電力電纜故障分析與診斷方法的研究

侯佳楠

摘要：在當前我國電力需求量不斷增加的背景下，全國各地都建立了高壓電力電纜，這都是因為高壓電力電纜具有穩定性相對較高、后期維護工作量相對較小的特性，但這也并不代表高壓電力電纜不會出現故障問題。這主要是因為高壓電力電纜在實際的應用過程中，經常會受到各種外界因素的影響，這些都會導致高壓電力電纜在后期應用中，容易出現故障問題，這就需要相關人員對其進行及時的在診斷處理。那么，本文就對高壓電力電纜故障原因進行深入的分析，并闡述對應的故障診斷處理方法，對整個電網安全運行都有著非常重大的意義。

關鍵詞：電力電纜;故障分析;診斷方法

1電力電纜常見故障及原因分析??????? 1.1 電力電纜絕緣性下降??????? 電力電纜在運行的過程中由于電流較大的緣故會使得電纜產生發熱現象，當電纜受到發熱以及化學腐蝕和機械作用下會使得電纜的絕緣介質產生較為明顯的物理或是化學變化，從而使得電力電纜的絕緣介質的絕緣性大幅下降，影響電力電纜的安全使用。同時在電力電纜的使用過程中，由于周邊環境的水分含量較高或是電力電纜的中間接頭因密封性不好而導致電力電纜受潮都會造成電力電纜的絕緣性的下降。在電力電纜的生產過程中如電纜鉛包時留有砂眼或是裂紋等缺陷都會使得電力電纜的受潮幾率大幅增加。??????? 1.2 電力電纜過熱??????? 電力電纜在運行過程中會產生一定的熱量，如出現故障會導致電力電纜過熱從而影響電力電纜的正常使用。造成電力電纜過熱的原因較為復雜，其中內因多是由于電力電纜內部的絕緣氣隙游離所造成的局部受熱，從而使得電力電纜的絕緣炭化。外因可能是由于電力電纜安裝的位置處電力電纜分布較為密集，處于干燥管中的電纜數量較多會使得電纜的散熱不暢而導致電力電纜的絕緣性加速下降。??????? 1.3 電力電纜遭受外部機械損傷??????? 電力電纜所造成的外力損傷主要是由于電纜在運輸過程中車輛振動、電纜相互碰撞等原因所造成的，機械外力的作用會使得電力電纜受力變形從而使得電力電纜內部的絕緣氣隙遭到破壞從而使得電力電纜的絕緣性大幅下降。??????? 1.4 電力電纜外護層遭到腐蝕??????? 電力電纜由于受到外界環境的作用會使得電纜的鉛包由于化學或是電解作用而遭到腐蝕，在電力電纜的鉛包腐蝕過程中由于腐蝕的程度和性質的不同會使得電力電纜的鉛包腐蝕呈現出不同的色彩及化合物，這類腐蝕現象會使得電力電纜的絕緣性及使用性能大幅下降，影響電力電纜的正常使用。??????? 1.5 過電壓所造成的電力電纜擊穿問題??????? 在電力電纜的使用過程中，會由于大氣過電壓和內部過電壓而使得電力電纜絕緣所承受的應力超過允許值而造成電力電纜的擊穿，從而使得電力電纜故障。據統計，造成電力電纜擊穿的所發生在戶外接頭端且多是由于大氣過電壓所造成的。??????? 1.6 電力電纜中間接頭制作不當而導致的電力電纜故障??????? 在電力電纜接頭制作的過程中，損壞電力電纜的內絕緣層電力電纜接頭處密封不當都會使得電力電纜在使用的過程中因潮濕問題而導致電力電纜的絕緣性受損，進而影響到電力電纜的正常使用。

2高壓電力電纜的故障類型分析??????? 要想對高壓電力電纜進行有效的診斷處理，就需要充分了解高壓電力電纜的故障類型。首先閃絡故障就是一個常見類型，這是因為高壓電力電纜長期處在超負荷的狀態下，導致電纜容易在高電壓負荷下被擊穿，但高壓電力電纜又能夠迅速封閉擊穿通道，這就容易出現輸電不穩定的情況。其次斷線故障也是典型故障類型，通常都是高壓電力電纜出現全斷的問題，從而導致電力無法正常運輸。另外，還有接地故障，這也是高壓電力電纜所有故障類型中，最常發生的一種故障類型，由于高壓電力電纜導體對地擊穿，以至于出現了貫穿性絕緣故障。最后，就是復合型故障，這就是指高壓電力電纜在發生故障時，不止有一種故障存在，對于這種類型，就直接將其稱為復合型故障。

