電力電纜故障定位的探討

岑廣平

【摘 要】隨著中國(guó)的快速發(fā)展，中國(guó)的城市建設(shè)和不斷完善，在同一時(shí)間，社會(huì)和經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，現(xiàn)在有對(duì)電力的需求不斷增長(zhǎng)，對(duì)電力的依賴(lài)程度也越來(lái)越高，所以，在對(duì)電力設(shè)施的建設(shè)中，必須也不斷完善。而檢測(cè)確定電力電纜中出現(xiàn)的問(wèn)題也需要花費(fèi)大量的時(shí)間精力。因此，本文就如何快速準(zhǔn)確的找到電力電纜故障點(diǎn)進(jìn)行了分析，并相應(yīng)提出建議。

【關(guān)鍵詞】電力電纜；故障定位；定位方法

0 前言

因各種原因電源電纜往往會(huì)出現(xiàn)不同程度的故障，該故障會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)的非正常運(yùn)行，出現(xiàn)停電事故，影響人們的正常生活。隨著社會(huì)的發(fā)展，利用電力電纜的范圍越來(lái)越廣，特別是在城市，電力電纜化的趨勢(shì)逐步加強(qiáng)。但是，如何準(zhǔn)確的找到電力電纜的準(zhǔn)確故障點(diǎn)確實(shí)困難的。因?yàn)槌鞘须娎|會(huì)廣泛使用各種交聯(lián)電纜，這給診斷電力電纜的故障點(diǎn)帶來(lái)了更多的困難。

1 電力電纜故障類(lèi)型分析

1.1 開(kāi)路故障

核心或多芯電纜導(dǎo)體開(kāi)放，這種失敗的損失由外力引起的。故障分辨率類(lèi)型：絕緣搖表實(shí)驗(yàn)可以在每個(gè)使用的電纜的兩端執(zhí)行，如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果為絕緣實(shí)驗(yàn)合格，那么下一步就是需要出現(xiàn)故障的電纜與良好的正常使用中的電纜短接，然后，當(dāng)使用萬(wàn)用表連續(xù)性檢驗(yàn)的另一端可以確定電纜為開(kāi)路故障。

1.2 低阻短路故障

相短路或電纜是相對(duì)地短路。如果電纜芯對(duì)絕緣電阻或芯之間的絕緣電阻低于100kΩ，并且導(dǎo)體連續(xù)性良好，則這種故障是低阻短路故障。通常，它們是單相，兩相地短路或接地。在電線連接良好的情況下，如果出現(xiàn)許多電纜芯或絕緣電阻的接地部分或在芯和芯的絕緣電阻之間出現(xiàn)比正常電阻更大的情況，即為低阻短路故障。故障類(lèi)型分辨：可以直接用萬(wàn)用表纜芯或核心 - 核心試驗(yàn)的直接得出電阻數(shù)據(jù)。

1.3 電阻泄露故障

如果電纜直流阻抗在故障點(diǎn)本身比電纜的阻抗更大，此類(lèi)故障就是所謂的電阻泄露故障。高壓絕緣試驗(yàn)，隨著與電壓試驗(yàn)的增加，漏電流也將增加，如果測(cè)試電壓上升到一定值，這個(gè)漏電流可能超過(guò)允許的最大電流。

1.4 高阻閃絡(luò)性故障

高阻閃絡(luò)性故障的典型特點(diǎn)是它的漏電電流不會(huì)隨電壓升高，而有規(guī)律的增加。但如果測(cè)試電壓突然增加，則電流也會(huì)隨之突然增加，但電流表的指針卻會(huì)出現(xiàn)不斷擺動(dòng)，擺動(dòng)閃絡(luò)。如果重復(fù)測(cè)試，就可能會(huì)發(fā)展可逆。無(wú)故障路阻力，然而，還有一定的差距，會(huì)出現(xiàn)閃絡(luò)現(xiàn)象。

1.5 護(hù)層故障

對(duì)一般的涵蓋經(jīng)常使用的電力電纜線的護(hù)層都是有一定要求的，準(zhǔn)確測(cè)定護(hù)套故障定位后可以用相同的材料修復(fù)繃帶的保護(hù)層以繼續(xù)使用，如果保護(hù)層被破壞的程度較大，可以使用熱縮套筒對(duì)其進(jìn)行包裝，之后對(duì)其進(jìn)行加熱收縮。保護(hù)層的修復(fù)成功后，要對(duì)其進(jìn)行絕緣電阻測(cè)量或保護(hù)層直流電壓測(cè)試，測(cè)試之后，如果還有故障存在，則可以得出出現(xiàn)故障的是其他部分的結(jié)論。

