電力電纜故障分析及探測(cè)技術(shù)

張延德 王祥勇

【摘 要】隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展速度提升，對(duì)電力系統(tǒng)要求越來(lái)越高。良好穩(wěn)定的供電體系可以更好地促進(jìn)生產(chǎn)建設(shè)。其中，電力電纜設(shè)備故障分析與探測(cè)技術(shù)的質(zhì)量與時(shí)效性對(duì)電力供給系統(tǒng)尤為重要。論文通過(guò)對(duì)電力電纜設(shè)備故障分析與探測(cè)技術(shù)的研究，總結(jié)出相關(guān)的故障問(wèn)題與技術(shù)優(yōu)化措施，為電力電纜的穩(wěn)固性與安全性提供有力保障。

【Abstract】With the rapid development of China's economic construction， the requirements for power system is getting higher and higher. A good and stable power supply system can better promote production and construction. Among them， the analysis of power cable equipment failure and the quality and timeliness of detection technology is particularly important for the power supply system. Through studying the analysis and detection technology of power cable equipment failure， the the related fault problems and technical optimization measures are summarized， so as to provide a strong guarantee for the stability and safety of power cables.

【關(guān)鍵詞】電力電纜；探測(cè)技術(shù)；電阻電壓

【Keywords】power cable； detection technology； resistance voltage

【中圖分類(lèi)號(hào)】TM247 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2018）09-0187-02

1 引言

隨著生產(chǎn)建設(shè)與百姓用電的需求增長(zhǎng)，解決電力系統(tǒng)中電力電纜設(shè)備故障與探測(cè)技術(shù)等相關(guān)問(wèn)題突顯重要，更關(guān)乎日后電力傳輸?shù)姆€(wěn)定性與安全性。結(jié)合電力電纜故障實(shí)際情況，按照有關(guān)規(guī)定進(jìn)行科學(xué)、合理的處理，并采用先進(jìn)的探測(cè)技術(shù)對(duì)電力電纜故障進(jìn)行及時(shí)判定與確定，并使其發(fā)揮良好的運(yùn)行性能，進(jìn)而保障電力系統(tǒng)的正常生產(chǎn)供電工作。

2 電力電纜故障分析

2.1 操作方面造成的故障

隨著我國(guó)基礎(chǔ)工程建設(shè)步伐逐漸加快，在電力系統(tǒng)中電力電纜的鋪設(shè)工程施工作業(yè)尤為重要，是日后電力電纜能夠充分發(fā)揮作用的重要基礎(chǔ)保障。但現(xiàn)階段我國(guó)電力電纜鋪設(shè)施工作業(yè)中卻存在諸多問(wèn)題與弊端。首先，由于操作失誤與不當(dāng)對(duì)電力電纜造成的損壞極為突出。具體體現(xiàn)在施工作業(yè)人員的工作方式與責(zé)任態(tài)度上，施工人員在對(duì)電力電纜進(jìn)行鋪設(shè)施工中沒(méi)能對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行認(rèn)真研究與考量，只是單一盲目地進(jìn)行布網(wǎng)施工，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)存在的隱患問(wèn)題沒(méi)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行機(jī)械設(shè)備操作中極易造成對(duì)電力電纜的摩擦性破壞。其次，較輕的摩擦破壞并不能對(duì)電力電纜造成較重的直接傷害，但由于破損面的擴(kuò)散與物質(zhì)侵蝕，長(zhǎng)期下去容易造成對(duì)電力電纜的腐蝕，進(jìn)行導(dǎo)致電力系統(tǒng)全盤(pán)崩潰與故障的產(chǎn)生。

2.2 絕緣體方面造成的故障

“絕緣體”是電力電纜的重要保護(hù)層與防護(hù)體，對(duì)電力電纜的整體工作運(yùn)行與穩(wěn)定安全起到至關(guān)重要的影響作用。但由于絕緣體物質(zhì)的特殊性，導(dǎo)致其造成的故障問(wèn)題頻出。首先，主要體現(xiàn)在高溫與強(qiáng)電壓的作用影響下，極易造成絕緣體本身的電阻率與阻燃性發(fā)生突變性改變，這種突發(fā)性改變對(duì)絕緣體本身危害極大，更對(duì)絕緣效能的發(fā)揮起到較大的削減作用。同時(shí)，對(duì)介質(zhì)的消耗磨損程度也會(huì)逐漸增大，進(jìn)而導(dǎo)致絕緣體老化、崩潰現(xiàn)象的產(chǎn)生，這種絕緣體老化現(xiàn)象是電力電纜的重要故障之一。

