電力電纜的帶電診斷與故障處理技術(shù)分析

尹廣慶 劉國昌 宋蒼松

摘要：電纜在安裝過程中的問題及電纜本身材質(zhì)的問題都有可能為電纜之后的使用埋下隱患。安裝的過程中，由于工藝、技術(shù)的限制，安裝人員無意磕壞電纜，電纜本身的品質(zhì)就收到了破壞，在使用的過程中就有可能出現(xiàn)故障。另一方面，電纜本身的材質(zhì)不耐潮、不耐高溫，也會造成電纜在使用的過程中出現(xiàn)故障。本文基于電力電纜的帶電診斷與故障處理技術(shù)分析展開論述。

關(guān)鍵詞：電力電纜;帶電診斷;故障處理技術(shù);分析

中圖分類號：TM75? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

引言

電力線路和配電線路建設(shè)對居民生活水平提高和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要作用。在保證電力電纜重點(diǎn)能傳輸效果的同時，提高電力行業(yè)電力系統(tǒng)供電服務(wù)水平。由于導(dǎo)致電力電纜出現(xiàn)故障的原因較為復(fù)雜，應(yīng)加強(qiáng)電力電纜帶電診斷力度，規(guī)劃合理有效的電力電纜故障處理模式，使得電力電纜中電能運(yùn)行效果有進(jìn)一步提高。

1電力電纜的帶電診斷

對于電力電纜來說，其出現(xiàn)故障的原因較為復(fù)雜，這就應(yīng)按照電力電纜現(xiàn)有狀態(tài)開展一系列帶電診斷工作，確保相關(guān)人員在短時間內(nèi)掌握電力電纜故障，以為后期電力電纜故障優(yōu)化處理提供有效參考依據(jù)。就目前來看，電力電纜帶電診斷模式有很多，常見的包括電阻電橋診斷、沖擊放電診斷和交流差動電橋診斷這三種，在此筆者將對這三種電力電纜帶電診斷模式展開詳細(xì)論述。

對于電阻電橋診斷來說，主要是利用電阻大小與電纜長度之間關(guān)系分析電力電纜故障，同時對比電力電纜不同時期運(yùn)行狀況，找出電力電纜故障點(diǎn)。對于沖擊放電診斷來說，主要是利用定點(diǎn)儀對電力電纜進(jìn)行故障點(diǎn)檢測，全面落實(shí)電力電纜帶電診斷的目標(biāo)。同時還需要對電力電纜實(shí)施沖擊高壓處理，根據(jù)沖擊高壓對電力電纜產(chǎn)生的聲音判斷電力電纜是否存有故障，并根據(jù)沖擊高壓聲音高低判斷電力電纜故障點(diǎn)。對于交流差動電橋診斷來說，主要應(yīng)用于電纜斷線故障診斷當(dāng)中。在開展相應(yīng)帶電診斷時，相關(guān)人員應(yīng)利用同規(guī)格的電纜芯線對電力電纜電容量和長度等方面實(shí)施有效檢測，并在這個過程中利用交流差動電橋診斷方法對電力電纜中地電容比值展開有效檢測，確定電力電纜故障點(diǎn)，確保相關(guān)人員能夠更好地處理相應(yīng)故障。

2電纜故障的精準(zhǔn)定位

電纜故障精確定位是給故障電纜線芯加上一個足夠高的沖擊電壓和能量時，故障點(diǎn)擊穿并發(fā)生閃絡(luò)放電，在故障點(diǎn)就會產(chǎn)生相當(dāng)大的“啪、啪”放電聲，這種聲音可傳到地面，用放置于地面的拾音器接收電纜故障點(diǎn)放電聲，通過用耳機(jī)監(jiān)聽來判斷故障點(diǎn)的精確位置。

2.1聲測定點(diǎn)法

當(dāng)電纜故障預(yù)定位給出故障距離后，在故障電纜測試端給故障線芯加上沖擊高壓，使故障點(diǎn)閃絡(luò)放電，同時用定點(diǎn)儀（含探頭、接收機(jī)、耳機(jī)）在預(yù)定故障點(diǎn)附近的地面來聽測故障點(diǎn)的放電聲，聽測出最響點(diǎn)，即為故障點(diǎn)的準(zhǔn)確位置。

2.2儀器檢測法

在當(dāng)前的線路檢測工作中，使用先進(jìn)的高科技儀器進(jìn)行故障檢測是最主要的使用方法。（1）故障指示器。所謂的故障指示器，就是工程師將其裝置在配電線路及電纜等電線設(shè)備的進(jìn)出線中，來顯示電流流通故障的儀器。當(dāng)10kV線路出現(xiàn)故障時，故障指示器就會立刻進(jìn)行警報提醒，維修工程師也可根據(jù)該警報快速的確定故障發(fā)生的點(diǎn)位。該儀器的工作機(jī)制一般是利用顏色對工程師進(jìn)行故障顯示，當(dāng)其顯示器上的顏色是紅色時，則表明該處發(fā)生了短路故障，而如果該處出現(xiàn)一相變色，則表明該處出現(xiàn)了接地故障。（2）故障定位儀。該儀器可以對電線中的各種故障進(jìn)行檢查和定位，如電纜中的閃絡(luò)現(xiàn)象、接地、斷線及短路現(xiàn)象等。該儀器在使用過程中，維修工程師可以根據(jù)其發(fā)出聲音的不同來判斷故障發(fā)生的種類和其發(fā)生的點(diǎn)位，從而快速進(jìn)行故障的維修工作，該儀器的使用，大大減少了故障排查時間，目前被廣泛地使用在線路檢測當(dāng)中。（3）直流試送儀。在雨雪天氣，如果10kV線路發(fā)生故障，很難使用常規(guī)的檢測法進(jìn)行儀器的檢測，因為一些儀器的檢測數(shù)據(jù)和電線很可能受到天氣的影響，從而出現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示異常，在該類情況下，維修工程師為了快速進(jìn)行維修，一般可采用直流試送儀來進(jìn)行故障維修。該方法的使用機(jī)制是向原有的線路輸送比其高的直流電壓，當(dāng)該儀器出現(xiàn)保護(hù)警示時，則表明使用點(diǎn)沒法進(jìn)行正常送電，便存在線路故障。該儀器的突出特點(diǎn)就是可在任何天氣情況下進(jìn)行使用，且能迅速判斷故障發(fā)生的點(diǎn)位，并及時對線路送電情況進(jìn)行恢復(fù)。

