袁大玲 戚夢(mèng)輝 韓磊 張承習(xí)

摘要：高壓電纜外護(hù)套一旦破損，外護(hù)套通過(guò)大地形成通路且受到電纜回路導(dǎo)體及鄰近電纜回路交變電場(chǎng)的影響，護(hù)套上的感應(yīng)電勢(shì)≠0，此時(shí)，電纜金屬護(hù)層上將產(chǎn)生環(huán)流損耗，從而影響電纜的載流量。并且，因金屬護(hù)層接地產(chǎn)生的環(huán)流將導(dǎo)致電纜發(fā)熱，加速電纜老化，影響電纜絕緣壽命。因此對(duì)電纜外護(hù)套破損故障進(jìn)行探測(cè)就顯得非常必要。

關(guān)鍵詞：高壓電纜;外護(hù)套故障;探測(cè)方法

1高壓電纜一般故障類型

第一，斷線故障：在高壓電纜的運(yùn)行的過(guò)程中，當(dāng)發(fā)生有一相或多相電纜電流不連續(xù)時(shí)，但經(jīng)過(guò)測(cè)量，電纜的絕緣電阻沒(méi)問(wèn)題，這時(shí)很可能是電纜出現(xiàn)了斷線故障。第二，短路故障：顧名思義指電纜發(fā)生了短路，當(dāng)發(fā)生此種故障時(shí)，電纜的接地電阻值呈現(xiàn)不同的狀態(tài)，如果接地電阻小于一百千歐，則為短路故障;若在一百千歐以外，則為短路故障。第三，接地故障：此種故障分為單相接地故障和多相接地故障，又根據(jù)發(fā)生故障時(shí)的電阻值的不同，分為低阻接地故障和高阻接地故障。第四，閃絡(luò)故障：如果電纜電壓過(guò)高，或高壓持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，可能出現(xiàn)瞬間絕緣擊穿的情況，就是閃絡(luò)故障。第五，復(fù)合型故障：當(dāng)電纜線路同時(shí)出現(xiàn)兩種及以上的故障并存時(shí)，稱為電纜的復(fù)合型故障。

2現(xiàn)場(chǎng)故障查找方法

2.1磁場(chǎng)干擾排除

外護(hù)套故障定位過(guò)程中，檢流計(jì)的平衡至關(guān)重要。但在故障電纜附近，往往運(yùn)行有工頻大電流的其他線路，產(chǎn)生較大的磁場(chǎng)干擾。要想有效防止干擾信號(hào)對(duì)監(jiān)測(cè)的干擾，首先就需要對(duì)干擾信號(hào)的類型進(jìn)行區(qū)別，然后在此基礎(chǔ)上制定有針對(duì)性的抑制措施。目前，較為有效的一種抑制方法就是提高試驗(yàn)人員對(duì)干擾信號(hào)波形及其之間的區(qū)別能力，并相對(duì)全面準(zhǔn)確的掌握高壓電纜局部放電的特征與電壓電流和時(shí)間規(guī)律等有關(guān)內(nèi)容，尤其是局部放電的電壓相位特征和電氣設(shè)備局部放電效應(yīng)。局部放電電壓相位特征是指造成高壓電纜局部放電電荷的趨向性。通常而言，許多高壓電纜絕緣層發(fā)生局部放電時(shí)，放電電壓的相位與零位都具有一定的特征，而許多局部放電在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)就是利用這一特征來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓電纜局部放電位置的監(jiān)測(cè)與定位。局部放電效應(yīng)是指電壓效應(yīng)和時(shí)間效應(yīng)，即局部放電電壓會(huì)隨著時(shí)間的變化而變化，即高壓電纜局部放電往往會(huì)隨著時(shí)間而呈現(xiàn)出某種共有的特征。利用這一點(diǎn)，也可以達(dá)到較好的在線監(jiān)測(cè)效果。

2.2多點(diǎn)故障處理

當(dāng)被試電纜外護(hù)套存在多點(diǎn)故障時(shí)，通常無(wú)法同時(shí)定位出來(lái)。檢測(cè)時(shí)一般優(yōu)先查找最嚴(yán)重的故障點(diǎn)，然后再逐點(diǎn)排查。對(duì)于同一回路三相電纜都有外護(hù)套故障時(shí)，由于沒(méi)有輔助電纜，高壓電橋法無(wú)法測(cè)量，此時(shí)可采用恒流源燒穿和脈沖定位法查找，效果顯著。

2.3穿管內(nèi)故障查找

對(duì)于電纜故障點(diǎn)位于絕緣穿管內(nèi)的護(hù)套缺陷，無(wú)法采用跨步電壓法，此時(shí)可測(cè)量絕緣穿管端部電纜外護(hù)套表面的電位分布，若兩端電位分布方向相反，可斷定護(hù)套缺陷在絕緣穿管內(nèi)。若穿管浸沒(méi)于水中，可測(cè)量水中電壓分布。要精確定位穿管內(nèi)部故障點(diǎn)位置，借助穿管工具，用萬(wàn)用表測(cè)量管內(nèi)電纜表面電位分布，負(fù)電壓最大處即為故障點(diǎn)。

2.4跨步電壓平行檢測(cè)