3 電力電纜的故障檢測(cè)方法

3.1 電力電纜故障原因的判定

電力電纜故障的形成不是單一演變形成的，必定有其源頭性與根源性。因此，針對(duì)電力電纜檢查維修工作的開(kāi)展，就必須先對(duì)其故障形成與發(fā)生的原因進(jìn)行判定。這種判定有其相對(duì)的重要性與作用，故障原因判定可以為下一步技術(shù)人員進(jìn)行維修提供相應(yīng)的參考意見(jiàn)，從分析故障的形成與損壞程度可以針對(duì)性地采取合理的處理措施，現(xiàn)階段電力電纜故障原因判定方式主要為故障距離測(cè)量與故障結(jié)點(diǎn)確定。首先，故障距離測(cè)量法。該方法主要是根據(jù)對(duì)電力電纜故障距離進(jìn)行儀器測(cè)量的方式，進(jìn)而來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)故障產(chǎn)生原因的初步判定，該方法在進(jìn)行中依靠傳統(tǒng)橋測(cè)法與現(xiàn)代化比較常用的行波測(cè)距來(lái)實(shí)現(xiàn)完成。其次，故障結(jié)點(diǎn)確定法。這種判定方法比故障距離測(cè)量法更為精準(zhǔn)與快速，故障結(jié)點(diǎn)確定法是通過(guò)對(duì)電力電纜故障定點(diǎn)、劃點(diǎn)、認(rèn)點(diǎn)的步驟方式進(jìn)行故障技術(shù)判定的。通過(guò)電纜的路徑走向，劃分故障點(diǎn)的大體范圍，之后利用放電聲測(cè)法與相關(guān)儀器設(shè)備進(jìn)而鎖定具體位置[1]。

3.2 電力電纜故障節(jié)點(diǎn)探測(cè)方法

首先，低壓脈沖法。低壓脈沖法在現(xiàn)階段我國(guó)電力電纜探測(cè)中較為常用。該方法原理是以微波脈沖波傳輸接受的方式對(duì)其故障進(jìn)行探測(cè)。其探測(cè)原理是脈沖波在傳輸?shù)倪^(guò)程中，如遇到故障點(diǎn)就會(huì)形成相對(duì)的反彈預(yù)警，而自動(dòng)裝置會(huì)根據(jù)傳輸進(jìn)程長(zhǎng)度與反彈長(zhǎng)度之間的差額進(jìn)行具體核算，其核算進(jìn)程長(zhǎng)度的結(jié)果正是其故障點(diǎn)發(fā)生的位置。但低壓脈沖法由于輸送信號(hào)電壓較低，只能對(duì)電力電纜低阻故障與開(kāi)路故障進(jìn)行探測(cè)。其次，高壓脈沖法。通過(guò)對(duì)電力電纜實(shí)施高壓脈沖進(jìn)而定位故障點(diǎn)的具體方法，在高壓脈沖過(guò)程中由于其傳輸?shù)碾妷好}沖較高，因此遇到故障點(diǎn)就會(huì)出現(xiàn)擊穿與放電現(xiàn)象。但由于故障點(diǎn)電阻較高，雙向高電壓與高電阻進(jìn)行快速碰撞后會(huì)產(chǎn)生放電與短路現(xiàn)象，所以，相關(guān)技術(shù)維修人員可以通過(guò)短路點(diǎn)定位進(jìn)而尋找到故障點(diǎn)。這種方法比低壓脈沖法在鎖定故障點(diǎn)方面更為快速與高效。最后，二次脈沖測(cè)量法。二次脈沖測(cè)量法是根據(jù)現(xiàn)階段我國(guó)生產(chǎn)耗電與百姓生活用電應(yīng)運(yùn)而生的高效探測(cè)技術(shù)，充分解決了傳統(tǒng)電力電纜電阻偏高且接地等問(wèn)題。彌補(bǔ)了傳統(tǒng)電壓檢測(cè)不足之處，使電力電纜故障探測(cè)技術(shù)更為完善化與系統(tǒng)化。其探測(cè)原理是向電力電纜輸出低壓脈沖波，當(dāng)?shù)蛪好}沖波在經(jīng)過(guò)故障點(diǎn)時(shí)，如故障點(diǎn)電阻較高，該低壓脈沖波會(huì)自動(dòng)返回，之后隨即又向其故障點(diǎn)釋放高壓脈沖波，高壓脈沖波與高壓電阻會(huì)產(chǎn)生擊穿放電效果，然后又會(huì)緊隨發(fā)出低壓脈沖波，該脈沖波與故障點(diǎn)進(jìn)行返回。二次脈沖測(cè)量設(shè)備會(huì)將上述脈沖波流程進(jìn)行相對(duì)保存，進(jìn)而更為標(biāo)準(zhǔn)、效率、準(zhǔn)確地判定其電力電纜故障點(diǎn)[2]。

