城市配網中電纜故障的快速查找、判別及處理

林宇欣

摘 要：電力電纜以其可靠性高、節省空間的優點，在城市電網中取得大量應用，而由于絕緣老化、過熱擊穿、外力破壞、腐蝕等因素將造成電纜出現各種故障。文章研究電纜故障查找方法，對電纜故障原因進行分類，重點介紹電纜故障的測試步驟以及故障的處理，希望對加快城市配網中的電纜故障處理提供參考。

關鍵詞：配網；電纜故障；低壓脈沖；脈沖電流

中圖分類號：TM755 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）12-0120-01

電纜有很多中類型，其運行的環境也各不一樣，因此發生故障的原因多種多樣。在電纜故障查找中需要按照一定步驟進行，對故障距離測量的精確度是故障能夠快速查明的重點。本文首先分析了電纜故障產生的原因，并進行了分類，然后給了具體的查找、判別步驟，最后給出了電纜故障的處理方法。

1 電纜故障產生的原因

1.1 絕緣受潮

在安裝電纜的時候，其安裝工藝不達標，電纜縱向進水；或者是電纜接頭設計存在缺陷、接頭制作不緊導致絕緣材料進水；在電纜運輸、安裝過程中被硬物刺傷，形成孔洞或裂痕等缺陷，導致電纜局部進水。

1.2 電、化學腐蝕

電纜受到周邊環境中散電流或酸堿物破壞，在埋在土壤中長期遭受腐蝕，導致電纜受損發生故障。

1.3 電纜過熱

第一種情況是電纜在運行過程中流過電流發出熱量，如果電纜處于隧道、溝槽等散熱條件不良的地方長期運行，會導致電纜過熱；第二種情況是在冬夏期間，大量用戶使用空調等設備，造成電纜線路長期過負荷運行，也會導致電纜過熱；第三種情況是電纜質量差，電纜接頭搭接不良導致電纜過熱。在長期過熱的情況下，電纜絕緣下降加速，容易出現故障。

1.4 機械作業破壞

在很多施工現場，由于機械挖土、打樁等外力造成電纜損傷；在安裝敷設電纜時過度牽引、玩去，蠻力施工造成電纜本體破壞；由于自然原因的外部變化導致電纜機械損傷。

1.5 大氣過電壓

在雷電天氣，大氣過電壓會無避雷裝置時，在電纜上產生過電壓，電纜附件或本體絕緣薄弱處會被擊穿造成電纜損傷。

2 電纜故障的劃分

對故障性質的判決首先要對故障進行分類，再選擇對應的測試方法。其主要的故障類型有以下幾種。第一，開路故障。電纜開路故障一般同時會經電阻接地，一般使用脈沖電壓法或脈沖電流法進行測距。第二，短路故障。一般采用低壓脈沖法進行測距，再采用脈沖電流法或者是電橋法進一步檢驗。第三，高阻故障。這種故障發生概率高，占到電纜故障的絕大多數。一般先用低壓脈沖對故障波形進行測量，再采用二次脈沖法、脈沖電流法或脈沖電壓法進一步確認。第四，閃絡性故障。這種故障是在直流耐壓試驗時出現的，通常使用二次脈沖法或脈沖電流法進行測距。第五，電纜主絕緣的特殊故障。這種故障會使得放電脈沖反射信號衰減，儀器難以接收到反射脈沖，通產使用電橋法測距。各種電纜故障測試方法，見表1。

3.1 電纜故障類別的初步判斷

電纜故障類別判別的依據是電纜故障信號和保護動作報告，使用搖表測量絕緣，初步判斷故障電纜的故障相別、故障點電阻等情況。根據初步判斷選擇粗側以及定點的辦法。比如：①消弧線圈接地系統故障現象為電纜單相電壓為零，則可以初步判斷斷路器沒有動作，電纜線路為單相接地。②消弧線圈接地系統故障現象為繼電保護動作，斷路器跳閘，則可以判斷電纜為兩相以上的短路或接地故障。③而對于小電阻直接接地系統，根據跳閘情況不能對單相故障或多相故障進行判斷，通過測量絕緣電阻或導通試驗才能判斷故障情況。④閃絡性故障或高阻性故障大多為單相絕緣降低故障。⑤測量電纜線芯之間、線芯對地絕緣電阻，其值小于100 kΩ，則為相間短路或單相接地故障。⑥通過導通試驗判斷電纜是否斷線。導通試驗的方法為：將電纜相間末端短接，在電纜另一端測量相間電阻，阻值為零說明沒有斷線，阻值無窮大說明斷線。

