配網電力電纜故障監測技術探究

何濱

摘 要 當前階段，社會生產邁入了高速發展的階段，人們為了維持正常工作與生活，對能源的實際需求也向著多樣化、差異化的方向發展，輸配電網的建設與完善成為滿足公眾用電需求的重要任務?，F階段，與架空線路相比，電纜的敷設具備輸電穩定、可靠性高、受外界影響小等方面的優勢，是目前電網鋪設的主要形式之一。在此基礎上，本文針對當前配電網電纜故障的發生原因與類型，對具體的監測技術進行系統的探析。

關鍵詞 電橋監測;低壓脈沖;本體故障

配電線路選擇電纜敷設，可以提升線路運行的穩定性，降低線路敷設環境的影響，是現階段供電單位建設電力系統的重要選擇。但在實際的電纜裝設、使用的過程中，受裝設技術、地下環境、使用時間、檢修工作等因素的影響，仍舊避免不了故障的發生，需要供電單位予以重視，通過有效的監測手段，及時控制故障影響程度與范圍。做好保障工作。

1配電網電纜線路在運行過程中出現故障的具體情況

1.1 本體發生故障

在電纜裝設、使用的過程中，部分裝設、檢修人員由于技術水平、實踐經驗或責任意識不強，出現了電纜裝設不標準、連接錯誤、質量不合格等方面的問題，使得絕緣層的防護能力達不到要求。經由長時間的使用、磨損，防水層逐步出現破損、腐化情況，導致連接點出現斷裂、接觸不良等問題，阻抗超過預定值，增加了擊穿、短路、熔斷等故障發生的可能性。本體故障發生的誘因包括以下兩方面：

（1）裝設流程不規范。在電纜裝設的過程中，需要嚴格按照配電網敷設的技術標準進行，避免因人為失誤而導致的絕緣層破損、線路連接錯誤的情況。但在實際的電纜安裝過程中，部分技術人員缺乏安全意識，監管機制不嚴，進一步增加了技術失誤的可能性，使得本體故障問題頻發。

（2）外力侵害作用。由于電纜的敷設通常采用地下敷設的形式，容易受地下環境影響，出現損壞現象，因此，對外力因素的防護舉措也是影響電纜運行質量與效率的關鍵所在。與此同時，電纜的敷設通常由多個部門共同協作，在施工過程中往往容易忽視原有電纜的布設，造成電纜絕緣層出現損壞的情況。電纜外皮經由長時間的磨損、腐蝕等外界侵蝕，極易引發短路問題，短路電流的突然增大甚至會引發冒煙、燃燒等情況，擴大了故障影響的實際范圍[1]。

1.2 電纜外體問題

外體問題的發生也是影響配電網正常運行的重要因素，通常情況下，電纜在敷設前需要設置電纜溝，但部分電纜線路由于環境、技術、成本等方面的限制，在沒有電纜溝的情況下，直接敷設電纜，使電纜外層與地下環境直接接觸。由于長時間的土壤、水汽侵蝕，使得絕緣設施出現一定程度的損毀，電纜抗阻大幅度增高，故障可能性進一步增加。從各種實際起來看，出現這些現象的主要原因在于受潮、污染嚴重、腐蝕等各種原因，這樣會導致電纜的絕緣性能大大降低，讓承受的電壓等級和載流量而不足。如果出現了這類的現象，一旦電纜線路中的負荷過重或者諧波過高等情況時，就會將外層的絕緣層擊穿造成了故障。其中還存在其他原因，比如電力電纜在制造的時候存在質量故障，以及在安裝的時候安裝人員施工不合格的現象造成局部缺陷等。

2現代監測技術在電纜故障中的實踐應用

2.1 對局部放電情況進行在線動態監測

當前階段，對電纜使用情況進行管理主要采用在線監測模式，通過對電纜技術參數的動態、全面監管，及時排查線路異常情況、識別故障類型、進行預警，然后采用針對性的檢修對策，控制故障影響。在線監測模式的原理在于：在電纜系統中安裝傳感器，如互聯箱、接地箱等。然后利用耦合形式，以及綜合運用線路取電、無線通信、信息網絡等現代科學新技術，對系統電流量進行收集，反饋到監測平臺，實現對電纜系統的實時監測。故障時主站對信息進行數據統計、分析、拓撲計算并進行在線預警，確定故障區域，從而引導工作人員迅速準確找到故障點[2]。

2.2 電纜監測的主要技術選擇

（1）電橋監測。電橋監測模式是現階段電纜線路監測中較為常見的技術類型，由于操作簡單、監測便捷、適用范圍廣等優勢，被廣泛的應用于電纜監測系統中。但由于該監測技術只能對故障是否發生進行判定，無法識別故障類型，因此，存在一定的技術局限性。電橋監測的測試電流較小，選擇的儀器設備應該具備較強的靈敏性、精確性，保證監測數據的誤差值在標準范圍內。在實際監測的過程中，應對非故障電纜的電阻進行測量，然后對故障位置的前后電阻值進行測量，通過對比結果確定故障點位置。

（2）絕緣檢測設備監測。利用絕緣檢測設備進行異常監測是指，在絕緣檢測設備中連接電纜線路中的金屬屏蔽裝置及纜芯，通過終端參數監測，對線路的電阻值進行動態記錄、反饋。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，那么就需要考慮終端位置，對屏蔽層進行短接，然后使用絕緣檢測設備接入開始位置，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分析。

（3）低壓脈沖監測技術。對電纜實際故障情況進行技術監測還可以使用低壓脈沖的模式，在電纜檢測系統中增設低壓脈沖的數據信號，脈沖信號流經電纜線路，一旦故障點、線路、接頭等位置發生異常，使得電氣參數改變，脈沖信號就會出現折射、反射等變化情況，儀器接受的脈沖信號發生改變，通過信號發射與接收的時間差，對電纜線路具體的異常位置進行測算。除此之外，電纜故障情況的監測技術還包括：二次脈沖法、沖擊閃絡等[3]。

3結束語

為保證電纜線路的穩定、安全運行，通過監測系統對電路異常問題進行排查，制定針對性的故障搶修方案，是供電單位的重要任務之一。新時期，為進一步完善監測系統的信息反饋、數據處理、故障預警等功能，供電單位應合理創新監測技術，定期進行電纜檢測，避免因外界因素、電纜本體問題等造成的故障，優化電力運行環境，提供更安全、穩定、便捷的電力服務。

參考文獻

[1] 楊濤，白晗，劉洋，等.基于EEMD和改進Elman神經網絡的電力電纜故障監測及預警算法研究[J].實驗室研究與探索，2018，37（10）：65-68.

[2] 陳海雷，王大雷，劉作鵬.高壓電力電纜實時在線監測主站系統應用研究[J].信息記錄材料，2018，（6）：96-97.

[3] 曾輝強.10kV配網技術中常見故障及防范措施探究[J].科技風，2018，368（36）：247.