電力電纜故障的檢測(cè)與預(yù)防對(duì)策

王宇夫

【摘要】：本文分析了常用的電力電纜故障檢測(cè)方法，結(jié)合電力電纜檢測(cè)工作中遇到的問(wèn)題，提出了相應(yīng)的預(yù)防措施，介紹了目前電力電纜故障檢測(cè)工作中應(yīng)用的新技術(shù)，這些對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，提高供電的可靠性，有重大的意義。

【關(guān)鍵詞】：電力電纜；故障判斷；檢測(cè)方法；預(yù)防措施

1、常用的電力電纜故障檢測(cè)方法

1.1脈沖電壓取樣法

脈沖電壓取樣法即沖擊高壓閃絡(luò)法，主要應(yīng)用于高電阻泄漏和閃絡(luò)性故障的測(cè)量檢測(cè)辦法，即在電纜沒(méi)有完全擊穿的情況在應(yīng)用此方法，首先將電纜故障點(diǎn)在直流或脈沖高電壓信號(hào)下?lián)舸?，然后再通過(guò)記錄放電脈沖在測(cè)量點(diǎn)與故障點(diǎn)往返一次所要的實(shí)際時(shí)間來(lái)測(cè)量?jī)牲c(diǎn)之間的距離。脈沖電壓法主要分為直閃法和沖閃法兩種，直閃法即直流高壓閃絡(luò)法，沖閃法即沖擊高壓閃絡(luò)法。

1.2測(cè)量電阻電橋法

測(cè)量電阻電橋法對(duì)于短路故障、低阻故障，測(cè)量起來(lái)非常方便，它利用的是電橋平衡時(shí)，對(duì)應(yīng)的橋臂、電阻之間的乘積相等，而電纜的長(zhǎng)度和電阻是成正比的，利用這一原理從而算出故障點(diǎn)與測(cè)試點(diǎn)之間的距離，在利用此方法時(shí)，需要找出一根絕緣電阻良好的電纜，和電纜的長(zhǎng)度加以輔助，從而進(jìn)行計(jì)算。此方法在幾十年來(lái)沒(méi)有什么變化。

1.3低壓脈沖反射法

低壓脈沖反射法也稱為時(shí)域反射法，是指脈沖反射儀在不通過(guò)高壓沖擊器的情況下，獨(dú)立測(cè)量電纜的低阻和短路的故障。

1.4電纜故障點(diǎn)定位的常用方法

1.4.1現(xiàn)象觀察法

此方法是利用了故障點(diǎn)在高壓脈沖沖擊下，擊穿放電時(shí)會(huì)有放電的聲音，冒出火花，散發(fā)出氣味，從而進(jìn)行故障點(diǎn)定位，此方法適用于隧道敷設(shè)的電力電纜故障點(diǎn)查找，管道施工，只在施工井內(nèi)小范圍的運(yùn)用。

1.4.2聲磁同步法

在向電纜施加沖擊直流高壓時(shí)，使電纜故障點(diǎn)放電，會(huì)在電纜周?chē)a(chǎn)生脈沖磁場(chǎng)，在結(jié)合現(xiàn)象觀察法定位的故障點(diǎn)是接收到的脈沖磁場(chǎng)信號(hào)既可認(rèn)為放電聲音是故障點(diǎn)發(fā)出的。此方法旨在更加精準(zhǔn)的在現(xiàn)象觀察法下確定的故障點(diǎn)進(jìn)行確定。

1.4.3音頻感應(yīng)法

音頻感應(yīng)法大多用于測(cè)量低阻故障，其原理是：利用1kHz的音頻信號(hào)發(fā)生器向待測(cè)的電纜注入一個(gè)音頻電纜，然后電纜會(huì)發(fā)出電磁波，在地面上接收電磁場(chǎng)的信號(hào)，并放大，在送入耳機(jī)或指示儀表，可以根據(jù)聲響的強(qiáng)弱、指示儀表值的大小來(lái)確定故障點(diǎn)。

2、電纜故障測(cè)量時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題

一些比較常規(guī)的問(wèn)題，依據(jù)一些常規(guī)的方法都能準(zhǔn)確的查到故障點(diǎn)，對(duì)于出現(xiàn)的一些不同于平常的現(xiàn)象，還應(yīng)根據(jù)一些經(jīng)驗(yàn)和方法來(lái)查找。

（1）電纜敷設(shè)完畢后，電纜的護(hù)套試驗(yàn)，儀器上儀表的電流、電壓表指數(shù)都比較大而且很穩(wěn)定這種現(xiàn)象有幾個(gè)方面的原因：①接地箱，箱內(nèi)比較潮濕，引起接線端子對(duì)地放電；②電纜接頭安裝與制作的過(guò)程中，石墨層與護(hù)套的有效斷面未處理干凈；③電纜施工過(guò)程中出現(xiàn)小面積但深度較深的損傷。

（2）用電橋法測(cè)距時(shí)，正反接線兩次測(cè)量時(shí)，出現(xiàn)不同的測(cè)量數(shù)據(jù)此現(xiàn)象為電纜出現(xiàn)兩個(gè)或兩個(gè)以上的故障點(diǎn)，此時(shí)應(yīng)采用音頻感應(yīng)的方法依次測(cè)量并測(cè)量故障點(diǎn)。

