10kV電纜故障查找與排除探討

摘要：隨著當前社會的高速發展，我國的電力事業取得了令人矚目的成就，電網規模不斷擴增，而電纜對電力系統的正常運行起著非常重要的作用。為了保證電網的正常高速運行，必須對電纜故障進行排除。文章講述了10kV電纜故障的產生原因、查找方法及解決措施，希望對類似的工程有借鑒作用。

關鍵詞：10kV電纜故障；故障查找；故障排除；電力系統；電網規模 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM762 文章編號：1009-2374（2015）22-0129-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.22.063

1 概述

隨著社會的不斷進步、城市建設的快速發展，安全高效、可靠性高、使用便捷的電力電纜供電被廣泛應用于城市建設中。由于電力電纜的運行環境一般埋設于地下，如果發生故障，對于故障點的監測和分析無法得到確切的結果。如果無法及時進行修復，這將會影響電力系統的正常運行，造成極大的不便及損失。為了保證供電需求和電力系統能夠高效可靠地運行，這就要求我們在故障監測和排除方面有相應的應對方法。

2 電力電纜故障的原因

對電力電纜故障發生的原因進行分析，對于如何高效快速判斷故障點有著重要意義，而電力電纜故障一般可分為以下三類：

2.1 機械損傷

機械損傷主要是由于安裝受損、自然受損、外力破壞等造成的。它是電纜故障中所占比例最高且最為常見的，極容易造成停電事故，造成經濟損失和人民生活的不便。

2.2 絕緣受潮

為了確保電力電纜的正常運行，就必須保證絕緣層的完整性。絕緣介質受潮，會導致電阻的降低，漏電電流會增大。主要原因一般是電纜終端或中間接頭密封性差、電纜質量不合格、電纜被外界因素腐蝕導致破損。

2.3 絕緣老化變質

電纜在運行過程中，電纜絕緣受周圍環境和時間影響，其性能受到影響，會發生一定的改變，導致絕緣強度不高甚至無法絕緣等狀況。

3 電纜故障的測試方法

3.1 傳統測試方法

由以上原因可知，受各種外界和自身因素的影響，電纜故障會時時發生，在進行故障的維護和修復時必須對電纜故障進行測量，而傳統的電纜故障測試方法有電橋法、低壓脈沖反射法、脈沖電壓法、脈沖電流法等。

3.1.1 電橋法：電橋法是最常用的測試電纜故障的方法，電力電纜的高阻故障差不多占了故障的90%，可以用高壓電橋法和低壓電橋法進行測量。它指的是被測電纜終端故障相與非故障相短接時，電橋兩臂分別接故障相與非故障相，通過電橋平衡，就可計算出電纜故障點到測量端及末端的距離。電橋法測電纜故障如圖1所示：

3.1.2 低壓脈沖反射法：低阻短、接地或開路故障時，可以用低壓脈沖反射法進行測量，這種故障約占電纜故障的10%。它指的是通過計算發射脈沖和發射脈沖的時間差進行測距，原理是利用傳輸線的電波反射現象。

3.1.3 脈沖電壓法：脈沖電壓法包括直閃法（直閃法的波形圖見圖2）和沖閃法。具體指的是，在高壓脈沖信號下將電纜故障擊穿，然后記錄放電脈沖在測量點與故障點來回所需的時間，再進行測距。

3.1.4 脈沖電流法：脈沖電流法是利用互感器將脈沖電流耦合出來，它的波形安全簡單，是閃絡法的另一種形式。具體指的是通過脈沖在電流行波信號故障點與參考點來回一次所需的時間進行測距。

3.2 電纜故障定點的新方法

3.2.1 人工神經網絡（ANN）。人工神經網絡具有良好的容錯性、自組織性和自適應性，是一種具有新信息處理理論的智能系統。由于它具備較強的學習記憶、識別能力，現在已經被廣泛運用于電纜故障測距中。人工神經網絡以計算機網絡系統模擬生物神經網絡，避開了復雜的數學模型來描述的各種映射關系，可以更加簡單便捷地找出故障點，為故障測距技術做出了巨大

