配電電纜故障測尋技術(shù)淺析

張潤駿 滕敏敏

摘要：隨著經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，城市生產(chǎn)生活的各個方面對電力使用的需求也越來越大，電力電纜線路的安全可靠就顯得尤為重要。針對電力系統(tǒng)實際運行中配電電纜發(fā)生故障的情形，本文詳細分析了常見電力電纜故障的類型及其發(fā)生的原因與故障的診斷方法，并結(jié)合故障診斷方法給出了具體的電力電纜運維建議和故障預防對策，進一步提高高壓電力電纜運行的穩(wěn)定性和可靠性。

關(guān)鍵詞：配電電纜；故障；診斷處理

中圖分類號：TM75 文獻標識碼：A

一、分析電力電纜故障分析的重要性

隨著城市配電線路建設(shè)規(guī)模不斷提升，電網(wǎng)中新電纜公里數(shù)的逐年增加，經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，社會的不斷進步，人們的日常生產(chǎn)與生活對于電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性也提出了更高的要求。城市配電網(wǎng)好比是人的經(jīng)絡(luò)血脈，電力電纜好比是經(jīng)絡(luò)中的血管，一旦血管損壞將直接影響人的身體健康。因此電力電纜故障將直接威脅電網(wǎng)的安全運行，影響人們的生活質(zhì)量。如何在盡可能短的時間內(nèi)實現(xiàn)對電力電纜故障的清除，實現(xiàn)降低故障率、提升電網(wǎng)穩(wěn)定性逐漸成為電力公司工作的中心與焦點。

二、高壓電力電纜故障原因分析

日常生活中比較常見的電纜故障有：機械損傷、絕緣損傷、還有其工作時電壓電熱造成的損傷。當電纜發(fā)生以上幾方面故障時，解決的辦法簡單總結(jié)如下：①第一時間切斷故障電纜的電源；②對故障進行檢查分析并進行修復。只有在這兩步完成后才能恢復供電，圖1所示為電纜故障情況示意圖。

三、電力電纜故障問題檢測措施

1.檢測原理

電纜故障檢測的基本原理是通過發(fā)射脈沖波與反射回波來計算出故障的距離確定故障的位置，但是對于不同性質(zhì)的故障往往會具有不同的反應(yīng)。針對一些電阻阻值變化較小甚至開路狀態(tài)的故障性質(zhì)，通常可以通過閃測儀來進行檢測，檢測過程中閃測儀發(fā)射脈沖信號，脈沖信號傳輸?shù)焦收隙?，根?jù)行波傳播理論，電纜故障部分的阻抗失配點會產(chǎn)生波的反射或者是減弱信號強度，從而通過對反射脈沖進行檢測即可得出故障的具體位置以及具體原因。在檢測過程中，由于不同的電纜材質(zhì)、直徑以及運行環(huán)境都會在一定程度上影響到檢測的結(jié)果，會對后期電纜故障的排除與維修產(chǎn)生一定的誤導，所以必須要根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行電纜的參數(shù)調(diào)整以獲得更加精確的檢測效果。

2.檢測措施

當前我國目前在電纜故障問題方面的主要檢測手段有以下幾種：

1）脈沖測試法。

脈沖測試法就是按照基本的行波傳輸原理，在故障處增設(shè)脈沖信號來實現(xiàn)檢測的，通過脈沖反射波的入射角及反射角的差異以及強度變化來進行判斷具體的故障位置。近些年隨著我國科學技術(shù)的不斷發(fā)展進步，脈沖儀器設(shè)備的成本逐漸降低，也使得該測試方法被更加廣泛的應(yīng)用于我國各地的電力電纜的故障測試中，脈沖測試法技術(shù)相比其他方法較成熟，檢測手段豐富多樣，對于不同類型的故障都具有一定的檢測能力，再加上成本的原因，在未來相當長一段時間內(nèi)依然會作為主要的電力電纜故障檢測手段繼續(xù)使用。

