探析電力電纜故障探測(cè)技術(shù)

李芙光 于金校 劉子寧 楊晨輝

摘要：為了有效地降低輸電和配電過(guò)程中的能耗，目前的電網(wǎng)采用高壓或超高壓輸電方式，整個(gè)高壓電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)非常復(fù)雜，在實(shí)際配電過(guò)程中，電纜容易發(fā)生故障，配電的安全性和嚴(yán)重影響可靠性，正確定位線路故障位置并采取維護(hù)措施。

關(guān)鍵詞：電力電纜;故障;探測(cè)技術(shù)

一、引言

變電站運(yùn)行中電纜種類繁多，減少變電所由于促進(jìn)電纜的安全發(fā)展，電纜的安裝調(diào)試在變電所起著重要作用。根據(jù)應(yīng)用表明，綜合利用電力電纜代替?zhèn)鹘y(tǒng)的地面加工線供電方式，不僅可以有效地節(jié)省占地面積，但同時(shí)電纜的運(yùn)行不受外界因素的影響，整體運(yùn)行安全性高，后續(xù)的運(yùn)行維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單，可以充分保證整個(gè)電網(wǎng)的安全可靠。但在實(shí)際應(yīng)用中，電力電纜的故障頻率較高。電力電纜一般在故障發(fā)生后敷設(shè)在地下，在綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中，故障點(diǎn)的位置難以確定。從而給整個(gè)應(yīng)急維護(hù)工作帶來(lái)困難，影響電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。

二、電力電纜常見(jiàn)故障原因及特點(diǎn)

2.1機(jī)械損傷

在一些市政和交通工程施工過(guò)程中，由于對(duì)地下電力電纜的安裝情況了解不夠，導(dǎo)致電纜損壞。由于機(jī)械重力高，電力電纜將增加，且絕緣膠帶充氣時(shí)，電纜外殼或周圍電纜保護(hù)平臺(tái)會(huì)膨脹。電纜管道和電纜支架處的電纜外殼也很常見(jiàn)。自由敷設(shè)可能會(huì)導(dǎo)致劃傷，如果電纜在運(yùn)行過(guò)程中坍塌或滑動(dòng)，則可能會(huì)導(dǎo)致電纜在帶電狀態(tài)下斷裂。

2.2絕緣損壞

電纜安裝完畢后，應(yīng)進(jìn)行測(cè)試，以符合變電所的要求。電纜調(diào)試可以保證電纜在后續(xù)運(yùn)行中的穩(wěn)定質(zhì)量良好的控制，變電站電纜。比如，變電站電纜的調(diào)試方法如下，電纜的電阻測(cè)量采用專用電纜的方向試驗(yàn)，以不滿足電纜的絕緣要求，當(dāng)電纜開始運(yùn)行時(shí)，根據(jù)特殊方向試驗(yàn)的要求進(jìn)行傳動(dòng)試驗(yàn)組織開關(guān)測(cè)試來(lái)判斷電纜的接線方式。如果電纜的接線有問(wèn)題，開關(guān)測(cè)試會(huì)有明確的反應(yīng)，調(diào)試人員應(yīng)根據(jù)開關(guān)測(cè)試情況安排接線板，重點(diǎn)解決接線問(wèn)題，電纜的連接線正常，保護(hù)設(shè)備安全運(yùn)行。

如果電力電纜的制造工藝不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，則電纜外部的保護(hù)層可能會(huì)出現(xiàn)裂紋，如果電纜的實(shí)際選擇不合理，則電纜會(huì)因長(zhǎng)時(shí)間的高負(fù)荷運(yùn)行而提前老化。如果在電纜運(yùn)行過(guò)程中，周圍環(huán)境中有可能引起電纜絕緣和化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)，則電纜不存在，并會(huì)老化。

三、電力電纜故障檢測(cè)技術(shù)

3.1脈沖放電法

脈沖放電法在現(xiàn)有的電力電纜故障檢測(cè)技術(shù)中具有很強(qiáng)的實(shí)用性。對(duì)電力電纜的高電阻接地短路等故障的檢測(cè)效果顯著，對(duì)電力電纜的沖擊會(huì)導(dǎo)致電力電纜故障點(diǎn)的差動(dòng)放電。在放電過(guò)程中，電纜會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，使相關(guān)維護(hù)人員聽(tīng)到類似的地面錘擊聲，從而使電源電纜的故障位置變得新。但是，采用脈沖放電方法，電力電纜故障檢測(cè)需要多次放電，重復(fù)放電沖擊會(huì)損壞電力電纜絕緣。特別是某些規(guī)定電壓較低的電力電纜會(huì)受到影響，在輸電過(guò)程中放電方式會(huì)明顯受損。因此，脈沖放電法在實(shí)際應(yīng)用中必須充分考慮這一問(wèn)題。

