葛銘

摘要：在城市化進(jìn)程加快的今天，城市電網(wǎng)供電中的電力電纜越來越重要，尤其是某些城市中心的電力線路架空線路。與此同時(shí)，電纜數(shù)量的不斷增加和電纜運(yùn)行時(shí)間的不斷延長，使得故障頻發(fā)。基于此，文章首先對(duì)電纜故障原因進(jìn)行了詳細(xì)的分析，指出其主要原因是絕緣介質(zhì)老化、電纜過熱、機(jī)械損傷、過電壓、材料缺陷及護(hù)套腐蝕等問題。電纜問題診斷方法主要包括電纜故障點(diǎn)的確定過程、故障點(diǎn)的粗測、電纜敷設(shè)路徑的檢測和故障點(diǎn)的精確測量。

關(guān)鍵詞：電力電纜;故障分析;診斷技術(shù)

引言

安全可靠的生產(chǎn)與經(jīng)營，是電力工業(yè)中最具影響力和影響力的關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)之一，具有極其重要的意義。近幾年來，我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展取得了顯著成績，城市和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平顯著提高。這使得電力供應(yīng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，電纜數(shù)量不斷增加，工作時(shí)間不斷延長。電力業(yè)的發(fā)展給社會(huì)生活帶來了極大的方便。與此同時(shí)，停電事件持續(xù)增多。對(duì)電力電纜故障如何進(jìn)行科學(xué)的分析與診斷，是電纜運(yùn)營商必須認(rèn)真考慮的問題。

1 電力電纜發(fā)生故障的故障類型分析

由于接地電阻小或電纜短路引起的電源電纜故障種類繁多。（1）一根或多根電纜相線接地，絕緣電阻低于正常電阻，并具有連續(xù)性，常見的類型有電阻接地或短路造成故障。（2）故障是由于電阻接地或短路而引起的，故障類型與第一種故障類似，但仍有區(qū)別，主要是接地或短路電阻有良好的芯線連接，比較常見的是包括單相接地、二相接地等;（3）開路故障電纜的各相導(dǎo)體都符合相應(yīng)的絕緣電阻，但對(duì)導(dǎo)體進(jìn)行連續(xù)試驗(yàn)的結(jié)果卻存在一個(gè)或多個(gè)不連續(xù)導(dǎo)體，雖然未發(fā)生斷開，但不能及時(shí)將電壓傳輸?shù)诫娎|端子，這樣就會(huì)造成故障，比較常見的是單相和兩相三相斷線。

2.電力電纜故障的診斷過程

2.1判定電纜故障性質(zhì)

為了正確診斷和排除電力電纜故障，首先要對(duì)其故障性質(zhì)作出準(zhǔn)確判斷。按照故障類型的不同，故障可以分為高、低阻斷故障、閃絡(luò)、閉合故障、接地故障、短路故障、開路故障、綜合故障以及單相、兩相、三相故障。三相故障失效判定方法一般是先根據(jù)現(xiàn)象進(jìn)行簡單判斷。單相接地故障有可能發(fā)生在單相接地故障時(shí)，若故障信號(hào)被提示。若采用過流保護(hù)動(dòng)作跳閘，則故障類型可減少為兩相、三相、接地或接地、短路組合故障。在電纜發(fā)生開路或接地故障時(shí)，電纜芯會(huì)由于開路或接地電流而燒毀，增加了一道開路障礙物，造成原故障。對(duì)電纜故障進(jìn)行初步判斷后，應(yīng)測量電纜絕緣電阻，并同時(shí)進(jìn)行電纜連續(xù)性試驗(yàn)，以進(jìn)一步了解電纜故障的性質(zhì)。測量機(jī)的測試方法一般是采用兆歐表測量每根電纜的線芯之間以及線芯與地面之間的絕緣電阻，以確定是短路還是接地故障。若測試結(jié)果顯示絕緣電阻正常，就必須檢查導(dǎo)體的導(dǎo)通能力。經(jīng)實(shí)測與計(jì)算比較，若實(shí)測值偏高，則可判定電纜已斷線。若以上試驗(yàn)未發(fā)現(xiàn)異常，則應(yīng)對(duì)運(yùn)行線路進(jìn)行嚴(yán)格壓縮試驗(yàn)，以確定是否有閃絡(luò)故障。

