diǎn)測(cè)尋的難度，對(duì)此需不斷探索測(cè)尋方法，及時(shí)解決電力電纜故障，實(shí)現(xiàn)電力電纜持續(xù)運(yùn)行。

1 電力電纜故障出現(xiàn)原因剖析

電力電纜故障的出現(xiàn)，必須掌握其原因，這樣才能更好的解決，制定行之有效的測(cè)尋方法。根據(jù)對(duì)電力電纜故障點(diǎn)的調(diào)查與研究，故障出現(xiàn)的原因主要包括以下幾方面。

1.1 電力電纜受到外力影響

電力電纜作為供電網(wǎng)的重要組成，需要市政做好管理工作。電力電纜受到外力影響，出現(xiàn)各種故障。市政管理對(duì)這方面重視不夠，缺乏系統(tǒng)的巡查方案，據(jù)調(diào)查，外力影響下電纜損傷事故在電纜事故中所占比例為45%。

1.2 電纜機(jī)械損傷原因分析

電纜應(yīng)用施工中，施工操作規(guī)范沒(méi)有達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)，加上監(jiān)督人員監(jiān)管不到位，尤其是電纜敷設(shè)方面，施工處理不到位，埋下施工安全隱患，造成電纜施工結(jié)束運(yùn)行后，電纜承受力下降，頻繁出現(xiàn)被擊穿的現(xiàn)象[1]。

1.3 電力電纜承受負(fù)載過(guò)大

電力電纜故障的出現(xiàn)，還存在負(fù)載過(guò)大的原因。尤其是供電運(yùn)行高峰期階段，電纜承受負(fù)載迅速增加，長(zhǎng)此以往的運(yùn)行，電纜負(fù)載承受力下降，溫度出現(xiàn)異常，一旦波動(dòng)過(guò)大，電纜相互連接處或者薄弱位置會(huì)出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象，影響電纜運(yùn)行[2]。

1.4 外界環(huán)境對(duì)電纜的影響

電纜應(yīng)用中，周圍環(huán)境與地質(zhì)條件會(huì)對(duì)電纜安全造成影響，尤其是地質(zhì)方面，對(duì)電纜長(zhǎng)期腐蝕，電纜保護(hù)層受損，電纜被擊穿。地區(qū)環(huán)境較為惡劣時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電纜終端套管經(jīng)常出現(xiàn)污閃現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)出現(xiàn)電纜短路的問(wèn)題。

1.5 接地短路故障時(shí)長(zhǎng)出現(xiàn)

受到客觀因素影響，電纜接地故障為被工作人員所發(fā)現(xiàn)，致使電纜在短路故障下仍繼續(xù)運(yùn)行，當(dāng)一段時(shí)間后電纜就會(huì)出現(xiàn)擊穿問(wèn)題。

2 35kV及以下電力電纜故障點(diǎn)測(cè)尋方法研究

測(cè)尋電纜故障時(shí)，故障精確定點(diǎn)工作極為重要，同時(shí)也是故障測(cè)尋工作最終的內(nèi)容。故障定點(diǎn)的精準(zhǔn)程度，對(duì)于處理電纜故障的質(zhì)量與效率有著直接影響，也在一定程度上決定了開(kāi)發(fā)土方量。聲測(cè)法（即沖擊放電聲測(cè)方法）與聲磁同步法是當(dāng)前電纜故障點(diǎn)測(cè)尋的主要方法。

2.1 沖擊放電聲測(cè)法

所謂側(cè)聲測(cè)法就是通過(guò)相應(yīng)設(shè)備針對(duì)電容器進(jìn)行儲(chǔ)能與充電處理，電壓在達(dá)到某數(shù)值后將擊穿點(diǎn)球，同時(shí)電容器與放電設(shè)備中存在的電能也會(huì)通過(guò)球間隙對(duì)電纜故障點(diǎn)進(jìn)行放電，進(jìn)而形成特定聲波。電纜故障出測(cè)位置處，以電纜為基礎(chǔ)，使用拾音設(shè)備可及時(shí)發(fā)現(xiàn)從故障點(diǎn)穿出的電波，進(jìn)而明確電纜故障點(diǎn)。

2.2 萬(wàn)用表檢測(cè)

