電力電纜故障檢測技術分析

周妍 邢如玉

摘要：社會經濟的發展促進人民生活水平的提升，而生活水平的提升也產生了更多的供電需求。如果在電網運行的過程中出現了電力電纜故障，不僅會影響人們日常生產生活，同時還會直接造成維修費用大量增加。鑒于此，文章對電力電纜故障探測及運行維護進行探究。

關鍵詞：電力電纜;故障探測;運行維護

引言

當前電力系統已經成為人們工作和生活中不可或缺的一部分，因此保證電力系統運行的安全性至關重要。電力電纜是電力系統中重要的組成部分，因此電力電纜的正常使用受到了人們的廣泛關注。從目前電力系統的運行情況來看，電力電纜雖然能夠在很大程度上保證電力系統運行的安全性，但是仍然會出現一些故障，從而防止了電力系統的正常運行。所以說，采取合適的方法來對這些故障進行檢測，并且采取合理有效的策略來預防這些故障成為電力電纜發展中應該廣泛重視的問題。

1 電纜故障原因

1.1 電纜絕緣老化。由于電纜運行環境比較惡劣，電纜外層絕緣材料容易出現老化現象，導致絕緣性能下降，在長期的運行中絕緣層就會被擊穿，引起短路故障和低阻故障。

1.2 機械損傷。電纜運行過程中，經常會有施工項目未與電力公司確認便開展開挖、打樁等工作，在這過程中沒控制好施工深度的話就會對電纜的保護層造成損壞甚至挖斷電纜，以及自然因素導致電纜受到拉力被拉扯變形，進而引發電纜故障。

1.3 電纜本身缺陷。電纜生產商在生產過程中有不合理的地方，例如電纜制作材料選擇錯誤、制造工藝不嚴謹、產品設計上有缺陷等，導致電纜出廠時絕緣方面就存在缺陷，影響正常工作。

1.4 電纜安裝不規范。在電纜頭安裝時安裝人員沒有按照相關要求進行處理或者技術不夠精湛，沒有進行防潮措施、密封處理或者接頭導線連接壓接不良等，這些都會導致電纜故障。

1.5 超負荷運行。隨著經濟的發展，用電量驟增，已有的線路不能滿足使用需求，很多電纜都處于超負荷運行狀態，導致電纜內部大量發熱，使得電纜絕緣加速老化，降低電纜壽命。

2電力電纜故障檢測的方法

2.1脈沖電流法

在當前電力系統運行的過程中，對于電力電纜的一個主要的檢測方法就是脈沖電流法。對于脈沖電流法而言，其工作的主要原理就是將電力電纜發生故障的位置進行擊穿，在擊穿的過程中會產生一定的電流信號，通過對于該故障點電流的行波的測試以及擊穿過程中的往返時間來對故障點的位置進行確定。當然，脈沖電流法在使用的過程中存在一定的局限性，其中一個主要的故障就是其脈沖電流的波形產生是用互感器進行的，這就導致電流波形復雜，從而使得故障點位置的確定復雜度上升。

2.2低壓脈沖檢測法

低壓脈沖檢測法也是電力系統中電力電纜系統故障檢測的一個重要方法。低壓脈沖檢測法的主要工作原理是將低壓脈沖注入到電纜的故障中。對于電力電纜來說，其發生故障的位置是阻抗不匹配的位置，所以說，當將低壓脈沖注入到電纜時，在故障點會產生相應的反射脈沖，因此，通過對反射脈沖和發射脈沖之間的時間差進行測量，加上以脈沖的傳播速度為先驗條件，能夠較精確的計算出故障點的位置。

2.3三次脈沖法

除了以上兩點外，在電力系統中電力電纜故障檢測的過程中，還有一種不容忽視的方法就是三次脈沖法。三次脈沖法主要是利用低壓脈沖———高壓脈沖———低壓脈沖的方式來進行故障點的測量。首先，利用低壓脈沖來對故障點的脈沖波形進行檢測，這樣能夠獲得低壓脈沖波形。其次，利用高壓脈沖來對電纜的故障點進行擊穿，這樣能夠得到電弧的相關信息。在此基礎上，再次發射低壓脈沖，這樣能夠獲得對于故障點處的反射波形。因此，將前后得到的波形進行疊加即可對故障點的位置進行確定。通過這種方式，能夠較準確的得到故障點的信息，因此，三次脈沖法也是非常重要的電力電纜故障檢測的方法。

