10kV電纜故障定位的標(biāo)準(zhǔn)化操作研究

薛亞平　海日汗

摘 要：本文在分析10kV電纜故障原因及分類，同時對10kV電纜故障定位方法原理進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上，給出了10kV電纜故障定位的標(biāo)準(zhǔn)化操作流程，為工作人員提供可靠電纜故障的查找技術(shù)，提高了電纜修復(fù)效率，節(jié)省了人力物力成本。

關(guān)鍵詞：10kV電纜 故障定位 標(biāo)準(zhǔn)化

中圖分類號：TM75 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）09（b）-0030-02

我國是一個人口大國，居民用電就是一項浩大的工程，而作為全世界能源供應(yīng)的第一能源——電能，正在各國經(jīng)濟(jì)和城市運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)揮著越來越重要的作用。電能源之一的電纜又是量大面廣、用途遍及所有領(lǐng)域的電工產(chǎn)品，其中10kV配電線路的絕緣化是城市建設(shè)發(fā)展與配網(wǎng)安全運(yùn)行的必然要求，也是配網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢，線路的絕緣化使得電纜被普遍使用，導(dǎo)致了我們在運(yùn)行維護(hù)工作中的諸多不便。電纜特點(diǎn)是供電可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、有利于提高電力系統(tǒng)的功率因素等優(yōu)點(diǎn)，但其運(yùn)行和維護(hù)是所有輸電線路里最復(fù)雜、最困難的。

熟悉掌握電纜故障的查找技術(shù)，并加強(qiáng)電纜故障的預(yù)防工作，一切從源頭抓起，改善電纜運(yùn)行環(huán)境，降低故障恢復(fù)時間，成為目前必須攻堅的一個難關(guān)。

1 10kV電纜故障原因及分類

1.1 10kV電纜故障原因

電纜故障產(chǎn)生的原因主要可分為材料缺陷、安裝施工質(zhì)量問題、絕緣受潮及絕緣老化變質(zhì)等。

（1）材料缺陷。

電纜本體故障，指的就是電纜本身材料的缺陷經(jīng)過長期帶負(fù)荷運(yùn)行，在某一時刻造成電纜絕緣擊穿的故障。

（2）安裝施工質(zhì)量問題。

電纜中間頭制作時防水措施安裝不到位，同樣使電纜絕緣層進(jìn)水形成水樹枝；電纜中間頭連接管壓接不良、打磨不平整，在接口邊緣處局部有尖角、毛刺；安裝的尺寸錯誤。

（3）絕緣老化變質(zhì)。

電纜溝道內(nèi)存有很多10年甚至20年的電纜，絕緣介質(zhì)內(nèi)部長期在電場作用下游離使絕緣下降，夏季電纜過載運(yùn)行，更加容易引起絕緣層老化變質(zhì)。

（4）過電壓。

對多年電纜故障分析原因，可以得出許多戶外的電纜終端頭故障都是由大氣過電壓引起的。而過電壓的產(chǎn)生會使電纜絕緣層擊穿形成故障。

（5）護(hù)層的腐蝕。

由于地下酸堿腐蝕、雜散電流的影響，使電纜護(hù)層出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，起不到保護(hù)絕緣層作用，長時間后引發(fā)電纜故障。

（6）電纜運(yùn)行環(huán)境問題。

在電纜路徑沿線上商販、居民等違章向電纜溝道內(nèi)排放污水、垃圾，造成溝內(nèi)條件惡劣，積水嚴(yán)重。

1.2 10kV電纜故障分類

電纜故障是指電纜在預(yù)防性試驗時發(fā)生絕緣擊穿或在運(yùn)行中因絕緣擊穿、導(dǎo)線燒斷等而迫使電纜線路停止供電的故障。

電纜故障可按兩種分類方式進(jìn)行分類，按其故障發(fā)生的直接原因可分為：試驗擊穿、運(yùn)行故障。按其故障的性質(zhì)可分為：接地故障、短路故障、斷線故障、閃絡(luò)性故障以及混合型故障。

