高壓電纜故障分析判斷與故障點查找

招嘉杰

摘要：隨著我國的市場經濟與現代化科技水平的不斷發展提升，加快促進了我國城鄉基礎設施的建設。而對于高壓電纜而言，其主要作用為連接電氣設備與傳輸電能，因具備優質的穩定性與安全性的特點，得到了我國全國范圍內廣泛應用與普及。但是高壓電纜在日常運作中也會受到諸多因素的影響，例如不可預判的自然雷電災害、忽略了使用年限超齡等，極易引發高壓電纜故障，對城鄉穩定供電產生困擾。基于此，為了有效及時的采取科學合理的措施解決高壓電纜故障，我國電力工作者需要對高壓電纜故障的分析判斷能力與精確定位故障點能力進行提升。

關鍵詞：高壓電纜;故障成因;故障點判斷;故障點定位

高壓電纜在電力系統中因占地面積小與送電可靠性高，電力工作者為了加強供電安全性與電廠規劃布局、外觀美化等性能方面逐漸深入了高壓電纜的應用，并且高壓電纜的正確合理運用還會對后續的電力系統維護保養工作提供基礎保障。然而由一些因素導致可能會對穩定工作中的高壓電纜造成一系列的負面影響，從而造成危害高壓電纜正常供電運行的故障出現，為了有效排除故障，電力工作者將高壓電纜故障的成因進行深度分析與探究對保證社會大眾的生活生產用電極具現實意義[1]。

一、高壓電纜故障成因

1機械損傷

電力工作者對高壓電纜工作實際操作前，未對相關區域單位部門上報與獲得批準，私自進行人工打樁或者機械開挖，其過程中發生人為誤操作等情況，皆可能導致高壓電纜斷線故障。另外，電力工作者完成對線纜或線管的敷設安裝后，對高壓電纜標志牌未明確標明，一旦電纜受到過大的外力時，也會造成高壓電纜的斷線。經相關調查，這類高壓電纜線路故障成因最為普遍。

2絕緣膠層老化變質

電力系統在經過長時間運行后會發生電流流經電纜發熱現象，而后長期發熱現象得不到有效緩解就會導致電流流經電纜的溫度不斷升高，從而對電纜的絕緣膠層造成一定程度的破壞;除此之外，鐵塔地下土壤中存在的酸堿性物質等自然因素，久而久之也會腐蝕電纜的絕緣外套。

3電纜施工技術

一方面，在高壓電纜安裝時，電力工作者未根據相關技術標準進行違規造作。另一方面，在電力建筑工程中也會出現不同程度的下沉情況，讓電纜承受了較大的壓力，皆會導致高壓電纜斷線與短路的故障發生。

二、高壓電纜故障的檢測方法

1測聲法

根據高壓電纜產生故障時發出的不正常放電聲音去查找故障源的檢測方法就稱為測聲法，此種方法在高壓電纜芯線出現閃絡放電的故障情況時查找故障點最為適用。但必須注意的是，采用這種方法判斷高壓電纜是否出現故障過程中，電力工作者需要特別注意自身安全，對此，可以利用在高壓電纜末端或檢測設備末端采用監視的方法確保電力工作者的人身安全[2]。

2電容電流測定法

高壓電纜在正常工作過程中，電纜不論是對地面或是對相鄰的兩電纜線之間都存在著較大的電容，這些電容在電纜中均勻的分布且成正比，即電纜越長電容量越大。基于這一點，電力工作者就可以對電容電流進行測量以此得到精確的高壓電纜故障位置。

3局部放電法

使用局部放電法檢測高壓電纜故障時，可能會發生高強度的局部放電造成高壓電纜被擊穿的現象，但是此方法用于檢測高壓電纜局部劣點極為有效。普遍的高壓電纜局部放電法包含：電磁耦合法、振動加速度法、超聲波法、脈沖電流法與直接使用局部放電檢測儀等。這幾種電力電纜局部放電法中，除直接使用局部放電檢測儀是難以實現在線檢測，且其靈敏度不足10%，而其他四種方法都可進行在線監測并且靈敏度較高。