萬(wàn)用表測(cè)尋方法的應(yīng)用，主要采用數(shù)字式萬(wàn)用表，包括斷芯點(diǎn)檢測(cè)與接地點(diǎn)檢測(cè)、短路點(diǎn)檢測(cè)。其中斷芯點(diǎn)檢測(cè)，主要結(jié)合電纜故障中，線芯斷開(kāi)故障為載體，如果不能準(zhǔn)確判斷斷芯點(diǎn)，將會(huì)影響電纜的整體運(yùn)行[3]。斷芯點(diǎn)無(wú)法從表面準(zhǔn)確判斷。應(yīng)用萬(wàn)用表，將其調(diào)整到規(guī)定檔，選定斷芯導(dǎo)線一段，另一端需處于懸空狀態(tài)，連接單相交流電源，電源固定為220V，調(diào)整好檢測(cè)檔后懸空萬(wàn)用表的黑表筆，移動(dòng)其中的紅表筆，開(kāi)始端為電纜外皮，初期移動(dòng)檢測(cè)中，電壓伏數(shù)為0.2～0.8之間，逐漸延長(zhǎng)移動(dòng)距離，發(fā)現(xiàn)電壓伏數(shù)迅速下降，下降至0.01～0.09之間，出現(xiàn)這種數(shù)值變化，主要因?yàn)閿嘈驹?，由此確定斷芯點(diǎn)位置。

接地點(diǎn)檢測(cè)，主要檢測(cè)對(duì)象為接地故障。電纜接地位置出現(xiàn)故障，需將電纜重新連接，相線另一端需連接干電池，應(yīng)用數(shù)字式萬(wàn)用表，將其調(diào)整到規(guī)定電壓檔，檢測(cè)故障兩端電壓變化。利用萬(wàn)能表檢測(cè)故障點(diǎn)鉛皮電壓，分別以U1、U2表示。因?yàn)檫x擇的是相同的電纜材料，所以不需要考慮截面積差異，R1R2電阻，L1L2，三者之間的關(guān)系為：

由此可以準(zhǔn)確確定故障點(diǎn)位置。以100m電纜長(zhǎng)度為例，初步發(fā)現(xiàn)L1相線存在嚴(yán)重的接地故障，按照上述內(nèi)容將電纜線接好，隨后測(cè)量鉛皮電壓分別為 56mV（U1），92mV（U2）根據(jù)上述關(guān)系式可得56/92=L1，100-L1=37.84m。以此確定故障點(diǎn)位于L1處。

短路點(diǎn)檢測(cè)中，相近于接地點(diǎn)檢測(cè)，同樣進(jìn)行電纜鉛皮測(cè)量，掌握兩端電壓后，對(duì)比電壓數(shù)值，測(cè)量相線數(shù)量必須超過(guò)3根，如果發(fā)現(xiàn)測(cè)量相線均存在短板問(wèn)題，需防止絕緣導(dǎo)線，隨后對(duì)其展開(kāi)測(cè)量。利用數(shù)字式萬(wàn)用表進(jìn)行故障點(diǎn)測(cè)尋，測(cè)尋故障準(zhǔn)確率達(dá)到100%，是當(dāng)前測(cè)尋較為準(zhǔn)確且常用的方法之一[3]。

2.3 聲磁信號(hào)接收定點(diǎn)法

聲磁同步法也就是聲磁信息同步接收測(cè)尋方法。讓沖擊直流電壓通過(guò)電纜向故障位置進(jìn)行放電，放電時(shí)地面會(huì)與電纜保護(hù)套的回路形成感應(yīng)環(huán)流，這時(shí)電纜附近將形成完善的脈沖磁場(chǎng)環(huán)境，這就是聲磁同步法的主要原理。同時(shí)對(duì)于電纜故障點(diǎn)信號(hào)與脈沖磁場(chǎng)信號(hào)需使用接收設(shè)備進(jìn)行接收。當(dāng)電纜故障位置與麥克風(fēng)的距離較近時(shí)，閃絡(luò)音極大。工作人員在測(cè)尋故障位置時(shí)，只要發(fā)現(xiàn)脈沖磁場(chǎng)信號(hào)就可，就可判斷是否為故障點(diǎn)形成的信號(hào)，而與故障點(diǎn)之間的距離也相對(duì)較短[4]。接收設(shè)備檢測(cè)到的磁信號(hào)和聲信號(hào)間隔時(shí)間最短位置就是電纜故障點(diǎn)。在精準(zhǔn)定點(diǎn)電纜故障時(shí)，結(jié)合故障區(qū)域電阻的大小可使用不同的尋測(cè)方法。通常情況下，4/5左右的電纜故障主要為故障電阻不為0的接地非金屬電纜故障，這個(gè)使用生測(cè)法精準(zhǔn)檢測(cè)到電纜故障位置。受到客觀因素影響，實(shí)際工作期間，故障電阻與聲音效果之間具有正比關(guān)系，對(duì)剩余的電纜故障使用生測(cè)法的效率較弱，所以只能使用聲磁同步法。