2 電力電纜故障定位

2.1 低阻故障測(cè)量方法

使用電橋法最初的最典型的電纜故障檢測(cè)方法。用電橋法確定電纜故障時(shí)所使用的電橋是電壓為恒定E的，成品電橋。由于電壓已經(jīng)確定不會(huì)改變，所以電流的大小只取決于電纜接地故障電阻阻值r。電橋法對(duì)于那些故障電阻阻值較小的故障點(diǎn)的測(cè)定非常準(zhǔn)確； 但是，如果故障點(diǎn)的電阻阻值過(guò)大，遠(yuǎn)大于電源電壓E，則會(huì)造成所測(cè)出的故障點(diǎn)不準(zhǔn)確。因?yàn)闃螂娫措妷簩?huì)在測(cè)量該電阻時(shí)損失大的一部分，導(dǎo)致電流過(guò)小，電流表無(wú)法檢測(cè)出來(lái)，從而造成最終的測(cè)量誤差增大。因?yàn)殡姌蚍ㄊ趾?jiǎn)便，在操作過(guò)程中接線不復(fù)雜，所以容易掌握這種方法，在加上電橋法使用時(shí)間較長(zhǎng)，所以成為了一種典型的確定故障點(diǎn)的方法。為了繼續(xù)使用這種經(jīng)典的方法需要解決電橋法中因故障電阻阻值過(guò)大而導(dǎo)致的電流過(guò)小，對(duì)最終測(cè)量造成影響甚至出現(xiàn)錯(cuò)誤的問(wèn)題，需要提高電橋的電壓E，或者增加電流表測(cè)量過(guò)程中的靈敏度，使用精確度更小的電流表，這樣可以一定程度上減少誤差。但是，改進(jìn)的這兩個(gè)措施的成效是有限的。提高電流計(jì)靈敏度的方法是通常將直流放大器安裝在電流計(jì)的前面，但高增益放大器零點(diǎn)上下浮動(dòng)問(wèn)題嚴(yán)重。增加電源電壓卻會(huì)對(duì)電橋和人員的安全產(chǎn)生一定的影響。因?yàn)楫?dāng)電源電壓上升到一定值時(shí)，故障接地電阻r經(jīng)常在這時(shí)表現(xiàn)出在極不穩(wěn)定的問(wèn)題，如果故障電阻突然被破壞，則會(huì)造成電流過(guò)大，直接燒毀電流表和電橋系統(tǒng)，甚至可能對(duì)工作人員的安全產(chǎn)生威脅。綜上可以看出，使用電橋法確定故障位置還是有較大的局限性。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)，可以用電橋法直接確定故障點(diǎn)的故障占總故障的不到40%。剩下的60%故障則需要使用燒穿法。這個(gè)方法對(duì)常充油電纜很有效。而如今使用最多的方法是科學(xué)技術(shù)含量較高的低壓脈沖法。其原理是向電纜線發(fā)射低壓脈沖，觀察遇到的特性阻抗是否匹配，以檢測(cè)故障反射的位置。經(jīng)證實(shí)，這種方法成功率最高。

2.2 高阻故障測(cè)量法

閃沖法是確定高阻故障中的典型方法。如果故障點(diǎn)在沖閃測(cè)試后還未被確定，則可以就以下幾方面進(jìn)行考慮。首先，電容過(guò)低是一個(gè)常常被忽視的問(wèn)題。由于高壓電纜電壓固定不變，恒定為U，不能無(wú)限增長(zhǎng)，所以若要準(zhǔn)確找到位置需要增大電容。但是，由于制造電容的材料一般選擇的比較廉價(jià)，所以容易出現(xiàn)電容過(guò)小，進(jìn)而出現(xiàn)故障點(diǎn)不放電的問(wèn)題。第二，如果電纜大面積受潮則需要很大能量，所以要保證電纜不要受潮。第三，可能是交聯(lián)電纜的屏蔽層被破壞，不能形成一個(gè)閉合回路，從而造成儀器不能獲波形。這樣就造成無(wú)法通過(guò)閃沖法定位。高阻故障測(cè)量的另一方法是用直閃法來(lái)確定電纜閃絡(luò)性高阻故障的位置。使用直閃法需要特別注意安全問(wèn)題，對(duì)于人員和設(shè)備，一定要注意電流采樣的安全性；電纜接地線必須合格。確保這些問(wèn)題是成功使用直閃法的前提條件。

2.3 精確定位

精確定位前，需要針對(duì)不同的情況選擇不同的測(cè)量方法先做一個(gè)粗測(cè)量，通過(guò)分析粗測(cè)量的結(jié)果進(jìn)行判斷，進(jìn)而確定故障位置。然而，一個(gè)故障點(diǎn)的精確位置，必須通過(guò)一個(gè)定點(diǎn)才可以得出。早期需要使用聲音判斷故障點(diǎn)的位置，這樣環(huán)境影響對(duì)故障點(diǎn)的確定造成很大影響。工作人員只能在特定環(huán)境下測(cè)量。但現(xiàn)在有了音頻法、振動(dòng)法、聲測(cè)法等多種高技術(shù)含量的方法供電纜故障精測(cè)使用。音頻法主要在純短路或定點(diǎn)斷線中使用?？朔搪饭收宵c(diǎn)純凈的聲音太安靜，整個(gè)電纜的區(qū)別；斷開(kāi)不會(huì)在這兩種情況下放電。由于封閉故障常常是在中間接頭處出現(xiàn)，所以在此種情況下常常使用振動(dòng)法，可以更好的尋找其震動(dòng)點(diǎn)?？商娲?，在電纜端頭移動(dòng)關(guān)節(jié)的直流電阻測(cè)量。在實(shí)踐中多次使用的方法。采用聲測(cè)法則要注重與其他故障點(diǎn)的放電聲音之間的差異。抓住非交聯(lián)電纜故障聲音更小，更安靜而故障點(diǎn)聲大而清脆的特點(diǎn)。離開(kāi)位置聲音立即變得不一樣。此外，還要區(qū)分是否存在電磁的干擾。提起探針?lè)ㄈ匀皇锹曇?，那聲音是電磁干擾，非故障點(diǎn)放電聲。

3 結(jié)束語(yǔ)

上述電源線故障處理方法，是根據(jù)實(shí)際應(yīng)用所總結(jié)的。不包括所有的電力電纜故障定位方法。廣泛使用的電力電纜故障測(cè)試也將被越來(lái)越多的人們的關(guān)注。？只要正確應(yīng)用確定故障位置的方法，在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中便可以較為輕松地完成對(duì)故障位置的粗測(cè)。在粗測(cè)量過(guò)程中要做到認(rèn)真，同時(shí)還要膽大，不要畏手畏腳，不敢去做。只要正確的操作，還是可以盡快粗略的確定故障位置的。

【參考文獻(xiàn)】

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[責(zé)任編輯：張濤]