配網電力電纜故障監測技術的研究

顧曉晶 馬浩

【摘 ?要】我國電力行業發展至今其建設規模和建設技術處于世界領先水平。隨著我國社會與經濟發展步伐的加速，工農業生產以及人民生活水平快速提高，用電量也快速增加，同時社會各界對于電力的需求量也變得更加的巨大，對于電網的安全運行也有著更高的要求，如何確保配網電力電纜的安全已經成為了一個相當重要的問題。

【關鍵詞】配網電力電纜;故障監測技術

引言

科學技術的快速發展使我國快速進入現代化發展階段。電力設備與人們的日常生活息息相關，而電力電纜高質量故障監測更是保證電力供應的關鍵因素。由于電力系統正常運行的重要因素就是電力電纜，因此，在對電力電纜進行故障排除過程中采用先進的技術，才能保障電力電纜故障能夠及時解決。

1配網電力電纜常見故障表現

1.絕緣故障，配網電力電纜運行一段時間之后就很容易出現絕緣故障，運行的時間越久，故障發生率越高。在配網電力電纜中絕緣材料發揮著保護、防觸電的重要作用。但是受到外部環境的影響，絕緣材料會出現老化、破裂等情況，導致其絕緣性能快速消失，并出現物理變化，使得配網電力電纜的絕緣設備和材料出現損壞。在絕緣故障之中，最常見的就是配網電力電纜的絕緣老化，使得絕緣材料的保護性能嚴重下降，不能很好地確保絕緣材料的安全性。2.附件故障，配網電力電纜的附件故障指的是在附件上出現的放電、擊穿等故障問題。附件故障主要表現有：附件結構上，在剝離半導體的操作之中，電纜的附件受到了損壞，在附件的表面附著了很多的灰塵以及雜質導致附件在投入使用之后，因為產生的強大電廠導致灰塵與雜質等處于一種游離的狀態之下，加速了附件故障的發生的速度;在附件制作的時候，連接位置存在質量問題，當等道附件工作的時候，就會因為有效連接控制的缺陷，導致在接頭位置的電阻數值過大，出現明顯的發熱情況，如果嚴重就可能會導致附件火災;附件的安裝工藝不夠規范，如接頭、密封不夠規范，使得附件在工作之后，容易受到潮氣的影響，導致附件的工作能力下降。

2配網電力電纜故障監測技術分析

2.1低阻故障

低阻故障最突出的特征表現為電纜相件電阻或相對地電阻小于10KΩ，或者相對地故障電阻小于10KΩ。低阻故障的檢測方法一般包括電橋法和脈沖法兩種。1.電橋法，電橋法檢測，是通過歐姆表或者萬用表來測試電纜的相間電阻，或者相對地電阻，一旦電阻值不足10KΩ，說明故障為低阻故障。2.脈沖法，脈沖法師通過測試電纜相間脈沖波形或者相對地波形，如果呈現的波形中出現了與儀器發射脈沖相反極性的脈沖，則說明電纜存在著低阻故障。

2.2電力電纜溫度監測設計

絕緣溫度升高是電纜發生故障的主要因素，電聯導體溫度又決定了電纜絕緣材料的使用壽命，電纜溫度監測是電纜預警在線監測重要手段，電纜負荷增加以及老化都會使芯線溫度出現反映，對電纜溫度進行在線監測，能夠對電纜的運行狀態進行實時監控和掌握，及時發現不安全隱患并得到解決，使電纜安全穩定運行得到有效的保障。雖然在實際測量過程中無法直接對芯線溫度進行測量，通過對電纜表皮使用熱電偶、紅外線、光纖熱電阻等進行測溫或者可通過電纜接頭處的溫度對電纜芯線電流進行預測，據統計，電纜接頭溫度和電流關系成正比，通過建立電力電纜接頭溫度預測模型進行監測，能夠有效反映出電纜芯線的溫度。

2.3故障性質的分析和判別

當電力電纜的故障產生以后，首先相關工作人員應當對故障的性質和類型進行分析和判斷，從而明確的掌握故障出現的原因。例如：當前電力電纜線路出現故障主要有高阻故障和低阻故障的分別，同時還會有一些電力電纜綜合多種因素進而出現多種故障。當然，電力電纜故障還有一些電纜短路以及短線的故障問題。因此，對于相關工作人員來說，針對不同的電力電纜故障，其應當予更多地解決方案，同時充分借助現代先進的技術，對電纜參數進行修改。

