探討電力電纜故障相關(guān)的原因與檢測(cè)

李剛

（中海石油華鶴煤化有限公司，黑龍江 鶴崗 154100）

電力資源已經(jīng)成為我國(guó)最主要的能源之一，大中小城市的電力資源消耗迅速增加，為了滿足廣大群眾的用電需求，廣泛地應(yīng)用電力電纜作為傳輸工具和連接線路。當(dāng)前我國(guó)電力行業(yè)工程項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)力度不斷增加，為了不占用過(guò)多的土地資源，電纜通常一般都埋設(shè)在地下，這就在一定程度上增加了電力電纜故障的排查難度。若維修工作不及時(shí)，那么很容易增加停電問(wèn)題的出現(xiàn)概率，給民眾帶來(lái)了生活困難，直接影響人們的生產(chǎn)生活。結(jié)合我國(guó)當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，電力系統(tǒng)故障中最關(guān)鍵的故障類(lèi)型便是電纜故障，要想確保我國(guó)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全運(yùn)行，就應(yīng)該第一時(shí)間進(jìn)行電力電纜故障檢驗(yàn)檢測(cè)，精準(zhǔn)提出電纜檢查方法，并且有效地提出解決該故障的措施，修復(fù)電力電纜故障，從而推動(dòng)電力工程的穩(wěn)定和安全。

1 電力電纜故障檢測(cè)的重要性

當(dāng)前我國(guó)電力電纜的數(shù)量以及規(guī)模不斷擴(kuò)大，人工檢測(cè)的難度也比較大。在電力電纜故障檢測(cè)的過(guò)程中，往往人工檢測(cè)的精準(zhǔn)性相對(duì)較低，所需的施工人本、人力成本也相對(duì)較大，所以實(shí)現(xiàn)電力電纜故障智能化檢測(cè)已經(jīng)成為未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)。我國(guó)當(dāng)前已經(jīng)進(jìn)入信息化與智能化時(shí)代，已經(jīng)在社會(huì)各個(gè)行業(yè)普及，將智能化技術(shù)引入傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)緊密融合，可以最大程度上查找到故障發(fā)生的位置，判斷電力電纜所出現(xiàn)故障的原因，更好地檢查出電力電纜故障，為電能的輸送和支配奠定良好基礎(chǔ)。在智能電網(wǎng)迅速發(fā)展的進(jìn)程中，影響智能電力電纜故障檢測(cè)的原因有以下幾方面：（1）智能化電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，前期需要購(gòu)買(mǎi)更為先進(jìn)設(shè)備，其目的是為了提升設(shè)備穩(wěn)定性，確保電力電纜設(shè)備連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。（2）因?yàn)榘l(fā)散式發(fā)電以及風(fēng)電接入，促使電流的波形變化多樣，促使電力電纜工作運(yùn)行更加繁忙，面臨著更加嚴(yán)酷的考驗(yàn)。（3）輸電線路實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)的功率負(fù)荷具備自動(dòng)化特征，無(wú)法使用傳統(tǒng)方式進(jìn)行預(yù)防和檢測(cè)。所以在當(dāng)前電力系統(tǒng)實(shí)際情況下，應(yīng)該注重引入智能化電力電纜故障檢測(cè)技術(shù)手段，不斷提升相關(guān)人員的專(zhuān)業(yè)化、智能化知識(shí)，在熟練掌握智能化設(shè)備的基礎(chǔ)上，明確操作流程和檢查規(guī)則，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)電力電纜所出現(xiàn)的問(wèn)題，做好突發(fā)事件的應(yīng)急預(yù)案，確保電力電纜故障檢查的及時(shí)性、高效性。

