中高壓電纜故障快速精確定位方法

趙軍

摘要：隨著經濟和各行各業的快速發展，電力行業發展也十分快速。電力電纜直接連接著各類電氣設備，在電網運行過程中起著關鍵作用，一旦出現故障，不僅會影響電網正常運行，還會產生大量的故障維修費用。在這樣的情況下，需要對電力電纜故障及原因進行迅速準確的判斷分析，才能有效減少電力電纜的維修費用及修復時間。

關鍵詞：電力電纜;故障探測;運行維護

引言

隨著我國經濟的快速發展以及城市、鄉村的基礎電力建設的大力開展，各種類型的電力電纜被廣泛的應用于電力電網的基礎建設。但是在電力電纜的使用過程中，由于安裝、破壞以及環境等因素的影響，經常會發生各種電纜故障事故。而一旦發生了電纜故障，如果不能及時有效的排除故障恢復通電，不但對我們的生活造成影響，嚴重的甚至會帶來重大經濟損失，因此，電力電纜故障點的快速準確定位是電力電纜應用技術領域的迫切需要。本文通過統計和分析國內外電力電纜的故障定位的專利文獻，從電力電纜故障定位技術領域的專利申請總量、專利申請區域、重要申請人、重要專利技術分支、技術發展路線等方面，對電纜故障定位的專利技術發展狀況進行深入分析，對該領域技術的發展具有指導意義。

1故障原因

1）外力破壞一般為直接破壞或間接破壞，是由于基礎設施或建筑施工（如挖掘機、鏟土機和風鎬）過程中直接損壞電纜，造成接地短路或相間短路，從而破壞電纜絕緣造成擊穿故障，或當時傷及電纜絕緣而未造成故障發生，卻留下事故隱患，在電纜運行不久后絕緣達到閾值發生擊穿故障。2）制造質量一般指電纜附件及本體的制造質量，電纜附件指中間接頭和終端接頭，為多層固體復合介質絕緣結構，其制造過程需要較高的環境條件，一旦密封性有缺陷，附件有細微受潮或開裂松脫等，界面表明電阻將急劇下降，從而激發沿面放電，導致附件內部相間短路或接地短路。本體的制造質量若不合格，其中的微孔和雜質在運行過程中易發生局部放電，隨著運行電壓升高，電場增強，局部放電將引發主絕緣樹枝狀放電，昀終在短時間內造成接地短路或相間短路引發故障。3）施工質量一般指電纜敷設安裝時不規范，質量不符合要求，主要體現在野蠻施工損傷電纜，牽引力過大磨損電纜外絕緣，電纜彎曲半徑過小留下隱患等。

2電力電纜的故障探測方法

2.1脈沖電壓檢測法

脈沖電壓檢測法廣泛應用于電力行業的電纜故障探測，通過測距脈沖信號完成具體的電力電纜故障確定，原理在于將脈沖信號發射出去時，信號會在 T接頭、短路點、中間接頭以及終端開路等處會出現不同的反射。通過研究可知，往往是受抗阻失配點的性質來決定反射波形，而阻抗失配點以起始端距離則通過反射波形位置來表示。在實際測算距離時，應當要明確脈沖速度，所以要掌握一根完好的電纜測量其從頭到尾的時間，以便于能夠快速、精準的將故障點位置找出。

2.2排除絕緣老化

絕緣老化引發的電纜故障雖占比不大，但仍是不可小視的部分，由于其故障時間和位置難以預測，因此在曰常運行維護中，運行人員需要更加有針對性地開展運行監測工作，及時做好電纜更新。一是要關注電纜負荷水平，預測負荷變化，在夏季冬季用電高峰期時提前對重過載電纜線路進行增容更換。二是加強對電纜溫度、附件狀態、局部放電的監控，定期開展試驗工作，特別是針對運行時間較長，接近平均使用壽命的電纜。

2.3故障診斷

一般而言電力電纜故障的出現可以分為三類，即低阻故障、高阻故障和開路電阻故障，不同故障在實際診斷方法方面也存在著一定程度不同之處，要明確故障診斷所在關鍵節點，進而采取針對性措施進行檢修維護。在實際操作時，低阻故障主要利用低壓脈沖方式來進行檢測并進行診斷，當通過此類方法檢測時發現異常，則可以確定為是相關故障問題，屬于低阻故障。而高阻故障自身破壞性相對較強一些，直接影響著用電安全及輸配電有效性，會產生較大實際性問題，影響昀終工作效果。一般在實際診斷過程中，還需要結合具體情況來分為閃絡性故障和泄漏性故障，只有前期精準有效診斷之后，才可以充分考慮到整體操作要點，合理進行維護與維修，確保昀終運行效果得到控制。對開路電阻故障而言，不能將電壓傳輸到終端，需要對相關問題及相關問題產生原因進行一定處理，才可以保障昀終綜合效果情況。

2.4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。

2.5高壓閃絡技術

如果電力電纜存在有故障點時，在通入高壓后其會因擊穿而產生閃絡放電現象，此時促使原來電纜高阻故障變為短路及反射。而閃絡技術地應用則是通過分析這一過程中所形成反射波波形數據，之后將電纜故障點測試出來。結合實踐來看，高壓閃絡技術根據電壓施加區域不同，主要有直閃與沖閃這兩類，簡單來說前者即為電纜故障處直接施加電壓，后者則為球間隙施加。

2.6保護區管理

人們對供電量需求伴隨科技發展不斷提高，尤其在這一過程中，人們的生產生活都依賴著電力能源，電力系統的相關電纜及網絡密度也有所提高，這樣的情況下進一步導致有關保護區運維工作難度有所提高，需要加強電纜方面的日常運維工作。一般而言電力電纜自身具備著一定復雜性，伴隨需求量不斷增多的情況下，相關線纜數量有所提高，整體也更為密集。目前大多數線路都是以直埋為主，在道路兩側埋置。為了保障其自身后續正常使用，需要安排維修人員定期對整體線路埋置位置進行一定維護和管理，確保周圍不會放置一些違禁物品或易燃易爆、腐蝕性物品。這些物品的放置除了會帶來較大安全隱患之外，整體操作過程中也會對用電安全帶來很大影響。由此可見，相關工作中定期對電纜埋置區域進行檢查和維護，確保周圍區域綜合安全性和可靠性，規避常見風險及問題出現。在進行運維管理時，對區域進行有效管理，才可以避免對后期檢修工作帶來較大工作量，保障基礎性的用電安全等方面綜合情況。

結語

電力電纜這一電能傳輸重要載體是電力系統安全運行的關鍵，電力電纜故障是電力系統運行中昀常見的故障，電力電纜故障會對電力系統運行的安全性與可靠性造成嚴重的負面影響。電力電纜的運行維護與故障探測是電力企業的重要工作內容，為了保證這項工作的順利展開，需要對電力電纜的運行維護與故障探測展開深入具體的分析。電力電纜是我國電網系統中關鍵組成部分，電力電纜正常穩定運行直接影響著電網系統有效運行。因此，電力電纜檢查和電纜故障測尋更是保證電網正常運行工作重中之重，必須不斷提升電力電纜測尋技術才能加快電纜故障點查找和解決，以確保人們日常生產、生活電力所需和國家安全穩定。

參考文獻

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