高壓電力電纜接地故障診斷分析

朱華鋒

摘? ? 要：電力系統(tǒng)中，高壓電力電纜接地故障較為常見，且影響嚴重，由此本文將會對故障類型進行分類介紹，且介紹多種不同方式的故障檢測方法，提高高壓電力電纜診斷有效性，希望能給電力工程人員帶來一定幫助和啟發(fā)。

關鍵詞：高壓電力電纜;電力系統(tǒng);接地故障;故障分析

1? 前言

高壓電力電纜在電纜系統(tǒng)運行中必不可少，是維持電力系統(tǒng)良好運行的關鍵，但電纜運行卻受到多種因素影響，極易產(chǎn)生運行問題出現(xiàn)接地故障，影響社會用電。因此，電力工程技術人員必須積極尋找行之有效的解決辦法，對電纜故障快速排查、診斷、修復，幫助高壓電力電纜以最快速度恢復運行。

2? 高壓電力電纜重要性與常見故障類型

高壓電力電纜屬于電力電纜其中一種線路模式，高壓電力電纜不同之處在于輸電電壓加大，因此一旦發(fā)生接地故障，就會對周圍電網(wǎng)運行產(chǎn)生嚴重影響。由于高壓電力電纜進行電力傳輸?shù)念I域較為特殊，一旦出現(xiàn)接地故障，極有可能引發(fā)火災等惡劣情況，也會給社會及群眾帶來極大損失。

高壓電力電纜故障主要為以下幾種：短路、接地、斷線、混合。高壓電力電纜產(chǎn)生故障的原因是由于施工特殊性，處于地下位置極易受到各種地下工程影響，出現(xiàn)各種被損壞現(xiàn)象，活著是出現(xiàn)地質(zhì)災害，也容易引起電纜故障，給電力系統(tǒng)運行帶來毀滅性打擊。無論是外力所致，還是自身因素，高壓電力電纜一旦發(fā)生故障且無法及時修復，都會對社會影響極大，電力工程技術人員必須要及時發(fā)現(xiàn)且及時處理，避免故障蔓延，發(fā)生不可逆影響。

3? 高壓電力電纜接地故障成因

3.1? 機械性損傷導致接地故障

機械行損失在高壓電力電纜中較為常見，可占取故障發(fā)生原因的50%。機械性損傷原因是由于外力所致，可在高壓電力電纜線路上發(fā)現(xiàn)有明顯施工損傷，損傷初始階段并不易發(fā)現(xiàn)，而是經(jīng)過空氣腐蝕，慢慢顯現(xiàn)，造成線路損傷。機械化損傷原因極多，且不易排查，需要電力工程人員對強化線路檢查。

3.2? 絕緣受潮導致接地故障

絕緣受潮也是高壓電力電纜的一種常見性故障，此故障原因是與地質(zhì)及外部環(huán)境有極大聯(lián)系，而且不管是高壓電力電纜埋設至地下，還是在高空，都會受到不同環(huán)境下所帶來的影響。常見的雨水及地下水浸泡都會導致線路接頭處產(chǎn)生變化，受到水的影響，出現(xiàn)受潮現(xiàn)象，出現(xiàn)電流泄露狀況，如果此時持續(xù)運行，則會加大高壓電力電纜熱損耗，讓絕緣體不在具有保護作用，為日后埋下極為嚴重的安全隱患。為防止線路受潮則必須要在絕緣材料上下足功夫;制作工藝必須精細，要具有工匠精神;加大巡查力度，對線路進行定期養(yǎng)護。

3.3? 民絕緣老化導致接地故障

高壓電力電纜運行需要受到電與熱的雙重壓力，導致絕緣體負荷過大，出現(xiàn)耗損現(xiàn)象，加之巡查力度小，會讓絕緣體性能隨著時間慢慢損耗，直至老化后出現(xiàn)電阻減小情況，耐壓水平無法支撐運行，就會因絕緣老化出現(xiàn)接地故障。此種原因都是電纜使用年限過長，養(yǎng)護力度不夠造成的，必須要對其加以重視，加大電纜巡查力度。

3.4? 低阻和高阻故障

低阻故障表現(xiàn)方式為：電纜相間絕緣或相對地絕緣電阻減小至標準范圍，依舊減小，直至到零為止，就會出現(xiàn)短路故障。根據(jù)故障點的不同，相對地絕緣電阻需要在電纜終端頭小于電纜絕緣抗阻，才會出現(xiàn)低阻短路故障，反之則會被成為高阻故障。高阻故障還被分為泄露、閃絡故障，電纜預試過程中，泄露電纜隨著實驗電壓升高而升高，且高出的規(guī)定值，被稱之為泄露值，為泄露故障;閃絡故障則是由于故障點沒有在低阻通道內(nèi)有任何反應，但是絕緣電阻在試驗過程中卻很大。電壓升高至一定數(shù)值內(nèi)，泄露電流突然增高，電壓數(shù)值降低后，泄露電流又無任何反應。