3 35kV及以下電力電纜故障點(diǎn)測(cè)尋注意事項(xiàng)

電力電纜故障點(diǎn)測(cè)尋，需要注意以下事項(xiàng)：

第一，及時(shí)確定故障性質(zhì)。故障性質(zhì)的確定是制定解決措施的前提，為針對(duì)性解決故障問(wèn)題提供參考。故障性質(zhì)的確定，需要測(cè)尋期間提前對(duì)周圍情況調(diào)查，了解電纜敷設(shè)情況，掌握電纜問(wèn)題出現(xiàn)是已經(jīng)使用運(yùn)行的電纜還是初期敷設(shè)并未投入使用的展覽，由此確定故障屬于單點(diǎn)故障還是多點(diǎn)故障，擊穿類型屬于運(yùn)動(dòng)擊穿還是實(shí)驗(yàn)擊穿，與此同時(shí)確定電壓值，由此得到故障屬于低阻類型還是斷線類型。電力電纜故障中還多發(fā)高祖性故障。斷線故障的出現(xiàn)還會(huì)在伴隨著跳閘故障，對(duì)于這方面的判斷，需以萬(wàn)用表為載體進(jìn)行測(cè)尋。

第二，故障檢測(cè)與距離確定。電力電纜故障測(cè)尋中，還要注意，必須及時(shí)對(duì)故障進(jìn)行測(cè)距，掌握具體距離才能更好的尋找隱藏的故障點(diǎn)，確保故障及時(shí)解決。由距離測(cè)量先掌握故障點(diǎn)大體區(qū)域。測(cè)距以電氣測(cè)距位置，將故障點(diǎn)位置確定，采用兆歐表對(duì)電纜的電阻值進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)還包括低壓脈沖測(cè)距方法。如果不能準(zhǔn)確測(cè)量，則判斷此次故障為高阻性故障，在當(dāng)前測(cè)量基礎(chǔ)上還要結(jié)合直接閃絡(luò)法進(jìn)行測(cè)量，由此準(zhǔn)確確定故障點(diǎn)位置[5-6]。

第三，提高故障定點(diǎn)重視。做好故障定點(diǎn)工作是為故障解決以及保證電力電纜安全的前提。故障定點(diǎn)同樣是故障測(cè)尋的主要目的。結(jié)合故障測(cè)尋實(shí)際情況，測(cè)尋距離與故障性質(zhì)判斷，計(jì)算故障定點(diǎn)。這期間需要注意，因?yàn)榈叵码娎|與故障距離丈量之間走徑不一致，所以還要進(jìn)行調(diào)整才能確定故障定點(diǎn)。故障定點(diǎn)方法中，聲測(cè)法主要針對(duì)非金屬性短路故障，音頻感應(yīng)檢測(cè)法則針對(duì)金屬性短路故障[7-8]。如果電纜無(wú)法確定具體走向，則需要提前將電纜路徑摸清，隨后進(jìn)行故障定點(diǎn)，由此才能有效控制測(cè)量誤差，保證故障定點(diǎn)準(zhǔn)確率。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，35kV及以下電力電纜故障點(diǎn)測(cè)尋研究，是保證電力電纜正常運(yùn)行，提高電力電纜運(yùn)行安全性的基礎(chǔ)。電力電纜測(cè)量以及故障確定，及時(shí)制定解決方案，結(jié)合故障屬性與特點(diǎn)，及時(shí)解決故障恢復(fù)其正常工作，提高電力電纜應(yīng)用安全性，為國(guó)家建設(shè)與城市供電創(chuàng)造良好的條件。