電力電纜故障測尋技術及應用研究

魏金蓉

摘要：隨著科學技術的不斷發展和人們生活質量的提高對城市建設也提出了相應的要求，架空的電線也在逐漸地被電纜所取代。電力電纜的供電可靠，并受建筑及天氣的影響小，安全性較高，這使得使用范圍不斷擴大，但是隨之也出現了一些問題如電纜運載時間和負荷在不斷增加這也使得電纜故障的頻率在不斷提高，由于其隱藏于地下很難準確找到故障點，這將給人們的生活造成重大隱患和損失，因此準確找到故障點是解決電纜問題的重點。

關鍵詞：電力電纜 故障 電纜問題 應用研究

中圖分類號：TM7 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）10（b）-0130-01

隨著電力電纜故障率的上升，快速準確地確定故障點這將是電纜使用面臨的最嚴重的問題之一。對于一些重要的用戶或是路段一旦發生電力電纜故障這將對正常工作造成影響，并且由于電纜的隱蔽性很難準確進行定位，這也為維修造成了很大的麻煩，因此快速準確找到電纜故障點這是一項很迫切的事情。電力電纜故障的測尋分為兩步：第一步粗測。主要方法有電橋法，低壓脈沖法、高壓閃絡測量法等；第二部精測。主要是對故障點的路徑及深度。實際進行故障檢測時由于某些因素未能很好地檢測出故障點，下面將提出一些建議進行參考。

1 電力電纜故障的產生原因

電力電纜故障的產生收到很多因素的影響如：（1）機械損傷。主要是由于在進行電纜安裝或是在進行施工時對電纜造成了破壞或是由于地勢的改變導致電纜的變形甚至損壞。（2）電纜的外皮損壞。由于長時間在底下由于水分，氧氣或是其他酸堿等對電纜的外壁造成了腐蝕，導致電纜破壞或是由于電纜的位置凹凸不平這可能使絕緣皮受損。（3）長期負荷運輸。長期的負荷運輸將導致電纜的溫度長期處于高溫狀態很容易使絕緣層老化等。

2 電纜故障測試的步驟及性質判別

2.1故障測試步驟

首先，了解電纜的一些基本情況，如電壓等級，介質，封裝方式等；其次，需要用脈沖法對電纜校正，使電纜上的標注長與實際應該很接近，并分析電纜的三相波形找出開路或是低阻的故障；再次，采用適當的方法進行故障粗測，并查找電纜的路徑及深度；最后，精確定位，并對結果進行分析總結。

2.2故障的性質判定

對故障的性質進行判這是選擇何種測試方法的唯一標準，電纜的故障主要分為兩大類導體的損傷及絕緣介質的損傷，其中導體損傷又包含芯線和底線的損傷，絕緣介質損傷包含低阻故障、閃路高阻故障、匯漏高阻故障，通過測量相應的參數來確定損傷的性質。

3 電纜故障測試方法

3.1電橋法側故障

首先按電橋原理圖進行連接，將電纜故障相與非故障相短接，電橋的兩臂分別連接故障和非故障相，測試人員可調兩臂上的可調變阻器是的電橋平衡，依靠相應的比例關系就可以求出故障的距離。這種方法簡單便捷，并且精確度高但是其電源的電壓不得太高，并且在高阻抗和閃絡性的故障及三相短路使均不可使用。

3.2低壓脈沖法測故障

低壓脈沖法的測故障原理主要是當發射脈沖信號時，脈沖信號將在中間接頭、短了點、終端開路、T接頭等處都將進行對發射的脈沖的不同程度的反射。研究發現反射的波形主要由抗阻失配點的性質所決定，反射波形的位置代表了阻抗失配點以起始端距離，在進行距離測算時需要知道脈沖的速度這就要求了解一根完好的電纜測量其從頭到尾的時間，只有這樣才能更準確地找到故障點的位置。

3.3高壓閃絡法

高壓閃絡法主要的運行實現過程是：電纜的故障點在高壓下被擊穿，形成閃絡放電，從而使得高阻故障瞬間演變成短路故障，并發生反射的現象。在此過程中，根據反射波的波形數據進行處理分析，便可得到故障點的距離。閃絡法從類別上又可細分為如下兩種：沖閃和直閃，如高電壓是通過球間隙施加到故障處并且能保證沖擊一次為3～5s內這種為高壓閃沖法；如直接將高壓施加到故障處成為高壓直閃法。

3.4直流閃絡法

對于閃絡性故障，直流閃絡法有著廣泛的應用，該方法的運行作用過程是：故障點在電阻值極高或者沒有形成電阻通道的情況下，如果電壓升高到一定值時便會發生閃絡的現象。該方法的基本原理是：電纜故障點被施加的直流高壓瞬時擊穿，故障點發生閃絡現象，根據測量端的波形分析，可迅速計算出測量段到故障點的距離。

相關統計數據表明，約占總數10%的電纜故障可以通過直流閃絡法進行測量，特別是在預防性試驗中出現的電纜故障，基本都可以用該方法進行測量。該方法廣泛適用于在較高電壓下能被瞬時擊穿的閃絡故障，該類故障特點是：讀數精度高，并且波形簡單也導致非常容易理解。但是也存在一定的不足，在反復閃絡放電之后，故障點會出現電阻下降的現象，以致出現炭阻通道，從而不再適用該方法。

在故障點電阻比較低的情況下，直閃法的使用導致出現電流泄露的概率較大，電壓將由電纜線向設備內阻上轉移，導致電纜上電壓不足，很難在故障點形成閃絡，從而只能使用沖擊高壓閃絡法，該方法簡稱沖閃法。判斷故障電纜是否擊穿放電是使用該方法的關鍵所在，經驗不足的人員往往會存在這樣的觀點：只要球間隙放電，就會擊穿故障點。這是一種不全全面的觀點，球間隙能否被擊穿和所加電壓幅值及間隙距離直接相關，距離越大，通過球間隙加到電纜上的電壓往往也會越高，間隙擊穿也需要更高的電壓。故障點電壓是否超過臨界擊穿電壓直接影響到電纜故障點能否被擊穿，如果電纜上的沖擊高壓小于故障點擊穿電壓并且球間隙較小，則不會出現擊穿現象，導致該方法不在適用。

4 結語

故障的判別及檢測方法也在隨著不斷實踐和探索中發現的，這就要求故障工程師不斷地加強采用新的設備進行測試，并積極開發新的性能，在其中并不斷地總結經驗，尋找效率更高的故障檢測方法，這不僅節約了人力物力和財力，也大大減少了由于停電給人們日常生活所帶來的影響，因此需要不斷地探索找到更好的方法進行電力電纜的故障檢測來為人們服務。

參考文獻

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