3電力電纜故障診斷方法

3.1脈沖檢測法

首先，低壓脈沖法。在當前的電力電纜探測中比較常見的方法就是低壓脈沖法，這種方法的原理就是采用微波脈沖波傳輸方式對故障實施探測。其探測原理就是脈沖波在傳輸當中，如果遇到故障就會產生反彈預警，對于自動裝置就會按照傳輸長度和反彈長度的差額實施核算，其核算長度結果就是故障產生位置。然而低壓脈沖法因為傳輸信號電壓比較低，只可以對電力電纜低阻故障和開路故障實施探測。其次，高壓脈沖法。通過在電力電纜上施加高壓脈沖以識別故障點，在高壓脈沖過程中由電力電纜傳輸的電壓脈沖變高，并且當滿足故障點時發生擊穿或放電現象。有發生。但是，由于故障點的高電阻會導致雙向高電壓和高電阻快速碰撞而導致放電或短路現象，相關技術維護人員通過短點定位識別故障點，可以找到。該方法比鎖定故障點處的低壓脈沖方法更快且更有效。最后，二次脈沖測量法。一些電纜的電阻接地在更高的水平上。傳統的電壓檢測方法不能很好地對其進行監測。第二脈沖測量方法向電纜傳輸低電壓脈沖，當脈沖通過高電阻的故障點時，它會發生反應。當脈沖在另一端反射回來時，將記錄并存儲器件的波形，并計算故障點的距離。

3.2聲音檢測法

在電力電纜故障診斷過程中，聲音檢測方法是最簡單的檢測方法之一。聲學檢測方法的基本原理是跟隨電力電纜放電過程中產生的聲音。通過聲音，確定電源線故障的位置，最終解決故障。開放式電源線無法識別電源線的故障點，因為電源線的聲音相對較小。為此，相關工作人員必須首先分析電纜方向并通過揚聲器裝置的應用來判斷故障。一個特定的地方。

3.3電容電流的檢測法??????? 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。

4電力電纜故障探測的創新技術方法

4.1紅外診斷技術

在電纜故障的情況下，由于阻抗的增加，電纜溫度可能會升高，并且可能超過電纜本身可承受的極限溫度。此時，需要測量線芯的溫度，并且可以使用紅外成像裝置來掃描線纜的溫度。紅外成像裝置直觀地檢測直覺電纜并根據溫度變化結構確定故障點。

4.2高頻感應技術

高頻感應技術主要使用產生高頻信號的裝置，向電力電纜輸入高頻電流，產生高頻電磁波，在地面上采用探頭沿著電纜敷設路徑對電纜周邊的高頻電磁場進行接收，在完成處理之后其結果就會在顯示屏當中顯示，按照所顯示的數值大小就可以對故障點進行定位。對于這種技術自身的信號能量比較高，并且信號源也非常的簡單，裝置攜帶比較方便，整個信號的抗干擾能力強，可廣泛用于電力電纜故障的檢測。

結語

總而言之，高壓電力電纜本身就屬于整個電力系統中的重要組成部分，根據高壓電力電纜的運行環境特征，其必然會產生各種故障問題，因此只有加大重視度，注重選擇合適的診斷方法，以此快速找準對應的故障點，并進行及時的診斷處理，確保高壓電力電纜的穩定運行。

參考文獻：

[1]陳子豪.信息化背景下高壓電力電纜故障原因分析與試驗方法[J].內燃機與配件，2018（03）：159-160.??????? [2]李浪.高壓電力電纜故障原因分析及防范措施研究[J].內江科技，2017，38（11）：58-59.??????? [3]郭冬梅，郭愛軍，孫誠.高壓電力電纜護層電流在線監測及故障診斷技術[J].科技創新與應用，2017（32）：53+55.??????? [4]李艷彬.電流在線監測和故障診斷技術在高壓電力電纜護層的運用[J].電子測試，2017（17）：112-113.