（3）聲測(cè)法查故障不準(zhǔn)確或查不出故障原因有兩種：①故障點(diǎn)大面積受潮；②故障點(diǎn)大面積放電。但是電爬的距離比較長(zhǎng)，導(dǎo)致能量不集中，電弧不足以使故障點(diǎn)形成瞬間短路導(dǎo)致的，故障點(diǎn)放電不充分表現(xiàn)在這。

3、預(yù)防電纜故障的主要技術(shù)措施

電纜故障的原因，主要是在施工過(guò)程和運(yùn)行環(huán)境所導(dǎo)致的，施工過(guò)程中，所采取的防御措施主要有：

（1）施工工機(jī)具和牽引力的正確性，拐彎路徑時(shí)拐彎半徑的大小，管道施工時(shí)，管道口的保護(hù)，敷設(shè)過(guò)程中應(yīng)時(shí)刻注意查看電纜的受力和護(hù)套是否損傷的情況。

（2）隧道施工大多數(shù)情況電纜的損傷是在隧道內(nèi)電纜支架的擦傷，施工時(shí)應(yīng)有專(zhuān)人負(fù)責(zé)、統(tǒng)一指揮，避免擦傷。

（3）運(yùn)行時(shí)，要經(jīng)常巡查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行環(huán)境的變化和是否有外力的破壞。此外還有：

3.1選擇合適的電纜類(lèi)型

交聯(lián)聚乙烯電纜不僅允許溫升比高，其工作允許場(chǎng)強(qiáng)也比較高，而且其敷設(shè)不受高落差限制，相同截面的電纜，交聯(lián)聚乙烯電纜允許長(zhǎng)期載流量也比較高，這即解決了高落差引起的故障，又?jǐn)U大了電纜的輸送容量，目前已廣泛得到應(yīng)用。

3.2改進(jìn)電纜附件的安裝制作的工藝

環(huán)氧樹(shù)脂電纜附件具有較高的耐壓強(qiáng)度和機(jī)械強(qiáng)度、化學(xué)性能穩(wěn)定、吸水率低、與金屬粘結(jié)力強(qiáng)、密封性能好、采用這種電纜終端時(shí)，基本上解決了電纜接頭漏油等問(wèn)題，電纜的絕緣性能有所提高。

3.3腐蝕會(huì)引起電纜故障，選擇電纜通道時(shí)應(yīng)去避免

電纜的周?chē)h(huán)境不良，旁邊土壤中含有氯化物、酸、堿溶液等化學(xué)物質(zhì)，因此電纜會(huì)受到腐蝕，鄰近化工廠地區(qū)地下水的污染，也會(huì)是電纜產(chǎn)生化學(xué)腐蝕，所以在選擇電纜通道時(shí)，必須認(rèn)真調(diào)查或詢問(wèn)相關(guān)的地質(zhì)污染情況。

3.4監(jiān)視負(fù)荷電流、預(yù)防過(guò)負(fù)荷產(chǎn)生絕緣擊穿

電力電纜運(yùn)行規(guī)程規(guī)定：原則上電纜線路不允許過(guò)負(fù)荷運(yùn)行、超負(fù)荷運(yùn)行，由于電纜溫升的增加，電纜絕緣加快了老化速度，從事其的壽命大大降低，運(yùn)行中使電纜絕緣薄弱處如接頭發(fā)生擊穿事故。所以根據(jù)電纜敷設(shè)方式、運(yùn)行條件、環(huán)境溫度、并列回路的條數(shù)對(duì)電纜的長(zhǎng)期允許載流進(jìn)行校核并作出規(guī)定值，運(yùn)行中依據(jù)所規(guī)定的值對(duì)電纜載流量進(jìn)行檢測(cè)，在負(fù)荷高峰期應(yīng)用紅外線測(cè)溫儀對(duì)電纜的節(jié)點(diǎn)測(cè)溫，防止電纜溫度過(guò)高、過(guò)熱，及時(shí)掌握電纜的運(yùn)行情況，以避免電纜長(zhǎng)期過(guò)負(fù)荷運(yùn)行造成的電纜故障。

4、電纜故障檢測(cè)的新方法

4.1采用人工神經(jīng)網(wǎng)路查找電纜故障定點(diǎn)

人工神經(jīng)網(wǎng)路是以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模擬生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)上的每一個(gè)結(jié)點(diǎn)類(lèi)似于一個(gè)神經(jīng)元，經(jīng)可以記憶（儲(chǔ)存）、處理一定的信息，并與其他結(jié)點(diǎn)并行工作。求解一個(gè)問(wèn)題是向人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的某些結(jié)點(diǎn)輸入信號(hào)，各結(jié)點(diǎn)處理后向其他結(jié)點(diǎn)輸出，其它結(jié)點(diǎn)接受并處理后再輸出，直到整個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工作完畢，輸出最后結(jié)果。

結(jié)束語(yǔ)

在實(shí)際的生產(chǎn)工作中，電纜的故障的類(lèi)型和故障的原因是多種多樣的，電纜故障的產(chǎn)生是一個(gè)長(zhǎng)久積累和管理不善造成的，因此電纜事故的發(fā)生要減少甚至杜絕，只有提高相關(guān)人員的主觀認(rèn)識(shí)，從電纜路徑的選擇，運(yùn)行環(huán)境的控制，施工過(guò)程的把關(guān)，參數(shù)的監(jiān)控監(jiān)測(cè)，各個(gè)方面采取得力的措施，精心維護(hù)，積極預(yù)防。

【參考文獻(xiàn)】：

[1]于景豐.電力電纜實(shí)用新技術(shù)（施工安裝運(yùn)行維護(hù)故障診斷）.2014，01.