地下電纜故障分析和壓差檢測法

方孫錦

南寧市獅山公園 廣西南寧 530001

利用電纜輸電是比較有效安全的輸電方式。一般電纜的布置有地面上的和地下的兩種形式。地面上的輸電電纜故障比較容易檢測找出故障點，而地下電纜的故障檢測則非常困難，工作繁雜，成本相對增加，有時甚至直接廢掉整條電纜，另加鋪設，增加維修成本，然而，并不是沒有更簡單的辦法用低成本就可以解決故障問題的，作者總結了多年來的工作經驗，發明了地面電壓差檢測法（以下簡稱壓差檢測法），能夠較簡便的檢測出地下電纜漏電點和斷電點位置，有效地降低維修成本，快速定位電纜故障點[1]。

1 輸電電纜出現故障原因分析

1.1 故障電纜的材質、粗細和用電情況

普通低壓電纜芯線材質有鋁芯和銅芯兩種，有國標和非國標之分。國標銅芯電纜導電性能好，線損較低，輸電效率較高，同等大小的電纜銅芯較鋁芯的能輸送較高功率；并且在不測的情況下銅質的比鋁質的較耐氧化和斷裂，質量較穩定，但成本相對較高。選擇粗些的電纜芯，能承載較大的負荷。了解故障電纜的詳細情況有助于分析故障原因。

1.2 了解故障電纜日常維護管理情況

搶修故障電纜除需要了解以上電纜實際情況分析外，還應了解分析在這條電纜沿線上日常維護情況，比如三相用電平衡，各相電壓相差情況，電纜沿線各種情況，有的是施工現場過路碾壓，或者是地形沉降變化，或是人為盜竊破壞行為等等。施工機械施工沖壓造成的是常見的。由于各種原因的影響，一旦電纜外絕緣膠皮或者破壞了電纜的鎧甲層，土壤中水分逐漸滲入到電纜里面，發生漏電碰線，打火燒斷電纜。大多情況，雖然影響到電纜，不馬上出現故障，但過后不久故障就慢慢出現，這種情況最為常見。當然也要多了解故障的其他原因，比如劣質電纜局部線芯過細，過載發熱燒斷等，或者是兩段電纜的連接點沒有做好防水絕緣措施等等。多了解電纜日常的使用情況，有助于分析尋找故障原因和檢測定位故障位置，以便快捷檢測定位搶修。因此，做好電纜的日常管理是確保電纜安全和出現故障時快速定位故障點的有效措施之一。

2 地下低壓電纜故障幾種常見的特點分析

地下低壓電纜出現故障一般有兩種情況：一種是電纜各相通電，個別相電壓明顯降低，甚至無法正常使用；另外一種是電纜終端斷電，完全無法使用，具體特點分析如下。

（1）一種是電纜各相通電，個別相電壓明顯降低，甚至無法正常使用，這種現象多半是電纜線某相中途漏電造成的。由于漏電會因接地發熱，一旦局部溫度達到一定值時，就會直接燒焦電纜中各股線的絕緣膠，有可能引起電纜內碰線打火，直至燒斷電纜，燒焦線管直接漏電，甚至造成安全隱患；有時造成的經濟損失后果也是無法預知的。電纜出現故障后，會間接或直接接地漏電，在漏電點的地面都會有一定的電壓，土壤濕度越大，地表電壓就越接近接電壓，地面電壓就越高，漏電這相的電壓下降越大，電壓就越低[2]。

（2）另外一種是電纜終端斷電，完全無法使用。這種情況是最常見的，由于地下電纜的隱蔽性和涉及范圍較大，所以很難在第一時間發現故障點。故障電纜的絕燃絕緣的電纜管及電纜全部被燒斷，有些電纜已燒掉30-80厘米，甚至燒斷長達1-2米。燒斷的電纜會有不同程度地接地漏電，嚴重的地下土壤都發熱，甚至散發出熱乎乎的水汽，長期以往，除造電費損失外，還可能會損壞配電箱，更嚴重的會造成電壓器及相關原件的損壞，甚至有人身安全危險的可能等等。

3 地下電纜故障檢測法——電壓差檢測法

基于以上電纜故障特點，作者長期在地域范圍較大的公園景區從事園林技術管理工作，涉及園林水電這方面的工作難較多，發明了一種地下電纜漏電點定位的地面電壓差檢測方法（作者已經申請發明專利，技術方法及檢測參數等受法律保護）。該技術非常適合一線工作使用，測量誤不超過30厘米，技術方法簡單、精準、高效。在此鄭重聲鳴，該方法只適合適380V以下的地下低壓電纜使用，高壓地下電纜檢測謹慎使用！

3.1 壓差檢測法的理論依據

電流在不同介質的傳導受到不同的阻流即有電阻，因為各種介質的導電性能各異，不同的介質有不同的電阻率，土壤也是導電介質的一種，而且土壤含水量不同，其導電率也不一樣。含水量越高，電阻率越接近水的電阻率，電阻率越低等距離電壓差就越低。

3.2 壓差檢測法的推廣應用

壓差檢測法除能應用在地下電纜檢測外，還可以應用在室內外明暗線斷點判斷等，更多的應用有待研究。具體操作方法和技術參數是技術專利重點，以便保護開發專利產品[3]。

4 實測案例

本人長期在南寧市獅山公園從事風景園林技術管理工作，解決了眾多園林水電設施故障難題。園內主電纜斷電或電壓過低等故障問題尤為突出，利用上述壓差檢測法實地檢測，一測一個準，幾年來共處理了十多起低壓地下主電纜故障，取得了很好的實際效果，也挽回了一定的經濟損失。使用壓差檢測法檢測電纜故障，一方面為方法操作簡單；第二，無需全線開挖檢查，無需昂貴高端檢測儀器，降低檢測成本；第三，快捷安全，精準高效。

5 結語

地下低壓電纜故障紛繁復雜，電纜故障分析工作涉及電纜多方面相關情況，檢測電纜故障漏電電壓是檢測定位故障方法之一。電壓在土壤中的分布不均的特點，是檢測電纜故障的切入點，巧妙地利用這個切入點，能有效快捷有效地定位電纜故障點。地下電纜故障壓差檢測法適用于沒有條件裝備電纜故障檢測系統和購買高端檢測設備儀器的非電力專業用戶單位，適用于一線人員操作，準確高效，實用性強，值得參考和開發使用。