10 kV電纜故障查找及定位技術

劉波

摘 要：在供配電系統中，電纜時常出現故障問題，這就需要供配電系統中的相關工作人員及時查找到電纜故障，并準確定位故障類型，處理故障，保證瀘州城區半島供配電系統的穩定、可靠運行。從10 kV電纜故障著手，分析了電纜故障的查找及定位技術。

關鍵詞：10 kV電纜；電纜故障；故障查找；定位技術

中圖分類號：TM755 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.18.150

電纜故障在供配電系統中發生的頻率很高，然而在配電系統中，又很難準確查找、定位到電纜故障，這就需要我們具體分析實際問題。本文主要針對10 kV電纜故障種類、電纜故障產生原因、電纜故障查找和故障定位等方面，分析電纜故障的查找及定位技術。

1 10 kV電纜故障種類及產生原因

1.1 電纜機械傷害

電纜機械傷害是引起電纜故障最主要的原因。2015年，瀘州市城市發展迅速，修建、開挖等施工項目多。而一些施工單位施工不規范，不重視地下管線，預先不了解清楚地下管線的情況，導致施工不當，使10 kV電力電纜遭到破壞，引發電纜故障，甚至造成停電事故。這類故障原因通常會引發電纜的短路故障和斷線故障。

1.2 電纜絕緣老化

瀘州市城區半島10 kV電力電纜大多在2002年建成投運，因其長期處于高壓運行狀態，年久失修，長期得不到有效保護和處理，導致電纜絕緣老化。這類原因通常會引發電纜的短路故障和接地故障。

1.3 電纜絕緣受潮

10 kV電纜長期運行在潮濕的環境中也會引起電纜故障。這種故障一般不直觀、不可見，必要時，可通過絕緣電阻檢測該種故障。這類原因通常會引發電纜的短路故障和接地故障。

1.4 其他原因

10 kV電纜接地不可靠，長期運行在超壓或者欠壓狀態，也會引起電纜故障，甚至引起停電和火災等危害，造成經濟損失。這類原因通常會引發電纜的短路故障、接地故障和斷線故障。

2 故障查找、定位及其總結

2.1 查找、定位技術方法

2.1.1 聲測法

根據SYB模擬高壓變壓器和電容器的充放電過程來排查電纜故障。這種方法主要是根據電纜放電打火的聲音判斷電纜故障的位置，主要適用于直埋地式電纜，而且對周圍環境要求較高，不能太過嘈雜。

2.1.2 電表檢測法

當10 kV電纜由于高壓擊穿或者一些機械損害導致電纜出現斷線故障時，我們可以用萬用表檢測地方法來查找和定位電纜故障。具體的操作方法如下：①首先查找10 kV電纜的一半，將萬用表的正負極分別接在電纜的兩端，將萬用表的擋位調在歐姆擋。如果數字萬用變的讀數為0或者機械萬用表的指針沒有發生偏移，則故障段不在這一半電纜中；反之，如果數字萬用表有讀數或者機械萬用表的指針發生偏移，則故障段在這一半電纜中。②排查發現有故障的這一半電纜，再將其分為兩段，重復上述方法進行排查，直至找到故障點位置。

2.1.3 惠斯登電橋法

如果存在電纜短路，可用惠斯登電橋法來檢測短路電纜兩端的電阻值，阻值大的一端記為R1，阻值小的一端記為R2.可以實地測量這段電纜的總長，我們把它記為L，短路點至R1的距離為LA，短路點至另一端R2的距離為LB。根據惠斯登電橋測電阻的方法可得出結論，當電橋平衡時：

X=2LR1/（R1+R2）. （1）

2.1.4 高壓閃絡測量法

對于接地故障，通常用高壓閃絡法來測量、測試并準確定位。

10 kV電力電纜的接地故障在電纜故障中占有很大的比重，很多因素都會引起電纜的接地故障。由于接地故障的表現是絕緣介質的抗電強度下降，故障點的阻值高，被測量電流小，所以即使用足夠靈敏的儀器儀表也難以測量。對于其他一些方法，由于故障點等效電阻幾乎等于電纜特性電阻，反應靈敏度幾乎為0，所以得不到反射回來的脈沖，從而也無法準確地研究和測量故障。

由于絕緣介質的瞬間擊穿被電離需要一定的時間，弧光放電所需要的時間一般要持續數百微秒至幾毫秒，因此躍變電壓在放電期間就以波的形式在故障點和電纜端頭之間來回反射。如果我們采用示波器將躍變電壓在放電過程中的波形記錄下來，就可以測量出電波來回反射所需要的時間；再根據電波在每條電纜中的傳播速度，就可以算出故障點到端頭的距離。

高壓閃絡故障分析測量方法主要是針對10 kV電纜被雷擊或者出現接地故障時采用的方法。這種方法的專業性較強，可靠性較好，但掌握起來較困難。

2.1.5 等電位測量法

等電位測量法又被稱為零電位測量法。具體測量步驟如下：①選取與故障電纜規格相同、長度相等的電纜，保證測量準確。②將這條電纜與故障電纜并聯連接。③將伏安特性表的負極接地，正極從并聯電纜的一端開始移動，直至伏安特性表的讀數為零時停止移動。此時，與正常電纜相對應的那條故障電纜的位置就是故障點的位置。

等電位測量法測量精確、簡便，不需要精密的儀器和復雜的計算，不過這種方法也存在局限性，即它不適用于遠距離的電纜故障查找和定位。

2.2 10 kV電纜故障查找及定位的方法總結

10 kV電纜故障主要有電纜接地故障、短路故障和斷線故障等，具體產生原因在這里不一一贅述。根據不同的故障和地理位置環境，我們也需要采用不同的查找方法。

聲測法比較簡單粗略，不適用于較復雜的環境，也不適合對電纜故障進行較系統的查找。電表檢測法是故障檢測中較為方便的方法，使用也比較廣泛，且易于掌握，不需要復雜的分析，也不需要專業的計算，適合10 kV電纜故障的排查。惠斯登電橋測電阻法是比較專業的測量方法，而且對故障的排查也較為準確，適用于查找10 kV電纜短路故障。高壓閃絡故障分析測量方法是10 kV電纜被雷擊或者出現接地故障時采用的排查方法。這種方法的專業性較強、可靠性好，但掌握難度大。零電位測量法又稱等電位比較測量法，具體是通過比較電纜和伏安特性表的測量來排查故障，該方法簡單易懂，適用于接地故障的排查，但不適用于長距離輸電系統中。

3 結束語

電纜的安全、可靠工作為供配電系統的正常工作提供了保障。我們要在充分了解和掌握電纜絕緣老化和絕緣擊穿原理，各種測試儀器的工作原理和性能，基本測量方法、測量步驟和測量原理以及測量方法的利弊的同時，敏銳地抓住各種測量方法的原理、優缺點和適用環境，挖掘其更深層次的含義，從而及時、準確地查找和定位出故障點，為進一步采取相應處理措施提供條件，為瀘州城區半島的正常供電提供保障。

參考文獻

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〔編輯：王霞〕