3 電力電纜的運行維護措施

3.1 加強日常動態巡查

為了保障電力電纜線路的安全穩定運行，在日常的維護管理過程中定期對電力電纜線路實施日常動態巡查十分必要。相關工作人員可以制定日常的巡查計劃表并采取定期巡查方式進行日常維護管理。這種動態巡查的方式不僅可以進一步

提高巡查工作的開展效率，同時能夠合理分配規劃人員的巡查工作。與此同時，還需要充分結合當地的實際氣候條件及環境情況來安排人員進行巡查工作的開展。

3.2 加大電力電纜保護區的維護工作力度

若施工工作是在電力電纜保護區內開展，那么應該進一步加強電力電纜的維

護及管理，需要確保專業的工作人員進行現場施工，在進行現場施工的監督與管理的過程中，需要重點關注現場電力電纜線路的維護[3]。如果在施工過程中出現了電纜被破壞的現象，那么必須及時安排專業人員來盡快完成排查檢修，從而保障電網能夠迅速恢復，安全穩定供電。除此之外，在施工過程中，電力電纜的維護人員還需對保護區內的有關建筑及環境條件進行定期巡查，注意土壤是否有下沉現象，避免在施工的過程中出現線路外露。

3.3 定期維護電力電纜線路，避免出現線路外露情況

在進行維護巡檢時，為了防止電力電纜外露對電網運行造成影響，需要制定計劃進行定期的線路維護。如果在巡檢的過程中發現由于保護不當出現的線路外露現象，需要及時進行探測巡查，巡查過程中，需要重點關注以下幾點：第一，電力電纜的外部保護及中間頭是否完好，避免出現腐蝕及缺失;第二，接線端子選用是否滿足相關要求，如果線路出現問題，應該及時進行修復，對損壞配件進行更換。目前，我國的城市及鄉鎮電網正在不斷建設發展中，因此，電力電纜運行的環境變得更加復雜，電力電纜的維護與管理也更加困難。

4電纜故障精確定點

4.1 聲磁同步法。在電纜一端施加高壓信號使得故障點放電，放電電弧會有放電聲音并在電纜外皮和大地形成的回路中產生感應電流，感應電流會產生脈沖磁場。如果我們用儀器在監聽到放電聲音的同時，接收到脈沖磁場信號，就表示故障點就在附近。由于磁場的傳播速度很快，從故障點傳播到儀器探頭的時間我們一般忽略不計，而聲音傳播速度比較慢，因此我們根據探測到的聲磁信號的時間差來判斷故障點的遠近，時間差最小的就是故障點。現在的探測儀可以將時間差轉換為探頭到故障點的直線距離，所以直線距離讀數最小，放電聲音最大的點就是電纜故障點的精確位置。當電纜短路速查法無效后，首先可以選擇聲磁同步法，它使用方法簡單，精確度較高，信號易于理解、辨別，通過簡單培訓普通電工即可熟練掌握，但是對于特別低阻型的故障很難檢測到聲音，有的時候甚至根本沒有聲音，因此適用于電纜的高阻和閃絡性故障。

4.2 跨步電壓法。跨步電壓適合用于電纜接地

故障類型的定位，一般用于低阻故障的電纜，因此適用范圍窄。原理是加入高壓電流使其對大地漏電，從而在故障點附近產生一個電場，越靠近故障點，電勢的變化率就會越大。跨步電壓的檢測方法有兩種：一是利用故障點正上方的跨步電壓為0，在故障點兩側沿電纜走向跨步電壓極性相反且達最大值的特征來對故障點定位。二是利用放電電流在故障點上方環形發散的特征，在不同方向分別尋找兩個等電位點，2組等電位點連線的垂直平分線的交叉點就是故障點。

5 結論

隨著電網的不斷發展，電力電纜作為電網系統運行中的重要組成部分，對于其的故障檢測也成為人們廣泛關注的問題。當前，已經有了相對成熟的故障檢測方法，但是對于電力電纜的故障檢測研究仍然是相關研究人員一直堅持不懈研究的問題。基于此，本研究對電力電纜故障的性質和發生的原因進行了簡要的介紹，并重點闡述了電力電纜故障檢測的方法與電力電纜故障的防范對策。

參考文獻

[1]朱博.長距離電力電纜絕緣在線監測及故障定位技術研究[D].哈爾濱理工大學，2015.

[2]梁永春.高壓電力電纜溫度場和載流量評估研究動態[J].高電壓技術，2016（4）：1142-1150.

[3]鮑志偉.高壓電力電纜試驗方法與檢測技術分析[J].通信電源技術，2019，36（09）：141-142.