3.2 進行電纜粗測

在初判之后確定電纜粗側方法，確定電纜故障點大致的范圍。針對不同的故障類別，可以選擇阻抗測距法或者行波測距法。

阻抗法多用電橋法，適用于低阻故障，應用范圍較小。行波測距法為脈沖電流法、脈沖電壓法、低壓脈沖法、二次脈沖法、多次脈沖法等，能夠避免故障性質的影響，應用廣泛。高壓閃絡法測高阻故障，低壓脈沖法測低阻故障。

3.3 電纜故障精確定點

使用路徑儀，接好測試線正負極，開啟電源，切換阻抗匹配使輸出振幅指示明顯，將定點儀輸出插孔與探棒相接，調到“路徑”位置，使耳機有清晰的信號聲。使用探測邦進行探測，保持探測棒與地面垂直，排除干擾。在事先確定的電纜路徑上查找，使用音頻感應法或脈沖磁場方向法縮小故障點查找范圍。在隧道內，每走四步停下靜聽，確定沒有故障的放點聲，利用定點儀可以加快查找速度。在隧道外，需用定點儀測量，靠近故障點，定點儀發出的聲音越響亮。

4 城市配網中的電纜故障的處理

4.1 制作電纜接頭

電纜接頭在壓接時必須壓緊；剝離電纜半導體電層后要清理干凈，事先做好測試，防止安全事件；電纜壓接處要銼平，防止毛刺；注意保護絕緣層；對電纜連接處做好標記，杜絕接錯；電纜中間頭要預留一定長度，防止切除電纜故障段后長度不夠。

4.2 電纜試驗

首先要避免電纜直接對地放電；放電時間要盡量延長，避免破壞電纜內絕緣；使用直流進行耐壓試驗，升壓時間盡量慢一點，防止試驗儀器過流；如果發現儀器指針周期性擺動，則要排查孔隙性缺陷。

4.3 其他注意事項

做好日常搶修工器具的維護。在處理電纜故障前要做好充分的準備，使用專人進行準備工作，對電纜故障性質和電纜型號預先熟悉，用最快的方式和路徑到達。在處理高壓電纜故障時，給一相加壓，其他相與電纜鋼鎧相連。處理低壓壓電纜故障時，給一相加壓，其他相接地。故障測距時從電纜兩端同時進行，并做好故障處理工作記錄。

5 結 語

城市配網中電纜正常運行對供電質量具有重要影響，在出現電纜故障后必須快速對故障查找、判別和處理。對故障點的精確定位一直是供電部門的難點之一，不能準確定位將導致無目的開挖的人力物力的浪費，同時也會對市政道路、綠化造成破壞。因此要求對電纜故障精確定位展開更多的研究。本文簡述了電纜故障查找、判別和處理的方法，對保證電力系統供電可靠性具有重要意義。

參考文獻：

[1] 許珉，白春濤，秦毅男，等.電力電纜故障低壓脈沖自動測距方法[J].繼電器，2007，（7）.

[2] 王廣柱，賈春娟，張立斌，等.一種帶鋼鎧的低壓電力電纜故障精確定位新方法[J].電力系統自動化，2014，（3）.

[3] 李峰，徐丙垠，顏廷純，等.電弧反射法電纜故障測距中的電弧建模與仿真[J].電力系統自動化，2014，（11）.

[4] 徐銘銘，肖立業，王海風，等.一種基于Prony算法的直流配電網電纜故障定位方法[J].電工電能新技術，2015，（4）.