張力強

摘要：華北油田礦區(qū)路燈電纜一般為直埋敷設(shè)、電纜故障情況均比較復(fù)雜，維修人員要熟悉電纜環(huán)境與走向，準確判斷故障性質(zhì)，嚴格按照程序來進行檢測，這樣才能準確、快速地確定電纜故障點。本文僅就華北油田礦區(qū)路燈電纜故障的故障原因、故障現(xiàn)象以及故障檢測方法、排除方法進行探討，提出電纜故障的檢測方法以及解決方法。

關(guān)鍵詞：路燈;電纜故障;檢測技術(shù);解決措施

華北油田礦區(qū)路燈由于綠化、道路改造以及其他工程項目等因素的影響，地埋電纜時常受到損傷而引起電纜故障頻繁發(fā)生。如何確保路燈電纜得以穩(wěn)定、安全運行，這是路燈管理部門面臨的一個難題，當發(fā)生電纜故障時如何快速確定故障類型，定位故障點從而迅速恢復(fù)供電變得非常重要[1]。因此有必要探討路燈電纜故障的檢測及解決方法。

一、路燈電纜故障原因

當發(fā)生路燈電纜故障時，迅速將電纜故障的發(fā)生原因查明，這對快速判斷故障發(fā)生點以及減少電纜損壞都非常重要?？偨Y(jié)常見的路燈電纜故障原因如下：（1）電纜外傷引起絕緣受潮;（2）機械損傷，機械損傷是最為常見的引起電纜故障的原因，一些電纜的機械損傷盡管輕微，發(fā)生機械損傷后也并沒有立即造成故障，但是當未能及時發(fā)現(xiàn)這些隱患并采取措施時，常見機械損傷數(shù)個月甚至幾年后才引起故障;（3）電纜材料自身缺陷;（4）電纜的設(shè)計及制作工藝存在缺陷：電纜的終端接頭及中間接頭未能嚴格按照工藝制作。電纜的制作工藝問題、材料選擇不不合理以及都會引起電纜頭故障;（5）電纜受到地下酸堿腐蝕的影響，其外套被腐蝕而出現(xiàn)開裂、麻點以及穿孔等進而引起電纜故障。

二、路燈電纜故障的探測步驟

為了確保路燈電纜故障得以準確、快速地診斷，需要嚴格按照診斷電纜故障性質(zhì)、測量電纜故障距離以及定點這三個步驟，不能跳過任何一個步驟，否則反而會造成檢測效率降低。

（一）診斷電纜故障性質(zhì)

診斷電纜故障性質(zhì)也就是對故障的嚴重程度以及故障類型進行判斷，這樣才方便合理選擇測距以及定點，方便針對故障的具體情況采取相應(yīng)措施。診斷電纜故障性質(zhì)時，要確定電纜故障電阻是高阻還是低阻，是單相故障、雙相故障或者是三相故障，判斷是接地、短路、斷路還是混合故障。采用萬用表以及兆歐表可以對故障性質(zhì)做出判斷。當電纜的材料，截面積，和長度相同時，每盞燈的電阻衰減恒定，當直接斷路時，測量線路電阻即可對故障點距測量點的距離做出大致判斷。

斷路故障：外力挖斷電纜或者大電流長時間燒斷電纜引起，零線、相線斷路，一些情況下能正常送電，但是有部分路燈無法點亮。斷路相對少見，處理時也比較容易。

短路故障：相線之間斷路，也有零線與相線短路，短路是大電流瞬間燒結(jié)引起，發(fā)生短路時電纜無法正常送電。當發(fā)生斷路故障時，如果外皮破損時則解決時相對容易，但是當外皮正常時，此時處理難度就相對增加。短路的癥狀包括開關(guān)跳閘、末端電壓低以及工作電流大，其原因主要有：（1）外力引起電纜損傷而形成大地短路;（2）電纜頭兩側(cè)的長短不同，頂在燈桿內(nèi)壁，絕緣層破壞而引起短路;（3）施工過程中，電纜或者燈線的某一段被埋在路燈基礎(chǔ)與路燈桿底座中間而形成分短路;（4）燈線與燈桿接地;（5）燈頭接地。