2）沖閃檢測法。

沖閃檢測法是使用大容量電容器作為直流電源，因其等效內(nèi)阻很小，相當于一個恒壓源。其特征是專門針對電纜發(fā)生故障時的位置進行擊穿閃絡(luò)放電，從而將故障區(qū)域電阻值變化較大的位置發(fā)射出的信號進行收集，最終對故障精確位置以及故障發(fā)生的原因進行判斷的一種檢測手段。此檢測手段更加適用于高壓條件下的電力電纜的檢測，同時最好是建立在了解故障的基本類型后再進行沖閃檢測，效果最佳。

3）直閃測試法。

直閃測試法屬于一種特殊的檢測方法，原理是根據(jù)閃絡(luò)放電時產(chǎn)生的脈沖波與其反射波在儀器上記錄的時間間隔，從而計算出電纜故障點的距離。該方法所針對的故障類型較窄，檢測目標主要為閃絡(luò)性高阻故障。

四、電力電纜故障的診斷處理方法

4.1聲測法

聲測法，主要指高壓電力電纜出現(xiàn)故障的時候，利用發(fā)出的聲音來找尋故障的發(fā)生源，該類測試方法主要適宜用于測試高阻故障和閃絡(luò)性故障時。聲測法操作簡便，準確性好，因此比較常用。聲測法的基本原理為：利用高壓直流耐壓設(shè)備經(jīng)電容器充電后，通過球間隙向故障線芯進行放電，當故障點被擊穿時，會在故障點進行放電，從而在故障點附近產(chǎn)生機械振動波和電磁波，在故障點處聲音最大，振感最強，利用拾音器在粗側(cè)故障距離附近沿電纜路徑徑向聽測，以此來確定故障點準確位置。

4.2聲磁信號同步接收定點法

聲磁信號同步接收定點法（簡稱聲磁同步法）的基本原理是：向電纜施加沖擊直流高壓使故障點放電，在放電瞬間電纜金屬護套與大地構(gòu)成的回路中形成感應(yīng)環(huán)流，從而在電纜周圍產(chǎn)生脈沖磁場。采用感應(yīng)接收器接收脈沖磁場信號，并在故障點發(fā)出放電聲信號。根據(jù)探測器探頭探測到的聲、磁信號之間最小時間間隔的電即為故障點，這比聲測法抗干擾性較好。

五、電力電纜故障的預防對策

為了提高電纜運行的安全性與穩(wěn)定性，有效地降低故障的發(fā)生概率，故障診斷人員應(yīng)采取合適的措施進行故障預防，使得高壓電力電纜的使用壽命能夠得到延長，使其運行也能夠保持在穩(wěn)定、良好的狀態(tài)之下。在實際電力電纜管理工作的開展中，還需要加強對電纜的日常維護，對具體的各項參數(shù)進行記錄并歸檔，增加安全檢查的次數(shù)，對于那些經(jīng)常出現(xiàn)故障的位置，應(yīng)該適當?shù)脑黾訖z查次數(shù)。此外，還應(yīng)強化企業(yè)各部門間的交流聯(lián)系，通過開展協(xié)調(diào)會議來對高壓電力電纜的施工位置及注意事項進行明確，達到施工團隊之間的協(xié)調(diào)發(fā)展，并在施工中加強對電力電纜設(shè)施的保護。

總結(jié)：

綜上所述，盡管配電電力電纜故障的種類較多，故障類型與導致的因素也各不相同，但是通過對電力電纜的故障進行分析了解，可以更加準確地對故障的性質(zhì)進行判斷，從而通過使用適當?shù)奶幚硎侄?，及時地找到故障位置，可以有效地減少電纜線路的停電時間。由于配電線路電力電纜的安全運行關(guān)系到民生，同時對于社會經(jīng)濟發(fā)展也具有較大的影響，所以電纜相關(guān)從業(yè)人員還是應(yīng)該提升自身的電纜檢測技術(shù)水平，提高故障檢測的速度與質(zhì)量，為實現(xiàn)電力電纜安全穩(wěn)定運行提供技術(shù)保障。

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（作者單位：上海電力大學經(jīng)濟與管理學院）