4 電力電纜故障處理措施

首先，可以通過(guò)低壓脈沖探測(cè)技術(shù)對(duì)電阻較高的故障點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確定位，并且這種方法對(duì)電力電纜故障斷路的位置定位尤為準(zhǔn)確。另外，在實(shí)際的電力電纜中斷路故障發(fā)生的幾率較小。這種斷路故障的發(fā)生具有相對(duì)的伴隨性與間接性。伴隨性是指斷路故障時(shí)常伴有高電阻故障或低電阻故障，并不是單一存在的個(gè)體故障。間接性是斷路故障在發(fā)生時(shí)不是持續(xù)、連續(xù)發(fā)生，而是存在一定的時(shí)間隔斷的間接性發(fā)生。其次，低壓脈沖測(cè)量在進(jìn)行電力電纜探測(cè)時(shí)，出現(xiàn)探測(cè)電阻為零值情況時(shí)，一定要認(rèn)真注意這也是斷路故障存在的原因。最后，對(duì)于電力電纜的結(jié)合處應(yīng)該采取高壓沖閃測(cè)量方式。通過(guò)對(duì)電力電纜進(jìn)行高壓沖閃探測(cè)，可以對(duì)其電力電纜故障點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確鎖定。其故障判定主要根據(jù)測(cè)試電流量決定。通常這種測(cè)試電流一旦大于20安時(shí)，就會(huì)形成相對(duì)波體重復(fù)與相對(duì)重疊，并形成多個(gè)發(fā)射點(diǎn)，技術(shù)人員可以通過(guò)發(fā)射點(diǎn)與波形情況進(jìn)行初步的故障判斷，當(dāng)脈沖幅度逐漸變?nèi)鯐r(shí)，該探測(cè)范圍必定存在故障點(diǎn)，之后通過(guò)進(jìn)一步的距離測(cè)試可以對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確判定[3]。

5 加強(qiáng)電力電纜實(shí)施保護(hù)力度

日常維護(hù)與保護(hù)對(duì)電力電纜故障問(wèn)題起到相對(duì)的杜絕作用，只有加強(qiáng)日常管理與設(shè)備維護(hù)才能更好地起到減少故障的作用。眾所周知，電力電纜設(shè)備在整體電力系統(tǒng)中尤為重要，對(duì)電力傳輸與配電運(yùn)行具有基本的保障作用。相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該定期對(duì)其電力電纜進(jìn)行檢查，對(duì)電纜絕緣體磨損程度、各連接接口的牢靠程度等進(jìn)行一一排查，如發(fā)現(xiàn)故障隱患后應(yīng)及時(shí)給予維修。其次，還要周期性及經(jīng)常性對(duì)電力電纜進(jìn)行保養(yǎng)，對(duì)相對(duì)容易腐化的部位進(jìn)行除銹液噴涂，進(jìn)而保證電力電纜的完好性。由此可以看出保養(yǎng)與維護(hù)對(duì)故障的預(yù)防與減少影響作用巨大。因此，相關(guān)電力管理機(jī)構(gòu)應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)電力電纜設(shè)備的保養(yǎng)與維護(hù)，大幅度提升其安全性與穩(wěn)定性。

6 結(jié)論

綜上所述，電力電纜設(shè)備故障分析與探測(cè)技術(shù)對(duì)電力系統(tǒng)影響頗大。運(yùn)用更為合理的探測(cè)技術(shù)，結(jié)合電力電纜故障現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，采用循序漸進(jìn)逐一排次的測(cè)量方式。同時(shí)，加強(qiáng)日常電力電纜維護(hù)管理模式，讓電力電纜與相關(guān)設(shè)備可以充分發(fā)揮其穩(wěn)定性能，為我國(guó)電力企業(yè)的發(fā)展壯大與基礎(chǔ)電力保障打下良好基礎(chǔ)。

【參考文獻(xiàn)】

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【2】倪少軍.高壓電力電纜故障分析及探測(cè)技術(shù)應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2018，44（9）：1197-1197.

【3】張忠海.關(guān)于高壓電力電纜故障分析及探測(cè)技術(shù)的初步探討[J].中國(guó)科技財(cái)富，2018，11（9）：00013-00012.