3.2低壓脈沖法

低壓脈沖法主要是改變電力電纜結(jié)構(gòu)的發(fā)射脈沖和反向脈沖的時(shí)差，用機(jī)器記錄，分析相似的圖形特征，或者對(duì)正常位相電纜的圖形特征進(jìn)行比較分析，該方法包括電力電纜的故障短路或開路的檢測(cè)效果明顯，能夠有效地測(cè)量電纜的實(shí)際長(zhǎng)度，通過(guò)中間頭部和尾部準(zhǔn)確地識(shí)別反射脈沖的悲劇性，最終判斷故障的性質(zhì)。例如，比較反射脈沖和發(fā)射脈沖的實(shí)際極性時(shí)，電源線故障可以判斷為開放電路。如果兩個(gè)脈沖的極性相反，電源線故障可以判斷為短路。

3.3音頻檢測(cè)方法

在實(shí)際運(yùn)行中，電力電纜總是大地段，所有大地段故障的實(shí)際故障阻力不得超過(guò)一定范圍，故障的位置會(huì)發(fā)出很弱的放電聲，這時(shí)用脈沖放電法確認(rèn)故障位置比較困難。特別是對(duì)于金屬連接的段落接地故障，不能發(fā)出電聲確認(rèn)故障位置。可以充分利用語(yǔ)音檢測(cè)方法進(jìn)行故障檢查，在實(shí)際故障檢測(cè)過(guò)程中，通過(guò)語(yǔ)音感應(yīng)法對(duì)兩邊接地，可檢測(cè)三相接地等故障，將語(yǔ)音信號(hào)輸入故障電源電纜的短芯，在電纜芯的外圍環(huán)境中形成磁場(chǎng)，接地線圈接收磁場(chǎng)信號(hào)，將信號(hào)傳送到接收機(jī)并放大。接地磁場(chǎng)主要由兩條導(dǎo)線通過(guò)電流產(chǎn)生，磁場(chǎng)隨著電纜談話的變化而變化，接地接收線圈向故障點(diǎn)附近移動(dòng)時(shí)發(fā)出有規(guī)律的聲音。聲音在故障點(diǎn)上明顯增加。隨著探頭向前移動(dòng)，接收到的語(yǔ)音信號(hào)減弱或中斷。可以確定故障點(diǎn)的位置。

四、電力電纜故障探測(cè)實(shí)際應(yīng)用分析

當(dāng)接地電阻較低時(shí)，實(shí)際放電聲音很小，閘門可判斷故障屬于故障。由于語(yǔ)音磁電機(jī)法無(wú)法準(zhǔn)確地找到故障的實(shí)際位置，因此將故障的具體特征充分結(jié)合起來(lái)，最終采用語(yǔ)音檢測(cè)方法進(jìn)行故障檢測(cè)，確定故障的位置。確定實(shí)際故障點(diǎn)位置和檢測(cè)位置的線性距離是故障發(fā)生位置附近的總線站。當(dāng)?shù)孛驿摪迮锝拥卦谲囌镜囊粋€(gè)房間下面時(shí)，地面鋼板棚與電源線接觸，地面鋼板棚接地，電源線接地故障是由電網(wǎng)引起的。鋼材精煉后立即失效。

五、結(jié)束語(yǔ)

電力電纜是整個(gè)配電網(wǎng)的重要組成部分，在輸電過(guò)程中起著重要作用。變電站運(yùn)行中電纜種類繁多，減少變電所由于促進(jìn)電纜的安全發(fā)展，電纜的安裝調(diào)試在變電所起著重要作用。根據(jù)應(yīng)用表明，綜合利用電力電纜代替?zhèn)鹘y(tǒng)的地面加工線供電方式，不僅可以有效地節(jié)省占地面積，但同時(shí)電纜的運(yùn)行不受外界因素的影響，整體運(yùn)行安全性高，綜合利用電力電纜進(jìn)行輸電，不僅可以有效提高整個(gè)輸電網(wǎng)的穩(wěn)定性，還可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的優(yōu)化，充分保證電纜運(yùn)行的可靠性正確定位電力電纜的故障位置，采取有效措施，保證整個(gè)電廠的正常運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]鮑鵬飛，姚寒冰，江定宇，魏恩偉.探討探測(cè)技術(shù)在電力電纜故障中的應(yīng)用分析[J].數(shù)字通信世界，2018（05）：166-167.

[2]吳迪.電力電纜故障探測(cè)技術(shù)的應(yīng)用與效果探析[J].通信電源技術(shù)，2019，36（06）：271-272.

[3]施華.電力電纜故障的探測(cè)技術(shù)分析[J].集成電路應(yīng)用，2021，38（04）：88-89.

1.國(guó)網(wǎng)丹東市振安區(qū)供電公司 ?遼寧丹東 ?118000;2.國(guó)網(wǎng)丹東市振興區(qū)供電公司 ?遼寧丹東 ?118000