城市配網(wǎng)中的電纜故障快速查找、判別及處理

摘 要：城市配網(wǎng)是電力建設(shè)的重要組成部分，其質(zhì)量的好壞直接決定了城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的水平，文章將結(jié)合作者的工作研究經(jīng)驗(yàn)，分析城市配網(wǎng)中的電纜故障快速查找與判別的方法，并針對性的提出處理的措施，為減少城市配網(wǎng)的故障做出貢獻(xiàn)，文中的相關(guān)觀點(diǎn)僅供參考。

關(guān)鍵詞：城市配網(wǎng)；電纜故障；快速查找；判別；處理

引言

城市配網(wǎng)是城市電力建設(shè)的關(guān)鍵組成部分，影響著城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平，但是當(dāng)前的城市配網(wǎng)中也存在著各種問題，導(dǎo)致配網(wǎng)工作的穩(wěn)定性和可靠性不足，如機(jī)械損傷、長期負(fù)荷過載、地面下沉、震動、腐蝕、電纜頭制作不符合工藝要求、電纜連接處截面積不同、電纜制造存在缺陷等，這些都是造成電纜故障的原因。因而研究城市配網(wǎng)中的電纜故障的快速查找、判別和處理，對于改善城市配網(wǎng)的應(yīng)用水平具有積極的意義，以下將結(jié)合筆者的研究經(jīng)驗(yàn)做簡要的分析。

1 城市配網(wǎng)中的電纜故障快速查找與判別

1.1 前期準(zhǔn)備

城市配網(wǎng)的電纜故障的查找與判別需要充分的前期準(zhǔn)備，一旦接收到故障搶修命令，必須馬上掌握故障的概況，指派專人進(jìn)行準(zhǔn)備工作，還要填寫儀器、料具清單，以便工作的開展。前期準(zhǔn)備中，要事先向有關(guān)部門了解電纜故障的地點(diǎn)，以便制定最短抵達(dá)的路徑，了解電纜型號和故障性質(zhì)，方便針對性的開展工作。如果電纜故障是發(fā)生在隧道內(nèi)，還要詢問隧道內(nèi)是否有220V電源，能否擺放儀器。如果隧道內(nèi)沒有220V交流電源，則要準(zhǔn)備發(fā)電機(jī)，并將電纜兩端隔離開關(guān)斷開，拆下電纜頭，以免造成工作的延誤。當(dāng)獲取準(zhǔn)確的信息之后，按照儀器、料具清單進(jìn)行核對，以免遺漏，然后裝車趕赴故障現(xiàn)場。

1.2 故障性質(zhì)的判別

（1）運(yùn)行中的電纜發(fā)生故障時，一般有可能是電纜短路或接地故障，此類故障也有可能由于短路接地電流大而造成斷線故障，從而形成綜合故障。（2）預(yù)防性試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的故障多為閃絡(luò)性故障或高阻性故障。一般表現(xiàn)為單相絕緣損壞或接地。（3）測量絕緣電阻作進(jìn)一步分析確定。用兆歐表測量電纜線芯之間或線芯對地的絕緣電阻，如果線芯之間或線芯對地的絕緣電阻值低于100k？贅，則為相間低阻短路故障或單相低阻接地故障，反之則為高阻相間短路故障或單相高阻接地故障。（4）進(jìn)行導(dǎo)通試驗(yàn)判斷故障相是否斷線。當(dāng)發(fā)生短路或接地故障時，短路或接地電流可能燒斷電纜形成斷線故障，這就需要采取導(dǎo)通試驗(yàn)的方法來判明故障相是否斷線。導(dǎo)通試驗(yàn)的方法如下：把電纜相間末端短路，用萬用表在電纜首端分別測量每兩相間電阻，如果每次測量值都為零或很小，說明故障電纜沒有斷線，反之則說明有斷線。