貢獻。

3.2.2 GPS（全球定位系統）行波故障定位。在測試電纜故障的距離中，可以利用全球定位系統，具體指的是利用故障浪涌到電纜兩端的時間差來判斷故障位置，GPS行波在電纜故障中的應用將故障測距技術向前推進了一大步。

3.2.3 分布式光纖溫度傳感器（FODT）。分布式光纖溫度傳感器設備復雜，成本相對比較高，所以其一般用于重要電纜的故障測距。它的工作原理是通過故障點的周圍環境溫度的變化來檢測電纜的正常運行，從而判定故障點的位置。它是在光纖復合電纜中通過激光脈沖時的時間差來測量故障點。

4 電纜線路的維護措施

電纜線路的正常高效運行保證了人們的供電需求和社會化發展需要，這就必須做好線路的維護工作，及時發現故障位置。只有加強電力電纜的監測工作，確保電纜設備的使用狀態良好，才能保證電纜的運行，包括電力電纜的用電負荷監測、腐蝕監測和絕緣性能監測。根據電纜線路進行仔細檢查，對于一些破壞電力電纜的行為進行堅決打擊，進行法律制裁，對法律系統進行不斷完善并不斷加強人們的法律意識。

4.1 使用負荷監測

因各時期的電力需求不同，電力電纜的用電負荷也不同，在用電高峰時期，電纜是超負荷的，如果長時期電纜在超負荷的狀態下運行，會大大減少電纜的使用壽命。電力電纜用電負荷的最大電流是根據自身的橫截面積和種類決定的。為了保證電纜不長時間進行超負荷運行，必須使用高科技儀表進行負荷電流的測量。現階段的電流測量主要是人工檢測。

4.2 溫度監測

夏季一般是用電高峰時期，人們的日常生活的用電量需求直線上升，會加大電纜電力負荷，導致電纜溫度也會發生變化，所以進行電纜溫度檢測很有必要，可以避免一些安全性問題的發生，避免導致人們生活的不便和不必要的損失。對于地下電纜溫度的檢測，要對鋪設電纜的地段進行土壤層溫度的測量，保證土壤層溫度與正常地段之間的溫度不超出10℃以上。

4.3 電纜腐蝕監測

對于地下電纜，其安全性的重大問題就是電纜腐蝕，需要引起我們的重點注意。地下電纜埋設的土層結構會隨著外界因素和時間的改變而發生變化，所以必須進行定期檢測，防止土質的電性出現改變，而導致電纜表層被電解腐蝕，影響電纜的正常運行，地下電纜的土質環境需要保證其干燥性，避免化學和生物腐蝕，在架空電纜時，需要注意的是進行保護層的保護。在進行定期檢測時，如果發現問題，需要及時進行解決，保證電纜的安全性和可靠運行。

4.4 絕緣性能檢測

為了確保電纜絕緣性能的良好性，保證電纜的正常運行，對電纜線路進行相應的檢測是關鍵的一步，在按照要求進行電纜鋪設時，需要制定檢測計劃，及時修復電纜線路中易產生問題的地段，防止意外情況的發生，對于電纜線路表層的金屬套，其絕緣性能必須有保證，認真檢測其絕緣性、及時進行修復或者更換由于各種因素導致有漏洞和缺陷的電纜。

5 結語

為了保證電力電網的正常安全穩定運行，必須保證電纜的完整性和安全可靠性。電纜在運行過程中，會受到各種各樣外力的影響，會導致電纜故障，無法保證電力系統的正常運行，比如電纜的制作質量、施工過程中的損壞、運行環境和外力作用等都會導致電纜故障。因此必須保證電纜的安全運行，選擇質量過關的電纜，提高施工過程中的施工質量，避免一些因施工和安裝不當而引起不必要的問題，更應該加強電纜的管理，進行實時監測，確保10kV電纜的正常運行。

參考文獻

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作者簡介：陳萬山（1979-），男，廣東江門人，廣東電網有限責任公司江門臺山供電局助理工程師，研究方向：電氣試驗。

（責任編輯：蔣建華）