電力電纜故障技術分析及運行維護

白寶珍

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

在高壓電力電纜的長期運行過程中，會受到各種因素的影響，主要有施工故障、電纜質量問題、超負荷運行和機械損傷等問題。首先施工故障指的就是在高壓電力電纜安裝施工中，安裝人員沒有嚴格按照相關規范進行施工操作，從而導致高壓電力電纜的表層出現破損，或者連接接頭出現密封不牢等問題，這就導致在后期應用中，高壓電力電纜內部容易進水，容易出現是各種故障問題。其次就是電纜質量問題，這也是高壓電力電纜產生故障問題的最主要原因，由于高壓電力電纜通常都是直接暴露在外，這就導致電纜容易出現進水、受潮等問題，從而影響其絕緣性能，引發各種安全事故[1]。另外，超負荷運行也容易引發電纜故障問題，尤其在高溫條件下，電纜超負荷運行就會產生大量熱，加速電纜的老化程度，同時降低其絕緣性能，加劇隱患事件的發生概率。最后機械損傷也是一個重要原因，不論在高壓電力電纜的運輸，還是安裝中，都容易出現機械損傷的問題，以至于出現電纜接頭以及導體絕緣受損。

2電力電纜故障檢測的方法

2.1電容電流測定法

在實際的高壓電力電纜運行過程中，不論是電纜對地，還是相鄰兩電纜線之間，都會存在著較大的電容，這些電容都直接在高壓電力電纜均勻分布的。通常高壓電力電纜越長，其電容量也就越大。因此，檢測人員能夠直接對高壓電力電纜的電容電流進行測量，從而準確測出故障的產生地點[3]。在電容電流測定法應用過程中，主要應用的設備就是交流電壓表、交流毫安表以及單相調壓器。在故障診斷操作中，先利用交流毫安表測量出高壓電力電纜首端每一相芯線的電容電流值，之后再測量末端每一相芯線的電容電流值，以此計算斷線芯線和完好芯線之間的電容比，結合計算的結果，就能夠大致確定高壓電力電纜芯線的斷線位置。

2.2測聲法

在實際的高壓電力電纜故障診斷處理過程中，測聲法也是一種常用的故障診斷方法，相關人員直接結合電纜出現故障時，所發出的不同電聲以此來探尋故障點。在測聲法運用中需要的設備就是直流耐壓試驗機設備，相關人員在故障診斷之前，要先用該設備對高壓電力電纜中的電容器進行充電，在達到一定電壓值的時候放電操作[4]。在高壓電力電纜放電操作時，出現故障的點就會發出“滋滋”放電聲，故障檢測人員能夠直接根據放電聲，以此來判斷故障的發生地點。對于未埋地的高壓電力電纜，檢修人員都可以直接通過聽覺來探尋故障點，對于埋地的高壓電力電纜，可以直接利用耳聾助聽器或聽診器等音頻設備，來確定對應的故障點。

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。

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.