2 電力電纜故障類(lèi)型與產(chǎn)生原因

2.1 電力電纜絕緣故障

絕緣故障是一種在電力系統(tǒng)中發(fā)生頻率相對(duì)較高、影響巨大的常見(jiàn)故障。電力電纜絕緣故障產(chǎn)生的原因一般是電纜內(nèi)部絕緣裝置磨損、脫落導(dǎo)致的，繼而導(dǎo)致大面積故障影響。電纜設(shè)備自身的絕緣裝置非常脆弱，在架空環(huán)境中一般會(huì)受到空氣溫度、濕度變化影響以及強(qiáng)電壓等諸多作用，直接造成電阻發(fā)生波動(dòng)情況。若長(zhǎng)時(shí)間處于異常環(huán)境中，那么很容易導(dǎo)致絕緣電阻能力下降，從而造成絕緣裝置失靈。若常用的電纜外部絕緣皮出現(xiàn)了干裂、老化、變質(zhì)等諸多問(wèn)題，那么很容易導(dǎo)致絕緣功能失效，從而造成嚴(yán)重的后果，若不能對(duì)其第一時(shí)間進(jìn)行高效處理，那么很容易出現(xiàn)觸電危害，嚴(yán)重影響人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。

2.2 電力電纜超負(fù)荷故障

電力電纜超負(fù)荷故障也是電纜故障中比較常見(jiàn)的類(lèi)型，導(dǎo)致電力電纜超負(fù)荷故障的主要原因便是在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，電力運(yùn)行長(zhǎng)期處于高負(fù)荷狀態(tài)，此種問(wèn)題比較常見(jiàn)。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，我國(guó)架空電纜線路復(fù)合水平增長(zhǎng)率為每年8%，這一增長(zhǎng)情況很容易導(dǎo)致電力電纜超負(fù)荷故障出現(xiàn)。尤其是在夏季，炎熱與高溫很容易導(dǎo)致電力電纜超負(fù)荷問(wèn)題出現(xiàn)。在高溫炎熱的環(huán)境下進(jìn)行電力運(yùn)作，非常容易造成負(fù)荷問(wèn)題，大量的熱量很容易聚集在電纜電線的表面并且難以擴(kuò)散，容易造成接點(diǎn)、絕緣層、保護(hù)層出現(xiàn)比較嚴(yán)重的損毀問(wèn)題。

2.3 電力電纜短路故障

電力電纜短路故障出現(xiàn)的原因便是電力電纜受到絕緣損耗，造成電阻過(guò)低最終導(dǎo)致的故障類(lèi)型。在出現(xiàn)電力電纜短路故障之前，通常情況下，電力電纜本身的絕緣保護(hù)裝置受到嚴(yán)重磨損問(wèn)題，其絕緣電阻水平出現(xiàn)了低于特性阻抗的要求。在此基礎(chǔ)上，部分受損嚴(yán)重的電力電纜設(shè)備還會(huì)出現(xiàn)直流電阻歸零的情況。在此種現(xiàn)象下，低阻問(wèn)題會(huì)造成電能流通相對(duì)較快，促使在某一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)過(guò)電流以及電壓等問(wèn)題，直接導(dǎo)致電力電纜短路故障。以應(yīng)用廣泛的鋁芯電纜為例，不同電纜面積下對(duì)電纜電阻最低要求也存在一定程度的差異。例如，針對(duì)240mm2截面積的鋁芯電纜設(shè)備來(lái)說(shuō)，其特定阻抗應(yīng)該不小于10Ω，鋁芯面積應(yīng)該在35mm2的電纜設(shè)備，其特性阻抗應(yīng)該高于40Ω，若低于這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，那么可以認(rèn)定電纜設(shè)備存在短路風(fēng)險(xiǎn)。