三、高壓電纜故障點定位檢查

如今的電力工作者在對高壓電纜故障操作檢測定位工作時，具體包含了三個環節：診斷、測距與定點。現階段故障點檢測定位方法也分為粗側與精測：

1高壓電纜故障點粗側定位法

（1）低壓脈沖反射法

按照微波傳輸理論為基礎，將一脈沖信號加在故障電纜中，電波在傳輸時一旦尋找到故障點就會將一部分電波反射回來，電力工作人員再根據入射波與反射波的時間差進行分析，就會確定出高壓電纜的故障范圍。

（2）沖擊高壓閃絡法

在故障電纜的起始端加入一個沖擊高壓，使得故障點電弧被擊穿，并將故障點被擊穿瞬間的電壓突跳用作測試信號，電力工作者就可以觀察此信號在電纜故障點與電纜起始端之間往返一次的時間進行測距，從而找到電纜故障范圍，這也是我國目前使用最為廣泛的傳統電纜故障范圍檢測方法。

（3）二次脈沖法

此方法在低壓脈沖法的基礎上，因為特征阻抗發生的變化不大，面對高阻故障點時脈沖并不會反射回來，直到到電纜另一終端后才會產生反射，電力工作者將此波形記錄下來，并且再次對故障電纜發射一個高壓脈沖，將電纜故障點擊穿，從而使其發生轉變變為低阻故障。同時，相關電力儀器就會發射一個低壓脈沖，而低壓脈沖觸碰到電纜障礙點時會被直接反射回來，以此確認電纜故障范圍。

2高壓電纜故障點精確定位法

（1）沖擊放電聲測法

其具體操作方法為在故障電纜上加一個較高的沖擊電壓，只要電纜故障點產生閃絡放電現象時就會形成巨大的不正常放電聲音，電力工作者就可以通過傳到地表的聲音利用定位儀器加以判斷，從而精確找到電纜故障點。

（2）音頻法

當高壓電纜產生單相、兩項與三相短路故障時，其電阻值會降到零，放電間隙產生短路現象，使用沖擊放電聲測法捕捉不到放電聲，無法對故障點精確定位，這時可以利用音頻法對故障點進行精確定位。由于高壓電纜二芯線中不斷流動的電流，會和與之產生的磁通與電壓形成相位差，可以幫助電力工作者確定與電纜故障點前后磁通變化的規律差別性，從而確定高壓電纜故障點。

（3）聲磁同步原理

一直以來電力工作者不斷優化高壓電纜故障點精確定位的查找方式，基于聲測法原理，電力工作者根據電磁波與聲波接收情況可以判斷故障點具體位置。另外，在電纜振蕩波與電磁信號同頻時，同樣可以表示電纜故障點就在附近[3]。

四、結束語

綜上所述，電力工作者通過深入分析、總結高壓電纜故障的成因與處理故障點的相關經驗，不斷將一系列有效、科學的高壓電纜故障分析判斷方法以及故障點粗測、精測的定位方式進行優化、改進，著力降低由高壓電纜故障產生的供電事故風險幾率，為社會大眾的日常生活生產提供安全性與穩定性的用電保障，從而進一步促進了我國電力事業的健康可持續性發展，同時也為我國城鄉基礎設施建設保駕護航。

五、參考文獻：

[1]樊坤杰.高壓電纜故障的分析判斷及故障點查找[J].現代工業經濟和信息化，2017，7（18）：61-62+78.

[2]謝亞軍.試析高壓電纜故障分析判斷與故障點查找[J].通訊世界，2016（13）：155-156.

[3]夏玉強.高壓電纜故障的分析判斷和故障點查找[J].電工技術，2020（07）：138-139+142.