對(duì)于電纜外護(hù)套故障的查找工作，一般情況下會(huì)采用電纜故障定位來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，但是由于電壓測(cè)量會(huì)存在一定的誤差，而且電纜總長(zhǎng)度也由于一些外部因素的影響存在一定的誤差現(xiàn)象，所以導(dǎo)致對(duì)電纜故障的定位不夠準(zhǔn)確，定位的不準(zhǔn)確對(duì)解決故障直接造成了嚴(yán)重的阻礙影響。所以利用跨步電壓法能夠更加準(zhǔn)確的對(duì)故障產(chǎn)生的位置進(jìn)行定位，方便工作人員能夠及時(shí)的對(duì)故障進(jìn)行定位并開展有效的解決辦法，保證電纜外護(hù)套不僅能夠安全運(yùn)行，而且能夠延長(zhǎng)其自身的使用壽命。利用跨步電壓法來(lái)查找電纜外護(hù)套中的故障，需要的基本設(shè)備就是高壓信號(hào)發(fā)生器、一套帶有探針的電位差計(jì)或者是毫伏表都可以，具體的故障查找方法就是在電纜金屬套與地之間加入高壓脈沖電流，在加入高壓脈沖電流之后，利用電位差計(jì)沿著電纜的所有路徑進(jìn)行檢測(cè)和探測(cè)，這樣能夠?qū)㈦娎|的所有路徑中外護(hù)套能夠出現(xiàn)故障的地方進(jìn)行嚴(yán)格的排查，能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)故障所在地，并給予相對(duì)應(yīng)的解決措施?？绮诫妷悍ㄊ峭ㄟ^(guò)在土壤中找尋電勢(shì)的最低點(diǎn)、或者是跨步電壓的零點(diǎn)，利用這種方法，使得跨步電壓指示儀能夠保持在相對(duì)來(lái)說(shuō)比較敏感、并且指針擺動(dòng)幅度比較大的一個(gè)點(diǎn)，這樣才能夠?qū)﹄娎|外護(hù)套故障的地方進(jìn)行準(zhǔn)確的位置定位。在利用跨步電壓法找到電纜外護(hù)套故障的位置的時(shí)候，要立刻進(jìn)行挖掘，將電纜外護(hù)套的實(shí)際情況進(jìn)行檢測(cè)和分析，分析出現(xiàn)電纜外護(hù)套故障的原因，避免之后出現(xiàn)類似的故障。

3高壓電纜外護(hù)套故障新型定位裝置測(cè)量方法

傳統(tǒng)跨步電壓測(cè)試方法在排管敷設(shè)和頂管敷設(shè)方式中難以定位到故障點(diǎn)位置，主要原因有兩個(gè)：脈沖電流產(chǎn)生的跨步電壓信號(hào)無(wú)法到達(dá)地面，金屬探針無(wú)法探測(cè)出信號(hào);金屬探針無(wú)法進(jìn)入排管和頂管內(nèi)，無(wú)法直接在管內(nèi)探測(cè)跨步電壓信號(hào)。原因（1）受限于土建影響，難以通過(guò)解決此問(wèn)題來(lái)實(shí)現(xiàn)精確定位。至于原因（2），可以通過(guò)利用一種替代金屬探針的裝置，進(jìn)入排管或頂管內(nèi)探測(cè)故障點(diǎn)位置。電纜表面，兩個(gè)探頭相距1m，分別連接檢流計(jì)正負(fù)極。可通過(guò)檢流計(jì)指針擺動(dòng)方向確定探頭與故障點(diǎn)位置關(guān)系，利用前置高清攝像頭可精確定位故障點(diǎn)位置，并清晰查看故障點(diǎn)性質(zhì)。某線路停電檢測(cè)，利用電橋初步定位故障點(diǎn)位于#4—#5接頭間一段排管內(nèi)，使用新型電纜故障定位裝置進(jìn)入排管內(nèi)部，越往排管內(nèi)部，檢流計(jì)指針擺動(dòng)幅度由大變小，當(dāng)檢流計(jì)指針幾乎為0的時(shí)候，通過(guò)攝像頭可以清晰看見排管內(nèi)部有白蟻的痕跡，基本排除是外力破壞造成的故障。

結(jié)束語(yǔ)

文章研究并分析了電纜外護(hù)套故障檢測(cè)及定位方法，高壓電橋法可將初步查找故障點(diǎn)，結(jié)合跨步電壓法達(dá)到精確定位。提出了將故障電纜與輔助電纜線芯短接或?qū)⒐收想娎|線芯接地有利于消除現(xiàn)場(chǎng)磁場(chǎng)干擾，平行移動(dòng)探測(cè)棒至土壤中或用浸過(guò)鹽水的濕毛巾包裹探測(cè)棒采集跨步電壓信號(hào)等現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法，提高故障定位準(zhǔn)確度，提升檢測(cè)效率。

參考文獻(xiàn)

[1]張建國(guó)，徐航，馬荔，李靜霞，劉麗，白雪峰.面向電纜故障檢測(cè)的布爾混沌時(shí)域反射法[J].工礦自動(dòng)化，2016，01：35-39.

[2]柴玉華，鞏彥江，楊剛，王云鶴，張瀚予，劉自清.基于接地電流高壓電纜交叉互聯(lián)故障分析[J].電測(cè)與儀表，2016，01：96-100+116.