電力電纜故障測尋技術(shù)及應(yīng)用研究

魏金蓉

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和人們生活質(zhì)量的提高對城市建設(shè)也提出了相應(yīng)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(kuò)大，但是隨之也出現(xiàn)了一些問題如電纜運(yùn)載時間和負(fù)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(zhǔn)確找到故障點(diǎn)，這將給人們的生活造成重大隱患和損失，因此準(zhǔn)確找到故障點(diǎn)是解決電纜問題的重點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：電力電纜 故障 電纜問題 應(yīng)用研究

中圖分類號：TM7 文獻(xiàn)標(biāo)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(zhǔn)確地確定故障點(diǎn)這將是電纜使用面臨的最嚴(yán)重的問題之一。對于一些重要的用戶或是路段一旦發(fā)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(zhǔn)確進(jìn)行定位，這也為維修造成了很大的麻煩，因此快速準(zhǔn)確找到電纜故障點(diǎn)這是一項(xiàng)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(luò)測量法等；第二部精測。主要是對故障點(diǎn)的路徑及深度。實(shí)際進(jìn)行故障檢測時由于某些因素未能很好地檢測出故障點(diǎn)，下面將提出一些建議進(jìn)行參考。

1 電力電纜故障的產(chǎn)生原因

電力電纜故障的產(chǎn)生收到很多因素的影響如：（1）機(jī)械損傷。主要是由于在進(jìn)行電纜安裝或是在進(jìn)行施工時對電纜造成了破壞或是由于地勢的改變導(dǎo)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(dǎo)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(fù)荷運(yùn)輸。長期的負(fù)荷運(yùn)輸將導(dǎo)致電纜的溫度長期處于高溫狀態(tài)很容易使絕緣層老化等。

2 電纜故障測試的步驟及性質(zhì)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(zhì)，封裝方式等；其次，需要用脈沖法對電纜校正，使電纜上的標(biāo)注長與實(shí)際應(yīng)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(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)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(jié)果進(jìn)行分析總結(jié)。

2.2故障的性質(zhì)判定

對故障的性質(zhì)進(jìn)行判這是選擇何種測試方法的唯一標(biāo)準(zhǔn)，電纜的故障主要分為兩大類導(dǎo)體的損傷及絕緣介質(zhì)的損傷，其中導(dǎo)體損傷又包含芯線和底線的損傷，絕緣介質(zhì)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(yīng)的參數(shù)來確定損傷的性質(zhì)。

3 電纜故障測試方法

3.1電橋法側(cè)故障

首先按電橋原理圖進(jìn)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(diào)兩臂上的可調(diào)變阻器是的電橋平衡，依靠相應(yīng)的比例關(guān)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(luò)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(dāng)發(fā)射脈沖信號時，脈沖信號將在中間接頭、短了點(diǎn)、終端開路、T接頭等處都將進(jìn)行對發(fā)射的脈沖的不同程度的反射。研究發(fā)現(xiàn)反射的波形主要由抗阻失配點(diǎn)的性質(zhì)所決定，反射波形的位置代表了阻抗失配點(diǎn)以起始端距離，在進(jìn)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(zhǔn)確地找到故障點(diǎn)的位置。

3.3高壓閃絡(luò)法

高壓閃絡(luò)法主要的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)過程是：電纜的故障點(diǎn)在高壓下被擊穿，形成閃絡(luò)放電，從而使得高阻故障瞬間演變成短路故障，并發(fā)生反射的現(xiàn)象。在此過程中，根據(jù)反射波的波形數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，便可得到故障點(diǎn)的距離。閃絡(luò)法從類別上又可細(xì)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(nèi)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(luò)法

對于閃絡(luò)性故障，直流閃絡(luò)法有著廣泛的應(yīng)用，該方法的運(yùn)行作用過程是：故障點(diǎn)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(fā)生閃絡(luò)的現(xiàn)象。該方法的基本原理是：電纜故障點(diǎn)被施加的直流高壓瞬時擊穿，故障點(diǎn)發(fā)生閃絡(luò)現(xiàn)象，根據(jù)測量端的波形分析，可迅速計算出測量段到故障點(diǎn)的距離。

相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，約占總數(shù)10%的電纜故障可以通過直流閃絡(luò)法進(jìn)行測量，特別是在預(yù)防性試驗(yàn)中出現(xiàn)的電纜故障，基本都可以用該方法進(jìn)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(luò)故障，該類故障特點(diǎn)是：讀數(shù)精度高，并且波形簡單也導(dǎo)致非常容易理解。但是也存在一定的不足，在反復(fù)閃絡(luò)放電之后，故障點(diǎn)會出現(xiàn)電阻下降的現(xiàn)象，以致出現(xiàn)炭阻通道，從而不再適用該方法。

在故障點(diǎn)電阻比較低的情況下，直閃法的使用導(dǎo)致出現(xiàn)電流泄露的概率較大，電壓將由電纜線向設(shè)備內(nèi)阻上轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致電纜上電壓不足，很難在故障點(diǎn)形成閃絡(luò)，從而只能使用沖擊高壓閃絡(luò)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(guān)鍵所在，經(jīng)驗(yàn)不足的人員往往會存在這樣的觀點(diǎn)：只要球間隙放電，就會擊穿故障點(diǎn)。這是一種不全全面的觀點(diǎn)，球間隙能否被擊穿和所加電壓幅值及間隙距離直接相關(guān)，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(diǎn)電壓是否超過臨界擊穿電壓直接影響到電纜故障點(diǎn)能否被擊穿，如果電纜上的沖擊高壓小于故障點(diǎn)擊穿電壓并且球間隙較小，則不會出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象，導(dǎo)致該方法不在適用。

4 結(jié)語

故障的判別及檢測方法也在隨著不斷實(shí)踐和探索中發(fā)現(xiàn)的，這就要求故障工程師不斷地加強(qiáng)采用新的設(shè)備進(jìn)行測試，并積極開發(fā)新的性能，在其中并不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，尋找效率更高的故障檢測方法，這不僅節(jié)約了人力物力和財力，也大大減少了由于停電給人們?nèi)粘Ｉ钏鶐淼挠绊懀虼诵枰粩嗟靥剿髡业礁玫姆椒ㄟM(jìn)行電力電纜的故障檢測來為人們服務(wù)。

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