電纜線路絕緣不良故障：絕緣不良故短時間內(nèi)能正常送電，但是線路中的電流存在異常，經(jīng)過一段時間后，斷路器觸發(fā)保護動作，因此絕緣不良是一種軟故障。其原因為電纜絕緣老化或者外皮破損，發(fā)生絕緣不良時檢測難度較大。

接地故障：接地也被稱為漏電，其特征在于接地電流較小，通常在1-2A，接地有零線接地與相線接地這兩種，當零線接地時，出線開關(guān)的電流無加大，零線回路電流減少，出線開關(guān)無跳閘，只有當漏電電流大于出線設(shè)定值時，出線開關(guān)跳閘。當相線接地時，接地電流明顯增大，當接地與電源距離較近時，路燈燈桿接地較好，配電開關(guān)電流增大明顯，到達一定程度時則引起配電出線開關(guān)跳閘;當線路較長時，接地接觸不好，電流變化不顯著，開關(guān)跳閘難度較大[2-4]。

（二）測量電纜故障距離

測量電纜故障距離也被稱為粗測，測量時采用儀器在電纜一段對故障距離進行測定。常用方法如下。

1.電橋法

短接被測量電纜終端的非故障相與故障相，將非故障相與故障相分別于電橋兩個橋臂連接。對R2數(shù)值進行調(diào)節(jié)，確保電調(diào)平衡，CD之間無電位差，檢流計中無電流，根據(jù)電橋平衡原則即可對故障點位置進行確定。電橋法具有精確度高、方便、簡單的特點，但是這一技術(shù)的缺陷在于不適用于閃絡(luò)性故障及高阻性故障。當故障電阻極高時，此時電橋里電流無法被靈敏度一般的儀器探測出來，但是當電纜發(fā)生故障時，多為閃絡(luò)性故障、高阻性故障。除此之外，當使用電橋法對故障距離進行測量時，需要先燒穿故障點，這樣才能將故障電阻降低到可以測量的范圍，但是燒穿故障點難度較大，需要消耗數(shù)小時甚至數(shù)日，有的時候還會出現(xiàn)故障電阻被燒得過低而形成永久短路的情況，這造成無法再采用放電法定位;有的時候故障點被燒穿后電阻反而增高。除此之外，電橋法不能應(yīng)用于斷路故障以及三相斷路的測量，還要求提供電纜的準確長度。

2.漏電電流測試法

路燈接線孔中的電纜可以被直接觀察，在不對電纜造成破壞情況下測量電流即可對接地點位置做出大致判斷。可以應(yīng)用附加電阻的方法來測量嚴重接地、嚴重斷路時的距離。但是當故障點沒有與大地接觸時這一方法不適用，因此不適用于穿管敷設(shè)的電纜測量。

3.脈沖電壓法

這一方法也被稱為閃測法，在脈沖高壓信號或者直流電壓的作用下將電纜故障擊穿，對觀察點與故障點之間的放電電壓脈沖來回一次的時間進行測量從而對距離進行測量。這一方法的有時在于無須燒穿閃絡(luò)性故障及高阻性故障，直接采用故障擊穿產(chǎn)生的脈沖信號來進行距離測量，其具有測量方便，簡化測量過程的優(yōu)勢。

4.低壓脈沖反射法

這一方法也被稱為雷達法，對發(fā)射脈沖與故障點反射脈沖的時間差進行測量進而對距離進行測量。這一方法的優(yōu)勢在于無須知曉電纜的原始技術(shù)資料，直觀、簡單，且根據(jù)脈沖的反射波形能夠?qū)﹄娎|分支點與接頭的位置進行識別。這一方法的缺陷在于不適于閃絡(luò)性故障及高阻性故障。

