高壓電力電纜故障分析及探測技術應用

宋麗亞　任萍　郝鋼

摘要：城市化的速度越來越快。在供電系統中，高壓電力電纜對電纜故障檢測技術的需求很大。其數量也在迅速發展。如果有問題，影響還是很大的。所以現在我們利用對電纜問題定位和技術的研究，利用科學的故障探測器進行探索，大大縮短了故障排除時間，保證了故障定位的準確性，降低了故障排除成本和停電損失。本文通過對高壓電力電纜故障檢測技術的分析，深入探討了電力電纜故障機理和電纜故障檢測的基本理論，闡述了電纜故障定位和定點的原理和方法，并闡述了新型電纜 檢測技術。

關鍵詞：電力電纜;故障探測;波阻抗;故障測距;故障定點

1.電力電纜故障探測方法

1.1探測方法的發展

在我國，電力電纜故障的檢測方法不盡相同，但大勢所趨。首先進行故障診斷，然后根據結果定位故障，最后根據定位制定及時的補救措施。在當今世界，電橋法被廣泛用于電纜故障檢測。兩者對于低阻故障都比較準確，但對于高阻故障，可以結合降阻法，通過增大電流來降低故障的絕緣電阻。使用電橋法的目的。對于高阻故障，主要采用直流檢測方法，即目前國內高阻故障測試儀的主流方法，電流-電壓閃絡測試法可以解決高阻電纜故障的基本問題。它在我國被廣泛使用，但存在需要人為判斷的因素，因此存在一定的誤差。上世紀90年代出現了二次脈沖測試技術。低壓脈沖更準確。主要方法是在故障點發射一個低壓脈沖。脈沖在故障點短路，形成波形記憶，循環進入低壓測量脈沖電纜。直接到達電纜末端，反復比較兩個脈沖，確定故障點的具體位置。

1.2直流電橋法

電纜故障檢測首先要確定故障的性質和點。根據故障點，故障分為開路故障、低阻故障和高阻故障三種。故障的性質決定了故障檢測的方法。找到確切的故障點，并配合一些方法來修復故障點。直流電橋法是一種廣泛使用的距離測量方法。電纜沿線均勻。根據惠斯通電橋原理，將電纜短路故障點兩側的黃線引向直流電橋。當對地電阻大時，需要高電壓。直流電橋，但由于高壓直流電橋響應慢，故較少使用。

1.3二次脈沖法

脈沖法的基本原理是將電纜視為均勻長線，按照行波理論進行分析，電纜中波的傳播速度與電纜的絕緣介質性質有關，與電纜導體芯線的材料無關，因此得到廣泛應用。國際上提出的多次脈沖法即二次脈沖法，可以檢測30KV以下級別的電纜的高低阻故障和斷路故障，二次脈沖綜合低壓和沖擊脈沖法的優點，利用沖擊高壓擊穿故障點，在這段時間內，發射低壓脈沖，可以計算他們的時間間隔計算出故障點距離。二次脈沖法在測量過程中，故障點需要降低，無法確定電纜維持低阻狀態的時間，給二次低壓脈沖帶來一定的監測困難，增加測試過程的難度由此二次脈沖法應該更加深人的探討

2.故障點測距方法及定位

2.1低壓脈沖反射測距法

低壓脈沖反射法主要采用儀器測量低阻或開路故障，加到電纜故障的一端，此時的脈沖以某一速度向電纜故障處傳播后達到故障點，因此低壓脈沖反射法適用于測量電纜的低阻、短路和短路故障，脈沖產生的反射送回到測量儀后被記錄。通過識別反射脈沖的級別判斷故障的性質。

2.2脈沖電流法

高阻電纜故障由于故障點電阻較大，此時的反射系數基本為零，由于低壓脈沖法故障點的反射脈沖幅度很小導致儀器無法分辨，而采用高壓閃絡法測量則可以解決此問題，得到準確的數據，高壓閃絡法電流分為直流高壓閃絡測量法和沖擊高壓閃絡測量法，由于高壓電源輸出功率的限制，直閃法只能測量閃絡性高阻故障。高壓閃絡法的主要原理是通過直流高壓發生器產生負直流高壓，加在故障處，高電壓電纜故障發生放點，會瞬間短路，相關儀器會記錄并產生電流波;采用直流高壓放電時，可以計算出故障點的具體位置，對記錄儀器的操作人員安全是一種保障。

3.電纜故障不同測試方法的比較

隨著先進設備的不斷引進和更新，電力電纜故障測試方法的應用不同，不同測試方法所需的時間也不同。這就要求企業合理選擇故障檢測設備，掌握科學的檢測技術。發生故障時可以快速準確地發現電纜故障，從而縮短故障發生時間，減少停電造成的直接損失。此外，許多公司已經引入了在線監控和全自動測試。全自動化監控已成為電纜故障發展的趨勢。可充分利用現有資源，引進計算機技術，運用科學力量和知識，結合電力線路信息系統開發運行管理與故障檢測相結合，實現故障點自動定位，不斷改進供電系統和企業的電力安全。電纜故障定位會有一定的誤差。為減少工作量，可采用聲鋇（定位脈沖信號和聲磁信號同步接收法等）進行檢測;聲測法主要是利用高壓設備使故障擊穿并放電。故障解除通電時產生的機械振動聲傳到地面，通過聲傳感器可以準確快速地定位故障位置。聲音測量法是通過聲音傳播的，具有很高的可靠性和準確性，因此被廣泛使用。

4.結束語

可采用脈沖法及時查找故障點。在電力電纜中，電力電纜的長度和敷設方向非常重要。脈沖法對于低電阻和短路故障非常有效。直接采用低壓脈沖法，數據可靠。為防止閃絡故障，采用脈沖電流法。通過這兩種方法，對脈沖信號的故障點和測試點進行測量。相關人員可以根據電纜故障選擇合適的測距方法，從而及時準確地發現。針對故障點，提出有效的解決方案。用科技的力量測量故障點，及時發現故障點，為電纜電力線的正常運行提供堅實的基礎。

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