2.4常用監測技術

（1）沖擊閃絡法。在配網電力電纜的故障點處，在受到沖擊閃絡法的影響之后，就會形成一個高壓脈沖信號，并會出現擊穿放電的情況，即常見的閃絡現場。在配網電力電纜故障監測中，沖擊閃絡法的應用范圍相當廣泛，可以靈敏地檢測到系統之中出現的高阻故障以及閃絡故障等，有助于評估配網電力電纜的運行狀態。（2）萬用表法。在配網電力電纜的故障監測過程中，在萬用表法之中短接了電纜內的金屬屏蔽層以及電纜芯，也就是配網電力電纜的終端，而始端測量短接的電阻值，如果測得的電阻值讀數為無窮大，那么就代表配網電力電纜系統之中存在有開路故障，如果電阻值的讀數比線芯的兩倍還要高，那么就代表系統之內出現了似斷非斷的故障。如果配網電力電纜采用的是三芯電纜結構，接入了金屬屏蔽層，那么就需要考慮中終端位置，對屏蔽層進行短接，然后使用萬用表接入開始位置，對三相間的實際電阻值進行直接測量，對絕緣層的電阻值進行掌握。

2.5測距的方法

在解決電力電纜故障過程中測距是其中重要的步驟。對于這種測距故障檢查方式來說，這種方式不僅能夠快速的排除故障，而且還便于工作人員的操作。對于測距故障分析來說，工作人員需要對電容電橋進行檢查的同時還要對電阻電橋進行檢查。而就我國當前科學技術發展水平分析，隨著現代科學技術的進步已經衍生出其他更加先進的檢測方式，使得電力電纜線故障檢查越來越理想。

2.6電力電纜預警系統設計

電纜故障多由時間、環境、自身磨損和消耗等因素引發，例如井道中有可燃氣體、電纜長期受到液體淹沒浸泡，自身發熱或散熱不暢等。電力電纜監測、預警系統主要通過可燃氣體、電流、溫度、水位傳感器以及光電開關等對電纜的實時情況繼續監測和傳遞，能夠及時將電纜實時電流大小、對可燃氣體濃度、水位、以及人或動物的非法闖入、護層接地電流、絕緣接頭溫度等進行監控，并及時將采集到的信號傳輸回監測系統，使工作人員對電腦端收到的數據對電纜的運行情況、發生的故障、潛在的危險進行及時掌握并作出相應處理，使得電纜運行穩定、可靠。使用數據分析法將監測系統采集的數據進行處理，同時綜合對電纜運行時的數據和指標設定相應的范圍值，將短信服務和監測系統連接，當電纜運行過程中出現異常時通過監測軟件發出預警提示，并將異常數據發送給工作人員手機端，使工作人員能夠及時對異常情況進行處理和維護，實現故障預警功能，同時還能對歷史異常數據進行查詢、統計，對常出故障的地方進行標記，方便工作人員對故障的變化趨勢的掌握，加強對相應地方進行維護和預防。

結語

在對配網電力電纜故障進行監測的過程中，只有明確了故障發生的原因以及表現才可以更好的改善故障監測水平，確保配網電力電纜的安全運行。在電網的發展過程之中，配網電力電纜有著巨大的潛力，因此必須要對電纜故障監測進行有效地落實，不斷優化配網電力電纜的運行環境，確保電網的安全可靠，盡可能地避免出現故障問題，如果出現了問題則要快速解決，不斷地提升電網運行的水平。

參考文獻：

[1]楊靜，朱曉嶺，董翔，等.基于護層電流的配網電纜故障在線監測和診斷[J].高電壓技術，2016（11）：3616-3625.

[2]王航，付光攀，楊斌，等.基于Cox比例風險模型的電力電纜故障影響因素分析[J].高電壓技術，2016（08）：2442-2450.

[3]陳朝暉.電力電纜故障的檢測與預防對策[J].山東工業技術，2016（13）：184-185.

[4]王新，王建順，周濤.電力電纜故障定位與檢測信號去噪研究[J].計算機仿真，2015（11）：137-140，298.