2.2故障點(diǎn)的粗測

對(duì)故障點(diǎn)的粗略測量應(yīng)先完成粗略工作再精確測量。雖然有多種方法檢測粗糙面上的故障點(diǎn)，但從理論上講，故障點(diǎn)檢測可分為電橋法和脈沖反射法。在實(shí)際工作上，方法的選擇應(yīng)該根據(jù)故障的性質(zhì)。對(duì)于測量單相、低阻、兩相短路、接地、三相短路故障的直流電橋方法。對(duì)于相對(duì)穩(wěn)定的高電阻接地故障，可以使用高壓直流電橋方法。在直流方面，存在著高電阻故障和放電現(xiàn)象;當(dāng)故障區(qū)域的電阻小于或等于100 kΩ時(shí)，低電壓脈沖反射會(huì)很容易發(fā)生。如無法采用脈沖反射法，一般可采用閃絡(luò)發(fā)射法代替測量。

2.3測尋式故障電纜敷設(shè)路徑

確定深埋電纜的埋設(shè)路徑和深度對(duì)于進(jìn)行精確測量所必需的。路徑定位是通過將電纜輸入 DC音頻信號(hào)來實(shí)現(xiàn)的，并為獲得反饋信號(hào)的電纜路徑提供了接收裝置。

2.4故障點(diǎn)的精測

準(zhǔn)確判斷故障點(diǎn)需要多種技術(shù)手段，通常包括聲學(xué)測量、感應(yīng)測量和地勢測量。對(duì)高阻故障，一般可采用聲學(xué)測量的方法達(dá)到定點(diǎn)。對(duì)于小電阻故障情況，聲學(xué)測量方法通常效果不佳，可以采用音頻反應(yīng)法進(jìn)行精確測量。

3.電力電纜故障的診斷技術(shù)

3.1聲音測量法

聲音測量法主要用于電纜故障的檢測與診斷。診斷電纜故障時(shí)通過放電時(shí)發(fā)出的聲音判斷出故障。聲音測量法比較適合的是高壓電纜絕緣閃絡(luò)的芯部放電。采用直流耐壓儀診斷電力線路故障。這樣，當(dāng)電容達(dá)到某一電壓值時(shí)，新電纜就會(huì)因電纜故障而放電。此時(shí)，放電會(huì)發(fā)出嘶嘶聲。通過聽覺就能發(fā)現(xiàn)故障所在。如果是故障，首先要確定電纜的方向，然后在最大放電聲區(qū)中放電，找出故障所在。使用低音揚(yáng)聲器的主要方法是在電纜方向上緩慢移動(dòng)，仔細(xì)檢查最大放電聲區(qū)的位置。

3.2電橋檢測法

電橋檢測法主要是利用雙臂橋測量電纜流經(jīng)新線路的電流電阻，然后測量其長度，嚴(yán)格地計(jì)算出故障點(diǎn)與電纜長度的關(guān)系。線纜故障點(diǎn)計(jì)算，采用電橋檢測法診斷電纜故障需要從多個(gè)角度進(jìn)行分析，特別是對(duì)接觸故障的診斷，需要主要的是線纜芯線的短路接觸電阻在1歐姆以下。對(duì)于超過1歐姆的故障，需要采用高壓穿通技術(shù)將電阻降到標(biāo)準(zhǔn)值以下，再用電橋檢測方法進(jìn)行測試。結(jié)果表明，采用電橋檢測法診斷電纜故障，可提高測量精度，減少接線數(shù)量。

3.3 電容電流檢測法

電纜運(yùn)行時(shí)，電流平均分布在線芯之間、線芯與地面之間，電容與線纜長度成線性比例。電容電流值可通過電容電流檢測法確定，并可對(duì)斷線與完整線圈之間的電容比進(jìn)行分析比較，找出故障點(diǎn)。總之，在當(dāng)前的城市建設(shè)中，要重視電纜故障問題，分析故障原因和故障類型，采取有效的診斷方法，進(jìn)行診斷和處理，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)和查找問題，加以解決。保證電源線正常、穩(wěn)定地工作。

4結(jié)束語

對(duì)電力系統(tǒng)的故障進(jìn)行了分析，指出保證電力安全，加強(qiáng)電纜保護(hù)的重要性。通過對(duì)電力電纜故障原因的分析，將其進(jìn)行了分類，并探討了各種故障診斷方法。本文著重指出，為保證電纜的正常運(yùn)行，不僅要加強(qiáng)檢查和監(jiān)督，還要嚴(yán)格控制電纜的電流和溫度，而且要規(guī)范工藝，防止發(fā)生故障。

參考文獻(xiàn)

[1]崔江靜，梁芝培，孫廷璽.電力電纜故障測試技術(shù)及應(yīng)用的概述[J].高電壓技術(shù)，2011，19（08）：276-277.

[2]陳鵬飛，劉士棟，徐清波，王太續(xù).高壓電力電纜故障分析及探測技術(shù)[J].工礦自動(dòng)化，2013，16（03）：138-140.

上海市電力公司市區(qū)供電公司，200080