5.脈沖電流法

這一方法采用電流耦合器對電纜故障擊穿時的電流脈沖信號進行測量，可實現(xiàn)高壓回路與儀器之間的電耦合，無須電纜與電容的電感與串聯(lián)電阻，這使得接線得以簡化，其耦合而來的脈沖波形分辨難度低。當前主要是采用行波測距法。采用低壓脈沖法對接地故障與低阻進行排除，采用脈沖電流法測量閃絡(luò)性故障及高阻性故障。這兩種方法均根據(jù)故障點與測量點之間的脈沖信號往返一次的時間來測量距離，但是前者主動發(fā)射探測電壓脈沖，后者對故障擊穿而形成的瞬間脈沖電流信號進行被動記錄[5-6]。

（三）電纜故障定點

這一方法也被稱為精確測量，根據(jù)電纜路徑走向以及故障的測距結(jié)果來確定故障點的大致方位之后，在小范圍內(nèi)準確定位故障點的位置。當前常用的方法包括音頻感應(yīng)法以及沖擊放電聲測法，前者主要是在低阻故障的定位中應(yīng)用。實際應(yīng)用中，電纜埋設(shè)過深、振動噪聲太大等都會造成難以準確、快速地尋找到故障點。聲磁同步檢測法對接收到的磁聲信號時間差進行檢測進而對故障點與探頭位置進行確定，對電纜兩側(cè)的脈沖磁場初始極性進行比較，不僅能確定故障點，還能用于確定電纜的路徑。

三、路燈電纜故障的解決方法

（一）電纜斷路故障的處理措施

斷路故障比較簡單，一般是制作熱縮中間接頭或者重新更換整條電纜。

（二）電纜短路故障的處理措施

對由于燈桿內(nèi)電纜頭接頭松動，接地崩燒，過熱引起的故障，及時緊固電纜頭的接頭，避免電纜接頭松動;對短路相、接地相沒有拆除或者多相接地的，要尋找接地點，排除故障，或者將短路相、接地相拆除;對電纜熱穩(wěn)定度不足、選擇不合理引起絕緣損傷而引起短路崩燒的，及時修復(fù)并降低電纜負荷，從而確保線路得以繼續(xù)運行。

（三）絕緣擊穿故障電的處理措施

電纜熱縮接頭缺陷，例如接頭的絕緣材料缺陷、密封不良而引起進水引起絕緣受潮而擊穿的，要重做熱縮終端接頭。對熱縮中間接頭制作不當，例如接頭與線芯不均勻連接，或者電纜熱縮不均而引起絕緣破壞的，要嚴格按照熱縮中間接頭的工藝制作，對由于絕緣材料差而引起的擊穿，更換優(yōu)質(zhì)熱縮接頭。

（四）電纜接地故障的處理措施

當施工動土因為外力而使電纜絕緣被損壞引起接地故障時，將地面挖開并對絕緣進行修復(fù);對由于溫度過高、負荷過大引起的絕緣老化接地故障，要及時采取措施，對負荷進行調(diào)整，同時將更換已經(jīng)嚴重老化的電纜。

四、結(jié)語

當前電子技術(shù)不斷發(fā)展，電纜故障的檢測技術(shù)以及儀器也不斷進步，當前儀器的智能化程度不斷提高，其能夠通過復(fù)雜的數(shù)學(xué)計算來處理采集到的信號，對故障點進行自動計算，能對測量波形進行記錄，還具有操作簡單、容易攜帶以及體積較小的優(yōu)勢。我們相信，隨著電纜故障檢測技術(shù)將不斷進步，更加直觀、實用且簡潔的電纜故障檢測儀器將不斷出現(xiàn)，從而使得原本隱蔽的電纜得到充分顯露，各種電纜故障也將一覽無余地得到顯示，從而幫助我們快速定位路燈電纜故障點[7-9]。

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