2.4 電力電纜閃絡(luò)故障

電力電纜閃絡(luò)故障出現(xiàn)的原因與短路故障形成的原因恰恰相反，電力電纜設(shè)備所發(fā)生的短路故障主要集中在電阻過(guò)高的高阻環(huán)境下。一般情況下，電纜設(shè)備發(fā)生故障的位置所表現(xiàn)出的直流電阻一般超出了該電阻的設(shè)備性能阻抗后，便可以將其認(rèn)定為電纜存在高阻故障。受到高阻問(wèn)題的影響，電纜設(shè)備在運(yùn)行和檢查的過(guò)程中，都非常有可能導(dǎo)致出現(xiàn)泄漏電流的問(wèn)題，此時(shí)，泄漏電流電表數(shù)值激增，很容易出現(xiàn)測(cè)試表的表針閃絡(luò)擺動(dòng)情況，直接影響相關(guān)檢查檢修單位對(duì)電纜故障環(huán)境判斷，這一類(lèi)的電阻也被稱(chēng)為電力電纜閃絡(luò)故障。

3 電力電纜故障檢測(cè)技術(shù)

3.1 測(cè)聲檢測(cè)方法

測(cè)聲檢測(cè)方法是電纜故障檢測(cè)中比較常見(jiàn)的檢測(cè)方法，檢測(cè)起來(lái)非常簡(jiǎn)單方便。在實(shí)施電力電纜故障檢測(cè)的過(guò)程中，一般是借助絕緣物質(zhì)向電纜芯線實(shí)施有效放電，此種方式非常適用于高壓電纜芯線對(duì)絕緣層閃絡(luò)放電檢測(cè)。此種方式可以借助直流耐壓測(cè)試設(shè)備開(kāi)展，操作起來(lái)也相對(duì)比較簡(jiǎn)單。若電容設(shè)備進(jìn)行充電時(shí)，如果達(dá)到一定的電壓，并且對(duì)電纜芯放電時(shí)，那么則會(huì)聽(tīng)到絕緣物質(zhì)在產(chǎn)生火花時(shí)出現(xiàn)的聲音。在電纜可查看的范圍中，檢測(cè)人員可以直接觀察電纜的整體狀況，若電纜埋設(shè)地下看不清楚，檢測(cè)人員便可以借助測(cè)聲手段，使用助聽(tīng)設(shè)備來(lái)判斷電纜故障的位置。此種方式雖然簡(jiǎn)單，但是所花費(fèi)的時(shí)間非常長(zhǎng)，檢測(cè)人員需要在電纜周?chē)煌５夭檎遥钡铰?tīng)到聲響后，再對(duì)所規(guī)定的區(qū)域開(kāi)展檢測(cè)和管控，并且對(duì)故障進(jìn)行維修管控。

3.2 紅外熱像檢測(cè)方法

紅外熱像檢測(cè)方法在進(jìn)行運(yùn)作的過(guò)程中，若電流速度相對(duì)較快，或者是負(fù)荷相對(duì)較大時(shí)，那么則會(huì)促使電纜產(chǎn)生的熱能相對(duì)較高，那么則會(huì)迅速地提升溫度。在此基礎(chǔ)上，便可以利用紅外熱像檢測(cè)方法，第一時(shí)間對(duì)電纜線芯的溫度進(jìn)行評(píng)測(cè)，精準(zhǔn)地找到故障出現(xiàn)的位置。紅外熱像檢測(cè)方法是當(dāng)前電纜故障檢測(cè)常見(jiàn)的技術(shù)手段，被廣泛運(yùn)用到了電纜檢測(cè)技術(shù)中，引入此種方法不僅可以快速判斷故障點(diǎn)，而且還可以確保電纜故障檢測(cè)的高效性與可靠性，具備一定安全效率，操作程序也非常便捷。

3.3 高壓電橋檢測(cè)方法

高壓電橋檢測(cè)方法在電纜故障檢測(cè)工作中屬于常見(jiàn)的故障排查技術(shù)手段，高壓電橋檢測(cè)方法的應(yīng)用原理是借助恒流電源，擊穿電纜產(chǎn)生故障的位置，促使電橋電流的流動(dòng)性更大，這樣便可以讓電橋線路的兩端出現(xiàn)電位差值，在平衡電橋穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，測(cè)算故障的距離差。利用高壓電橋檢測(cè)手段，可以有效拓展電橋高阻檢查的范圍，還可以迅速精準(zhǔn)地測(cè)算出檢查結(jié)果。高壓電橋檢查方法的原理便是電纜和新線路電阻和整體線路依據(jù)比例進(jìn)行支配的特征，可以有效推動(dòng)高壓電橋檢測(cè)體系構(gòu)成。