2.3聲磁同步定點(diǎn)法

當(dāng)采用沖擊放電時，在故障點(diǎn)除產(chǎn)生放電聲外，還會產(chǎn)生高頻電磁波向地面?zhèn)鞑ァＴ诘孛嬗寐暣盘筋^可同時接收聲信號和磁信號，電磁波起輔助作用，用來確定所聽到的聲音是否是故障點(diǎn)的放電聲，由于聲波與電磁波的傳播速度不同，在地面每一點(diǎn)可用聲磁同步定點(diǎn)儀測出聲信號和磁信號的時間差，時間差最小點(diǎn)即為故障點(diǎn)的準(zhǔn)確位置。

3電力工程電纜故障的處理措施

3.1電纜敷設(shè)方式要因地制宜

在電纜敷設(shè)方式的選擇上，應(yīng)與當(dāng)?shù)貙?shí)際情況相結(jié)合，如：避免直埋方式在多雨地區(qū)和高地下水位中的應(yīng)用。在較為集中的電纜數(shù)量應(yīng)用地區(qū)采用電纜井或者電纜隧道的形式。對于距離變電站相對較遠(yuǎn)的用電用戶，電纜敷設(shè)方式可運(yùn)用架空形式或者防水形式。在北方地區(qū)，在電纜敷設(shè)工程開展之前，需做好充足的準(zhǔn)備，此外，在電纜隧道內(nèi)增設(shè)相關(guān)排水系統(tǒng)，工程電纜盡量采用綜合管架和矮支架敷設(shè)，不僅減少了溝道長度，且在某種程度上間接地解決了溝道積水的問題。

3.2定期對電力電纜進(jìn)行試驗

定期對配電網(wǎng)電纜進(jìn)行測試，可以及時了解電纜的運(yùn)行狀態(tài)，有助于及時做好電纜線路的維修管理。在測試過程中主要有兩個方面。一方面，測量絕緣電阻。針對處于運(yùn)行狀態(tài)中電力電纜，可通過深入分析電纜自身絕緣電阻阻值的實(shí)際大小，從而有效實(shí)現(xiàn)對電纜工作狀態(tài)的有效確定。在測試電纜絕緣電阻時，應(yīng)以測量結(jié)果和數(shù)值變化規(guī)律入手，經(jīng)過一系列對比分析挖掘存在于其中的缺陷。另一方面，直流耐壓試驗和泄漏電流的測量。運(yùn)用直流耐壓試驗方法進(jìn)行檢測時，可有效解決電纜機(jī)械損傷、電纜制造過程中的缺陷以及絕緣干枯等相關(guān)問題，而泄露電流測量方法則是有效檢測絕緣受潮和絕緣劣化問題的主要途徑，即使電纜運(yùn)行過程中，仍需要對其進(jìn)行定期的檢查與維護(hù)，通常情況下，電纜試驗間距1年，對于完成修復(fù)后的電纜進(jìn)行全方位測試，從根本上提升電纜試驗的有效率及合格率。

結(jié)束語

隨著我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)以及城市美觀的需求，地埋電纜作為輸配電網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)愈加廣泛。但是當(dāng)電纜線路出現(xiàn)故障時測尋故障點(diǎn)困難，給及時排除故障、恢復(fù)送電帶來了諸多不便。

參考文獻(xiàn)

[1]李勝輝，白雪，董鶴楠，邵寶珠，王剛，孫峰，劉勁松，張濤，張釗，張瀟桐，肖先勇，楊曉梅.電纜故障檢測方法及裝置[P].遼寧省：CN109142976A，2019-01-04.

[2]李浩，楊挺，何文，翟果，羅鑫洪.一種基于雙端電源系統(tǒng)與環(huán)流測量的單芯電力電纜故障定位結(jié)構(gòu)以及故障定位方法[P].廣東省：CN109116189A，2019-01-01.

[3]徐丙垠，李峰，宮照輝，顏廷純，朱啟林.一種電力電纜故障放電聲智能識別方法[P].山東省：CN109116196A，2019-01-01.

[4]藍(lán)建興.110kV高壓電纜故障分析及運(yùn)行維護(hù)措施研究[J].數(shù)字通信世界，2019（01）：250-251.

[5]劉波，王丹，滕松，梁睿，葉開.利用故障邊界條件的高壓電纜單相接地故障的單端定位方法[P].江蘇：CN109100605A，2018-12-28.