2 10kV電纜故障定位方法原理

所有類型的電纜故障特性都可用圖1所示的等效電路來表示，其中Rf代表電纜的絕緣電阻，G代表間隙擊穿電壓。

對電纜的故障定位從原理上可以分為兩大類， 即阻抗法和行波法。

阻抗法是測量首端到故障點(diǎn)之間的阻抗，然后利用故障定位公式進(jìn)行定位。

行波法是給電纜送入一特定測試脈沖，測量脈沖波沿電纜線芯從測試端到故障點(diǎn)往返一次所需的時間t，通過計算t與測試脈沖的傳播速度的乘積，就能得到兩倍的故障點(diǎn)到測試端的距離，繼而就可得出故障點(diǎn)到測試端的距離。

3 10kV電纜故障定位的標(biāo)準(zhǔn)化操作

3.1 作業(yè)前的準(zhǔn)備

作業(yè)前的準(zhǔn)備包括：分析工作票、工作前的安排、審核簽字、檢驗設(shè)備。

3.2 分析故障特性

明確故障電纜的有關(guān)信息，包括電纜雙重名稱以及線長，并對是否存在明顯故障點(diǎn)或破損進(jìn)行確認(rèn)。并結(jié)合實際情況，用多用表和電動兆歐表進(jìn)行電纜故障特性分析，明確故障性質(zhì)。其步驟為：（1）分別對兩相進(jìn)行接地，計算剩余一相的對地絕緣電阻；（2）計算A、B、C相間絕緣電阻，驗證是否發(fā)生相間短路現(xiàn)象，并認(rèn)真測試電纜的連續(xù)性，同時使用多用表判斷A、B、C相間有無導(dǎo)通；（3）在上述的基礎(chǔ)上，將電纜A、B、C相末端短接，計算A、B、C相間絕緣電阻，分析電纜故障是否為斷線故障。若電纜絕緣電阻大于100Ω，確定電纜故障為高阻短路故障；若小于100Ω，確定電纜故障為短路故障或者低阻接地故障；若為正常值時，需做電路連續(xù)性測試，判斷有無斷線故障。計算公式如下：

（1）

3.3 查找故障點(diǎn)

首先根據(jù)上述的分析以及現(xiàn)場的實際環(huán)境，選取不同的方法估算故障點(diǎn)的大致方位。從10kV電纜故障定位方法原理表明，時間的測量要求很高，而其脈沖波在傳播的過程中因在頻率不同，其速度與衰減系數(shù)也會有所區(qū)別，同時波形的上升沿也不可能很陡，造成準(zhǔn)確度得不到保障，尤其用于計算103級及其上的電纜。通常情況下采用高速A/D來查找脈沖上升沿點(diǎn)的方法來從而來計算ΔT。

3.4 路徑探測

在確定故障點(diǎn)的大致位置后就應(yīng)進(jìn)行路徑探測，從而確定電纜的具體布線圖，通常采用3種方案，其分別是直連法、夾鉗法、感應(yīng)法。

3.5 修復(fù)作業(yè)

在明確點(diǎn)了故障點(diǎn)的具體位置以及電纜路徑后，進(jìn)行電纜修復(fù)工作。斷開故障點(diǎn)處的電纜，并分別向兩端做電纜分段耐壓試驗，防止有兩個故障點(diǎn)漏查的現(xiàn)象發(fā)生。

4 結(jié)語

本文給出了10kV電纜故障原因及分類，其次對10kV電纜故障定位方法原理進(jìn)行了分析，并介紹了介紹10kV電纜故障的標(biāo)準(zhǔn)化操作流程，為工作人員提供可靠電纜故障的查找技術(shù)，提高了電纜修復(fù)效率，節(jié)省了人力物力成本。

參考文獻(xiàn)

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