張家保 張堯 董文韜 馬少龍

摘 要：隨著我國(guó)電網(wǎng)系統(tǒng)的不斷發(fā)展與完善，電力電纜故障檢測(cè)取得了較為顯著的進(jìn)步，各種檢測(cè)方法與檢測(cè)設(shè)備不斷被發(fā)掘，并且在實(shí)際電力檢修中得到應(yīng)用。本文從電力電纜故障原因入手，分析了電纜故障常用檢測(cè)的方法及故障如何定位，以供同行專家參考。

關(guān)鍵詞：電力電纜;故障檢測(cè);方法與分析

電力電纜在國(guó)家電網(wǎng)系統(tǒng)中占據(jù)著非常重要的地位，是電網(wǎng)輸送電能的關(guān)鍵設(shè)備?，F(xiàn)階段，我國(guó)的電力電纜故障檢測(cè)技術(shù)并不完善，一旦發(fā)生電力電纜故障，故障檢修往往需要花費(fèi)較多的時(shí)間，從而嚴(yán)重影響了供電的可靠性。因此，加強(qiáng)對(duì)電力電纜故障檢測(cè)方法的研究，對(duì)我國(guó)電網(wǎng)的運(yùn)行具有非常重要的意義。

1電力電纜常見故障原因分析

電力電纜通常是由交聯(lián)聚乙烯（XLPE）制作而成的，其正常服役年限為三十年，但我國(guó)電力電纜基本上都埋在地下，由于地下環(huán)境比較惡劣，使交聯(lián)聚乙烯材料常年處在濕潤(rùn)的環(huán)境中，極易被腐蝕。另外，由于材料本身自身老化或制造缺陷也會(huì)導(dǎo)致絕緣層功能性下降，甚至出現(xiàn)短路的現(xiàn)象，這將嚴(yán)重影響電網(wǎng)的正常運(yùn)行。電力電纜出現(xiàn)故障的主要原因總結(jié)如下：

一是，絕緣層老化。絕緣層在地下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生化學(xué)性老化， 絕緣層空隙部分產(chǎn)生電暈而形成電器老化，以及水分的侵蝕會(huì)產(chǎn)生水樹枝老化等。可以采用電纜介質(zhì)損耗角的正切值與直流漏電電流來(lái)進(jìn)行絕緣層老化程度的判斷，前者可以在通過(guò)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行測(cè)量，而后者需要停電之后才能進(jìn)行測(cè)量;

二是，絕緣層機(jī)械損傷。這主要是在電力電纜敷設(shè)施工時(shí)造成磨損， 或其他挖土等施工活動(dòng)造成絕緣層損傷。此外，還可能是由于大貨車車輛超載對(duì)地面的碾壓，產(chǎn)生振動(dòng)從而使地下的電纜絕緣層受損;

三是，過(guò)電壓。這主要是由于電纜遭受雷擊或電纜內(nèi)部電流電壓過(guò)大超出了電纜的符合，從而導(dǎo)致絕緣層擊穿;

四是，材料本身或制作工藝存在缺陷。在對(duì)電纜進(jìn)行制作時(shí)，絕緣層內(nèi)有裂紋或缺口等。

2電力電纜故障檢測(cè)方法

通常電力電纜的故障檢測(cè)需要進(jìn)行以下三步，故障診斷、故障測(cè)距以及故障定點(diǎn)，通過(guò)故障分析確定故障所在的大致線路，然后再進(jìn)行故障位置的測(cè)量，最后根據(jù)故障測(cè)距進(jìn)行故障的定點(diǎn)分析。現(xiàn)階段，常用的電力電纜故障檢測(cè)方法有以下幾種：