1.3 電纜路徑的查找

（1）路徑儀的使用：路徑儀的測試線正極接到電纜的好相，負(fù)極接好相的另一端（電纜鋼鎧），鋼鎧兩端接地。開啟電源，“輸出振幅”先在較小的位置，然后調(diào)節(jié)出小的指示，變換“阻抗匹配”，至“輸出振幅”的指示數(shù)值較大。定點(diǎn)儀的輸入插孔接探棒，調(diào)節(jié)開關(guān)至“路徑”位置，調(diào)節(jié)頻率和音量，至耳機(jī)內(nèi)發(fā)出間斷清晰的響聲。（2）路徑的探測技巧：調(diào)節(jié)定點(diǎn)儀的靈敏度，當(dāng)指針在當(dāng)中位置，調(diào)節(jié)頻率使聲音最為清晰，保持探棒豎直，順著電纜的方向探測，并左右擺動，聲音最小處即為電纜路徑，并做好記錄標(biāo)記。在路徑的探測過程中需要注意幾個方面問題：其一，聲音最小并不是沒有聲音，探測時工作人員容易受“滴滴”或“嘟嘟”聲音的困擾，難以正確判斷，此時必須注意探棒垂直地面，聲音最小并且是清晰的，當(dāng)左右擺動時噪聲增大，則此點(diǎn)正下方為電纜位置；其二，電纜在鋪設(shè)時常有預(yù)留，導(dǎo)致探測時繞著一個點(diǎn)轉(zhuǎn)圈，此時要順著探明的電纜路徑向前再走幾步，就能排除干擾；其三，信號容易受到干擾，如電纜上方有架空線時，會有嚴(yán)重的信號干擾，導(dǎo)致路徑儀的聲音不清晰或聽不到，影響路徑的查找。此時需要根據(jù)指針指示的情況進(jìn)行判斷，定點(diǎn)儀不需要接耳機(jī)，探測的方式相同，當(dāng)電纜上面表針指示最小，左右擺動指針增大，則表示在最下方為電纜路徑。

1.4 粗測電纜故障點(diǎn)距離

粗測電纜故障點(diǎn)的距離可以通過分析電波傳輸時的速度、相位和幅度變化來進(jìn)行，無論時高壓脈沖法還是低壓脈沖法，都是微觀分析，以下分析高壓脈沖法和低壓脈沖法故障點(diǎn)測距方式。

（1）高壓閃絡(luò)法側(cè)高阻故障：在高壓作用下，電纜故障點(diǎn)會被擊穿，閃絡(luò)放電形成反射波，通過比較兩次反射波的時間差來計(jì)算故障點(diǎn)的距離，在進(jìn)行高壓閃絡(luò)測距時需要注意幾個方面的問題，工作方式選擇“沖閃”，波型基線調(diào)到距熒屏上端2cm處，每次放電時間間隔為2秒左右，注意放電時間的控制，過長或過短都會影響測量的精度；施加電壓的改變會影響測量波形，而波形的好壞決定了測量的精度，因而電壓并非越高越好，而是要獲得高質(zhì)量的波形；如故障點(diǎn)不放電，可以適當(dāng)?shù)脑龃箅娙荩⒉皇且晃兜丶哟箅妷盒Ч蜁茫绱笕萘扛墒诫娙萜骺梢钥s短電纜故障點(diǎn)的擊穿時間。（2）低壓脈沖法測低阻故障：根據(jù)微波傳輸理論在電纜的芯線上的加注設(shè)計(jì)寬度，通過計(jì)算波的速度和反射情況，可以粗測電纜的距離，應(yīng)用與短路、開路和低阻故障的測量。通過發(fā)射脈沖信號，脈沖波遇到故障點(diǎn)之后反射回來，沿原路返回，接收反射波之后，即可計(jì)算出距離，公式為L=0.5ut，其中L是指測量點(diǎn)與故障點(diǎn)的距離，u是指波速，t是指發(fā)射脈沖信號到接收反射波的時間。故障點(diǎn)測試的精度和波形的判讀有關(guān)，如果發(fā)射波和反射波同相則為開路故障，如圖1所示，如發(fā)射波和反射波反相則為短路故障，如圖2所示。

圖1 開路故障測試波形

圖2 短路故障測試波形

1.5 精確定位電纜故障點(diǎn)

當(dāng)粗測出電纜的故障點(diǎn)之后，需要精確定位，主要分為隧道內(nèi)的精確定位和非隧道內(nèi)的精確定位，隧道內(nèi)一般不用定點(diǎn)儀，并控制人數(shù)，以免形成干擾，走四步左右蹲下身靜聽，非故障點(diǎn)放電聲沒有最響點(diǎn)，故障點(diǎn)存在最響點(diǎn)；如果帶了定點(diǎn)儀進(jìn)入隧道，則精確定位比較容易。非隧道內(nèi)的精確定位，先粗測故障點(diǎn)范圍，然后用定點(diǎn)儀前后左右測量，越靠近故障點(diǎn)，聲音越大，在故障點(diǎn)出的響聲最大；無故障處則沒有聲音，當(dāng)電纜埋深較淺時，還能聽到土層的振動，判別較為容易。

