配網電力電纜的故障檢測與定位技術

摘 要電纜是電力系統的重要組成部分，隨著電網的長時間運行，電纜受絕緣老化、損傷等因素的影響，出現故障的概率不斷上升，因此，對電力電纜故障點的檢測就有著非常重要的現實意義。鑒于此，本文對配電網電力電纜故障檢測與定位技術進行深入研究。

【關鍵詞】配電網 電纜檢測 故障 定位

隨著我國電網的高速發展，電能的需求量與日俱增，電力電纜應用數量也不斷增長。近年來，為了有效節約土地資源，電纜大都采以地下鋪設的方式代替傳統的架空線路，但是，故障檢測和維修難度有所增加，對故障點定位如果存在偏差，就很難采取有效措施進行故障搶修，一旦出現停電事故，將給人們的生產生活造成不可估量的影響，因此，有必要提升配電網電力電纜故障檢測與定位技術。

1 電力電纜常見故障的分析及評價

電能維系著人們的日常生活與生產，電纜故障不僅會給用戶造成影響，而且還會給電力公司造成巨大的損失。下面就對電力電纜常見故障進行分析：

（1）機械損傷是電纜常見故障，造成電纜機械損傷的原因包括外力損傷、施工損傷以及自然損傷等。尤其是城市的快速發展，在地鐵建設以及建筑施工過程中造成的電纜損傷非常普遍。

（2）絕緣老化受潮，主要是因為電纜在長期使用過程中，由于電能產生的化學、物理等作用，導致電纜線介質發生變化，造成電纜線絕緣下降。再加上電纜接頭密封不嚴或者工藝不良出現刺穿，暴露在空氣中與水分子接觸影響其正常使用性能。

（3）如果電纜長期在高負荷狀態下工作或者長期接受熱輻射，電纜安裝較為密集，再加上電纜溝通風不良都會引起電纜過熱，導致電纜線路的絕緣下降，甚至直接造成損壞。

（4）電纜線的設計缺乏科學嚴密性，產品質量存在缺陷，導致電纜防水不嚴密，機械強度不足，都會影響電纜線路的安全運行。

2 電力電纜故障檢測與定位技術方法

根據電纜故障的產生原理，對其進行故障點預測是處理故障的關鍵步驟，本文對配電網電力電纜故障檢測與定位技術，進行深入分析：

2.1 低壓脈沖反射法

低壓脈沖反射法，可以對低阻接地和開路故障進行精準快速地識別和定位，并且能夠有效地測試電纜全長和電波在電纜中的傳播速度。當電纜出現開路故障時，故障等效阻抗為故障電阻和電纜特性阻抗串聯，此時開路中的故障電阻表現為無窮大，通過接入低壓脈沖測試儀器脈沖信號形成全反射，測試端會收到同極性的脈沖反射信號，接收到同極性的脈沖上升沿與故障點的發射波形恰好相對應。低壓脈沖反射法結構如圖1所示。

2.2 高壓閃絡法

高壓閃絡測試法適用于測試電纜的高阻故障，例如：高阻泄漏故障和高阻閃絡性故障。電纜故障點的直流電阻大于該電纜的特性阻抗的故障，均稱為高阻故障，電力電纜的絕大部分故障都屬于高阻故障，高阻故障又分為高阻泄漏性故障和高阻閃絡性故障。直流高壓閃絡法適用于測試高阻閃絡故障，檢測波形簡單，容易理解。用低脈沖法是無法對高阻故障進行測試的，因為，故障點等效阻抗幾乎等于電纜特性阻抗，所以其反射系數幾乎為零，無法進行正常測試。

2.3 沖擊高壓閃絡法

沖擊高壓閃絡法與直流高壓閃絡都屬于高壓閃絡的范疇，因此，試驗電路非常相似，而沖擊高壓閃絡法更適用于測試大部分閃絡故障。沖擊高壓閃絡法，只需要在充電電容器與電纜之間增加一個球型放電間隙。沖擊高壓閃絡法結構如圖2所示。

檢測過程中，首先對充電電容充電，當電壓充滿后，此時球型放電間隙會擊穿放電，電力電纜會得到一個瞬時高壓，如果電壓高于故障點的臨界擊穿電壓時，故障點會擊穿放電，并且將電流電壓信號向兩端傳播。此時，檢測儀器捕捉到該信號后就可以進行故障定位。與直閃法相比較，沖閃法波形比較復雜，辨別難度較大，準確度雖然較低，但是適用范圍比直流高壓閃絡法更廣。

3 結束語

綜上所述，電力電纜是確保電能安全運輸的核心環節，準確、快捷的電力電纜故障檢測與定位技術，已成為國內外科研技術人員的共同目標。本文則主要介紹了低壓脈沖反射法、直流高壓閃絡法以及沖擊高壓閃絡法，對配網電力電纜故障能夠進行有效的檢測與定位，為故障處理和維護工作起到了很好的支持作用。

參考文獻

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作者簡介

葛少偉（1984-），碩士學位。現為國網濟南供電公司電纜運檢室工程師，從事電纜運檢管理方向的研究。

作者單位

國網濟南供電公司電纜運檢室 山東省濟南市 250000