2.1???? 電橋法

電橋法是最為經(jīng)典的一種電力電纜故障檢測(cè)方法，在電橋兩臂上設(shè)置可調(diào)電阻，然后將非故障相與故障相短接后，再分別接入電橋兩臂，通過(guò)調(diào)節(jié)兩臂的電阻使其達(dá)到一個(gè)平衡的狀態(tài)，最后根據(jù)公式確定電纜中故障點(diǎn)的大概位置。這種測(cè)量方式操作簡(jiǎn)單，并且精度也比較高，但需要注意的是要做好芯線回路工作。此外，電橋法存在一定的應(yīng)用局限，其不能用于短路故障、高電阻接地以及閃絡(luò)故障的檢測(cè)。

2.2???? 高壓脈沖檢測(cè)法

高壓脈沖檢測(cè)法是利用阻抗變化時(shí)產(chǎn)生的回波現(xiàn)象進(jìn)行的，當(dāng)在電纜中加上一定的強(qiáng)度高電壓時(shí)，注意不要將電纜絕緣層擊穿，使其內(nèi)部發(fā)生放電，通過(guò)計(jì)算放電脈沖的傳播與反射情況，可大概確定電纜故障的位置。高壓脈沖檢測(cè)法能夠使用各種電力電纜的故障檢測(cè)，但需要注意的是，由于在進(jìn)行檢測(cè)是會(huì)用到高壓，所以需要額外注意檢測(cè)時(shí)的安全性。

2.3???? 低壓脈沖檢測(cè)法

低壓脈沖檢測(cè)法與高壓脈沖檢測(cè)法有相似之處，都是通過(guò)在電纜中加入脈沖信號(hào)，然后通過(guò)對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行分析，然后在確定電力電纜的故障位置。有所不同的是，低壓脈沖檢測(cè)法使用的局限性同電橋法一樣，不能用于短路故障、高電阻接地以及閃絡(luò)故障的檢測(cè)，但低壓脈沖檢測(cè)法中低壓脈沖非常明顯直觀，可操作性強(qiáng)。

2.4???? 閃絡(luò)檢測(cè)法

閃絡(luò)故障檢測(cè)法是利用高電壓使故障位置瞬間放電，然后通過(guò)對(duì)放電位置的反射波來(lái)確定電力電纜的故障位置。根據(jù)使用的高壓不同可分為沖閃法與直閃法，沖閃法是利用沖擊高壓閃絡(luò)來(lái)進(jìn)行測(cè)量的，這種測(cè)量方法主要用于泄露性的故障檢測(cè)，沖閃法的特點(diǎn)是確定率低，波形辨別起來(lái)難度較大，但是其應(yīng)用范圍十分廣泛;直閃法則是利用直流高壓閃絡(luò)進(jìn)行測(cè)量，這種測(cè)量方法通常用于閃絡(luò)性高阻故障的測(cè)量，直閃法測(cè)量的特點(diǎn)是準(zhǔn)確率高，但波形難以辨別，并且使用范圍非常小。

3電力電纜故障位置確定

電力電纜故障位置的確定一般有兩種方法，一種是聲磁法，另一種是聲測(cè)法。前者是通過(guò)加入高壓電使故障位置放電，這時(shí)故障位置電纜外皮會(huì)與大地形成回路，回路中產(chǎn)生環(huán)流并引發(fā)脈沖磁場(chǎng)，這時(shí)通過(guò)對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，從而確定故障點(diǎn)的位置;聲測(cè)法主要是通過(guò)高壓設(shè)備在故障位置將絕緣層擊穿，然后通過(guò)分析故障點(diǎn)放電時(shí)所產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)，從而確定振源的位置，即故障點(diǎn)的位置。聲測(cè)法是一種有效的定位方法，但其主要是用于測(cè)定短路故障、閃絡(luò)性故障以及高阻接地的故障位置確定，在定位過(guò)程中易受到外界的干擾。

4結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電力電纜故障檢測(cè)技術(shù)也會(huì)得到不斷的進(jìn)步與完善，總體而言電力電纜故障檢測(cè)技術(shù)具有較強(qiáng)的實(shí)用性，在精確度方面還有很大的提升空間。

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