2 城市配網(wǎng)中的電纜故障的處理

2.1 高、低壓電纜故障處理的區(qū)別

高低壓的電纜故障處理時有區(qū)別的，處理高壓電纜故障時在一相加壓，其他相與鎧相連接；處理低壓電纜故障時一相加壓，其他相直接對地，視故障點(diǎn)的放電聲音好快而定。處理低壓時沖擊電壓比較低，所施加的電壓不是直接作用在電纜上，要盡量加大電容，增加沖擊電流，減少電壓值，同時可以縮短放電時間。

2.2 制作電纜接頭

在制作電纜頭時注意幾個問題，如連接管壓接時必須壓緊，避免絕緣擊穿；電纜半導(dǎo)體電層剝離之后，要擦拭干凈，并事先做一下試驗(yàn)，避免安全事故；壓接處要銼平，避免出現(xiàn)毛刺或損壞絕緣層，保護(hù)絕緣部分；標(biāo)記好電纜連接出，避免錯接；在做電纜中間頭時，預(yù)留足夠的長度，以免切除擊穿點(diǎn)后，連接的電纜長度不足。

2.3 電纜試驗(yàn)時注意的問題

在電纜試驗(yàn)時，需要注意幾個問題，避免電纜電阻直接對地放電，如果時間足夠，放電的時間越長越好，這樣可以避免對電纜內(nèi)絕緣造成損壞，確保電纜有足夠的壽命；對于長大隧道內(nèi)的電纜試驗(yàn)時，進(jìn)行直流耐壓測試；電纜是容性的，所以長大電纜升壓時間盡量緩慢，避免試驗(yàn)儀器保護(hù)動作；注意觀察儀器指針的擺動，如出現(xiàn)周期性擺動，則電纜存在孔隙性缺陷。

2.4 縮短電纜故障處理時間

要盡量縮短故障處理的時間，減少經(jīng)濟(jì)損失，需要做到幾個方面，其一，做好日常的準(zhǔn)備工作，搶修儀器、工具齊全；其二，確定故障后拆下電纜頭，做好準(zhǔn)備工作，等待專業(yè)人士處理；其三，故障測距時由電纜兩端分別進(jìn)行；其四，做好故障處理的記錄工作。

3 結(jié)束語

綜上所述，配網(wǎng)電纜能否正常運(yùn)營，直接影響到整個配網(wǎng)供電的可靠性。所以在解決配網(wǎng)電纜運(yùn)行中存在的故障時，相應(yīng)的工作人員應(yīng)采取富含管理性的、技術(shù)性的措施，建立實(shí)用的、高效的管理模式，以保障配網(wǎng)電纜可以正常運(yùn)營，提高配網(wǎng)電纜的供電質(zhì)量。城市配網(wǎng)中的電纜的工作穩(wěn)定性要得到保證，必須從故障的快速查找、判別和處理等方面著手，提高故障判別率和減少處理的時間，挽回經(jīng)濟(jì)損失，相關(guān)研究值得深入。

參考文獻(xiàn)

[1]韓伯峰.DGC電纜故障閃測儀原理與電纜故障測量[M].西安：陜西科學(xué)技術(shù)出版社，1993.

[2]朱啟林，李仁義，徐丙垠.電力電纜故障測試方法與案例分析[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

[3]謝雁鷹.10kV交聯(lián)電纜高阻故障的快速查找[C]//第十五屆電工理論學(xué)術(shù)年會論文集，2003.

[4]高曉欣.電力電纜故障分析與探測[D].山東大學(xué)，2012.

[5]孫楷淇，趙任，申永剛，等.淺談電力電纜在城市配網(wǎng)應(yīng)用中的難點(diǎn)和對策[C]//2011年安徽省智能電網(wǎng)技術(shù)論壇論文集，2011.

[6]楊軍.電纜故障測距裝置的研究[D].重慶大學(xué)，2005.

[7]季斌.湖北城市配網(wǎng)問題分析和發(fā)展思考[J].武漢電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，6.

[8]胡中，喻劍輝，陳德彬，等.配網(wǎng)電力電纜故障探測的新方法探討[J].絕緣材料，2003，2.