3.4 二次脈沖檢測(cè)方法

二次脈沖檢測(cè)方法是借助高強(qiáng)度脈沖發(fā)送到電纜故障的位置，在對(duì)故障位置進(jìn)行擊穿后，增加故障位置所產(chǎn)生的電弧時(shí)間。在這個(gè)時(shí)間點(diǎn)中，可以對(duì)二次脈沖觸發(fā)器和電纜檢測(cè)設(shè)備引發(fā)。借助這種形式，則會(huì)在二次脈沖自動(dòng)引發(fā)設(shè)備啟動(dòng)的過(guò)程中產(chǎn)生兩個(gè)低壓脈沖，在故障線路上進(jìn)行脈沖信息傳送，穿刺電纜。運(yùn)用檢測(cè)設(shè)備來(lái)觀察電壓波動(dòng)的特征和電弧的反射波長(zhǎng)度，對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算統(tǒng)計(jì)。

3.5 低壓脈沖檢測(cè)方法

導(dǎo)致電纜故障的原因相對(duì)較多，因?yàn)楦鞣N原因都會(huì)促使電纜短路故障出現(xiàn)。利用二次脈沖檢測(cè)方法可以輕松地判斷和查看電纜地阻故障。在電纜故障的位置上釋放低壓脈沖，順著電纜低壓脈沖轉(zhuǎn)送到阻抗問(wèn)題中，查看反射電波的變化情況，對(duì)波形進(jìn)行分析和測(cè)算，運(yùn)用更加合理的方式來(lái)判斷故障。若反射脈沖和發(fā)射脈沖呈現(xiàn)出相反的狀態(tài)，則說(shuō)明電纜出現(xiàn)了低阻以及短路的情況。如果反射脈沖與發(fā)射脈沖呈現(xiàn)出一致的狀態(tài)，那么則說(shuō)明電纜終端端頭出現(xiàn)了短路問(wèn)題。

4 提升電力電纜運(yùn)行質(zhì)量的策略

4.1 選擇合格的電纜保護(hù)材料

因?yàn)殡娏﹄娎|在運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)受到諸多因素影響，很容易導(dǎo)致電纜保護(hù)層出現(xiàn)破損、腐蝕、斷裂、擠壓等諸多情況影響，導(dǎo)致電纜故障頻發(fā)。要想降低電力電纜故障頻率，強(qiáng)化電力電纜運(yùn)行質(zhì)量，就應(yīng)該從電纜材質(zhì)上進(jìn)行優(yōu)化。選擇符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的材質(zhì)，并且要選擇正規(guī)的供貨商，對(duì)供貨商的相關(guān)資料和產(chǎn)品資質(zhì)進(jìn)行質(zhì)量報(bào)告查看，在確保施工成本在合理范疇內(nèi)的基礎(chǔ)上，選擇高品質(zhì)電纜保護(hù)材料，延長(zhǎng)電纜的使用壽命，切實(shí)有效地提升電力電纜的電力輸送穩(wěn)定性與安全可靠性。