4? 高壓電力電纜接地故障的有效診斷方法

4.1? 低壓脈沖發(fā)射法

此種檢查方式屬于無損查找故障方式，該方式通過低壓電流窄脈沖信號發(fā)送，通過故障點反饋信息確定短路位置是接頭處還是其他位置短路，根據(jù)信號接收位置的不同，對信息反饋波形進行分析，找出故障點。該方式可通過檢測時間差，對危及計算機的反射波形進行測量，利用電流反射形式，將故障點的故障內(nèi)容反射至計算機內(nèi)，此種方式可提高故障診斷效率，且準確度極高。一般情況下，計算機接收反射波形狀態(tài)為正波形，所表示的為短路點，相反為負波形，就意味著故障位置在中間或是接頭處，此故障可被稱之為低阻故障。該方法由于便利及檢測準確性，被大范圍運用在高壓電力電纜故障檢測過程中，尤其是電纜短路，此方法還能將根據(jù)電纜長度進行接頭及終端頭的分類測量。

4.2? 電橋法

該方法主要檢測故障為低阻接地故障，利用電橋原理對電纜外部進行電阻阻值調(diào)節(jié)，保證電阻值變化在平衡狀態(tài)中，展開故障計算工作，結合數(shù)值規(guī)律及經(jīng)驗對故障點進行有效判斷。電橋法應用方便，且效率極高，是故障檢測中的常見方法。

4.3? 聲波法

該方法可利用聲波對高壓電力電纜故障進行準確檢查，具體檢測方式是通過聲波發(fā)射，幫助檢修人員確定故障位置及故障類型。在利用聲波法進行故障檢驗錢，需先利用高壓脈沖進行發(fā)射，然后通過發(fā)射情況判斷故障點位置，繼續(xù)利用聲波能量擊穿接地故障點，就會在故障位置出現(xiàn)明顯響動，檢修人員只需在響動前安裝拾音器，即可將聲音進行擴大處置，確定故障點位置。聲波型檢驗方式一般利用在高阻故障及閃絡故障中，且具有極為明顯的效果。

4.4? 同步法

該方法被應用于低阻及高阻故障檢驗中，通過利用幫助聲磁同步器材，也就是高壓脈沖發(fā)射器，將脈沖發(fā)射至故障位置，利用故障位置發(fā)出的電磁信號及聲音對故障點進行確定。該方法必須要備齊設備，尤其是高壓脈沖器及高頻拾音器，兩種設備可在故障檢測過程中幫助檢修人員快速確定故障點。該方法尤其適合低阻與高阻接地故障故障，電磁同步法通過兩種器材的優(yōu)勢，能夠幫助檢修人員準確判斷故障位置及故障點，但在器材使用前，需對其進行檢驗，提高準確度。

4.5? 電纜燒穿法

該方法與以上檢測方式皆有不同，電纜燒穿發(fā)可以檢測到以上檢測方式都無法檢驗到的故障點。具體使用方式是通過電纜燒穿儀器發(fā)射的高壓小電流，通過電纜與電纜內(nèi)部短路點的接觸，可直接讓絕緣體出現(xiàn)熱老化現(xiàn)象，幫助檢修人員直接判斷出電纜問題及具體位置。該方式與以上方法不同點在于，電纜燒穿發(fā)可適用于多種檢修情形，不受外界因素影響，進行準確判斷工作。尤其是對電壓泄露及殘壓電流值故障檢驗工作，可以通過電纜數(shù)據(jù)變化對故障方式進行準確判斷。該方法主要應用于難以診斷問題及故障，通過不斷的實驗證明，該方式在故障檢測中的應用型極強。

5? 結論

通過以上對高壓電力電纜故障內(nèi)容的準確分析，可明確了四種高壓電力電纜故障類型，且根據(jù)故障類型進行依次分析，并提出了有效的故障檢測方式，以上內(nèi)容皆是筆者根據(jù)自身工作經(jīng)進行的總結，尚有不足，期望能夠在后續(xù)工作中不斷豐富自身能力，提高電力電纜故障檢測效率，并在工作中不斷優(yōu)化以上提出的故障檢測方法，為電力系統(tǒng)運行事業(yè)做出貢獻。

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