4.2 不斷強(qiáng)化施工人員專(zhuān)業(yè)水平

為了提升電力電纜運(yùn)行質(zhì)量，要在施工各環(huán)節(jié)就提升電力電纜施工質(zhì)量。對(duì)施工管理制度進(jìn)行完善，嚴(yán)格規(guī)范電力電纜鋪設(shè)規(guī)范和施工標(biāo)準(zhǔn)，細(xì)化各項(xiàng)施工制度，定期對(duì)施工人員進(jìn)行培訓(xùn)。在電纜施工的過(guò)程中，必須要求施工人員具有專(zhuān)業(yè)水平，在施工前盡心施工設(shè)計(jì)交底工作，對(duì)各項(xiàng)電力電纜鋪設(shè)環(huán)節(jié)進(jìn)行把控。不斷提升施工人員的專(zhuān)業(yè)水平，定期開(kāi)展專(zhuān)業(yè)施工技術(shù)培訓(xùn)，杜絕讓施工人員按照自己的施工經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣盲目地進(jìn)行施工，杜絕電力電纜故障隱患問(wèn)題出現(xiàn)。落實(shí)權(quán)責(zé)發(fā)生機(jī)制，對(duì)各個(gè)電力電纜施工項(xiàng)目的權(quán)責(zé)進(jìn)行落實(shí)，若因?yàn)槭┕ぴ驅(qū)е铝穗娏﹄娎|故障，應(yīng)該第一時(shí)間進(jìn)行權(quán)責(zé)追查，讓每個(gè)施工人員都具備質(zhì)量意識(shí)，從施工建設(shè)根源上減少電力電纜故障發(fā)生。

4.3 引入智能化電力電纜檢測(cè)技術(shù)

引入智能化電力電纜檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前電力事業(yè)發(fā)展的必然，在當(dāng)前電力系統(tǒng)日漸復(fù)雜、電纜數(shù)量日漸增多的當(dāng)下，引入智能化電力電纜檢測(cè)技術(shù)成為強(qiáng)化電力系統(tǒng)安全管理的關(guān)鍵。智能化電力電纜檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用在故障發(fā)生之前、之后的檢測(cè)，不僅可以在日常檢修工作中應(yīng)用，而且還可以應(yīng)用到故障出現(xiàn)后。針對(duì)日常檢修工作來(lái)說(shuō)，可以第一時(shí)間對(duì)智能化電力電纜的運(yùn)行安全與穩(wěn)定性進(jìn)行檢測(cè)，杜絕潛在的安全隱患。當(dāng)出現(xiàn)電力電纜故障時(shí)，可以第一時(shí)間確定導(dǎo)致故障的位置和原因，方便檢修工作順利實(shí)施。所以電力電纜檢修維護(hù)工作應(yīng)該引入智能化電力電纜檢測(cè)技術(shù)，結(jié)合自身實(shí)際情況做好智能化電力電纜檢測(cè)技術(shù)的引入統(tǒng)籌，結(jié)合地區(qū)實(shí)際情況，做好智能化檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用。

4.4 制定出完善的檢修管理制度

為了提升電力電纜運(yùn)行質(zhì)量，應(yīng)該制定出完善的電力電纜運(yùn)行檢修管理制度，定期對(duì)電力電纜運(yùn)行質(zhì)量進(jìn)行動(dòng)態(tài)化檢查，將故障防患于未然。形成“事前預(yù)防管理”機(jī)制，制定出每日、周月、每年的電力電纜運(yùn)行檢修計(jì)劃，將檢修管理計(jì)劃落實(shí)到各個(gè)檢修管理小組。動(dòng)態(tài)化地引入信息技術(shù)手段，將電力電纜運(yùn)行數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)化進(jìn)行追蹤，固件出故障數(shù)據(jù)庫(kù)，總結(jié)區(qū)域電力電纜運(yùn)行故障的數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)常見(jiàn)的故障進(jìn)行把控，總結(jié)出電力電纜運(yùn)行故障的規(guī)律，切實(shí)將故障防患于未然。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，電力資源成為當(dāng)前人們?nèi)粘Ｉ钆c生產(chǎn)中不可忽視的重要資源，若電纜發(fā)生故障，要第一時(shí)間了解并掌握電纜故障出現(xiàn)的原因，并且做好相應(yīng)的防范工作。第一時(shí)間排除電纜隱患，有效預(yù)防意外停電事故出現(xiàn)，杜絕因?yàn)殡娎|損壞對(duì)人們生活生產(chǎn)帶來(lái)不良影響，確保廣大群眾的用電安全。