電力電纜的故障診斷與檢測技術(shù)分析

溫曉強(qiáng)

國網(wǎng)福建省電力有限公司福州供電公司 福建福州 350000

近年來，電力電纜在電能運(yùn)輸方面產(chǎn)生的功能效果吸引了電力行業(yè)的重點(diǎn)關(guān)注和普遍應(yīng)用，促使電能輸送效率大大增加，同時(shí)也很好的提升了電力輸送的安全性和可靠性，有利于我國電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。但是就目前各行業(yè)對電能的需求持續(xù)性增加，促使電力電纜的鋪設(shè)范圍逐漸擴(kuò)大，極大地增加了電力電纜的管理難度。

1 電力電纜線路常見故障問題

研究分析近年來電力電纜線路造成的各種故障問題發(fā)現(xiàn)，造成電纜線路出現(xiàn)故障原因有很多?？偨Y(jié)來說，常見的故障問題主要有：①接地性故障。以100歐姆為臨界點(diǎn)，電纜接地電阻低于該數(shù)值則為低阻接地故障，反之成為高阻接地故障；②短路性故障，可分成兩相短路故障和三相短路故障；③斷路性故障。其主要表現(xiàn)為電纜各個(gè)相間和地絕緣電阻良好，但卻表現(xiàn)出一相或幾相斷線或者沒有完全斷開的情況；④閃絡(luò)性故障。是指高壓持續(xù)情況下導(dǎo)致的電纜的相間或相對地絕緣發(fā)生瞬時(shí)擊穿導(dǎo)致停電的現(xiàn)象；⑤綜合性故障。指出現(xiàn)兩種或兩種以上常見故障的情況。

2 電力電纜故障造成的原因

機(jī)械性損傷。這種損傷造成電力電纜線路發(fā)生故障所占的比例高達(dá)80%左右。在電纜線路安裝時(shí)或者在電纜線路周圍進(jìn)行施工作業(yè)時(shí)，特別容易造成線路機(jī)械性損傷，這種損傷很好識別，一般來說，電纜線路損傷不嚴(yán)重且容易修復(fù)，造成停電事故時(shí)間較短。但是也有特殊情況，當(dāng)潮氣入侵電纜線路損傷部位造成該部位徹底崩潰，則會造成修復(fù)困難或無法修復(fù)。

腐蝕性損傷。按照腐蝕種類的不同可分成電腐蝕和化學(xué)腐蝕。前者是這電纜敷設(shè)環(huán)境附近有強(qiáng)度較大的地下電場，受其作用影響，很容易使線路外皮出現(xiàn)腐蝕，暴露里面線路，導(dǎo)致潮氣入侵，進(jìn)而出現(xiàn)絕緣破壞的情況。后者是指電纜鋪設(shè)路徑上可能存在化工廠或者某區(qū)域酸堿程度較大，進(jìn)而導(dǎo)致電纜絕緣層出現(xiàn)大范圍的腐蝕。

過壓性損傷。電力系統(tǒng)在選擇電纜電壓等級時(shí)，應(yīng)選擇等級合理的電纜電壓。如果電壓選擇不合理，電纜面積不能承載過多的電能載流量，在長期的使用過程中，電纜線路會因?yàn)槌?fù)荷運(yùn)輸造成線路過熱，造成線路絕緣被破壞。而且在雷雨或高溫季節(jié)，雷電和高溫也會對電纜線路造成影響，導(dǎo)致絕緣受損進(jìn)而被擊穿。

3 電纜線路故障查找方法

線路檢查可以有效的預(yù)防電纜線路故障發(fā)生。按照檢查目標(biāo)的不同，可以分為定期檢查和故障檢查。定期檢查旨在當(dāng)天消除不利影響，保證電路的正常運(yùn)行。而故障檢查是在線路發(fā)生故障時(shí)找出故障的原因和位置。具體檢查步驟如下：首先，研究分析傳統(tǒng)線路故障判定方式，結(jié)合現(xiàn)在電纜線路安裝方法和常見故障產(chǎn)生原因制定一個(gè)科學(xué)合理的判定體系。當(dāng)電纜線路出現(xiàn)故障時(shí)，根據(jù)其來判斷故障產(chǎn)生的性質(zhì)，為后續(xù)的故障排除和查找進(jìn)行鋪墊。其次，確定故障性質(zhì)后，對可能產(chǎn)生故障的位置進(jìn)行測量確定，根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合的評估和判定，進(jìn)而確定線路故障發(fā)生的大致位置。然后，利用音頻信號對發(fā)生故障位置的電纜線芯進(jìn)行探測，判斷電纜中線芯是否完整。最后，利用聲測定方式來精準(zhǔn)的判斷電纜故障發(fā)生的具體位置，為有效的解決這一問題，我國還研發(fā)了新的定位方式，比如感應(yīng)定點(diǎn)法[1]。

4 電力電纜故障檢修技術(shù)分析

4.1 電力電纜測距類別檢測

在進(jìn)行對電力電纜的故障檢測時(shí)，往往需要根據(jù)實(shí)際情況，選擇最為恰當(dāng)?shù)臋z測技術(shù)，以便能夠有效的提升故障檢測效率。當(dāng)前最常用的電力電纜故障測距檢測技術(shù)主要有：第一，經(jīng)典電橋法。該方法主要是將故障位置與非故障導(dǎo)體進(jìn)行有效連接，經(jīng)過一定范圍的調(diào)整達(dá)到系統(tǒng)的平衡，然后再結(jié)合橋臂電阻得出相應(yīng)的結(jié)論。但是要注意的是該方法并不適用于當(dāng)前相對先進(jìn)的電阻，因此在當(dāng)前的應(yīng)用效率并不高。第二，駐波法。該方法主要利用波的頻率和振幅進(jìn)行測距，其更適用于開路故障。第三，高壓脈沖法。其可以歸屬于現(xiàn)代化的檢測技術(shù)，更廣泛的應(yīng)用在高阻測距中。該方法的應(yīng)用原理就是通過先加電后放電的方式形成脈沖與反射脈沖，最終找到并確定故障出現(xiàn)的位置。該方法的應(yīng)用效率相較于其他方法較高，同時(shí)也能夠很好的提升檢測時(shí)效性。第四，低壓脈沖法。該方法更適合低阻測距。檢測原理是通過脈沖訊號的變化頻率來確定故障發(fā)生的部位。雖然能夠取得良好的檢測效果，但是適用范圍有限。第五，點(diǎn)燒穿法。該方法就是將故障點(diǎn)燒穿，使得電阻的數(shù)據(jù)由高變低，接著使用低壓脈沖法進(jìn)行后續(xù)檢測。第六，閃絡(luò)法。該方法又可以分成直閃法與沖閃法兩種，這兩種檢測方法所得出的結(jié)果準(zhǔn)確率也較高[2]。

4.2 阻抗檢測技術(shù)與在線測距檢測

阻抗檢測技術(shù)與電橋檢測技術(shù)在一定程度上存在某種聯(lián)系，同樣都是在電橋平衡原理基礎(chǔ)上來確定故障距離。而在線檢測技術(shù)是基于當(dāng)前信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷升級和發(fā)展的背景下研發(fā)出來的，其實(shí)現(xiàn)了信息技術(shù)與故障測距技術(shù)的有效結(jié)合，同時(shí)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)的高存儲的優(yōu)勢特點(diǎn)，將不同時(shí)期的電力電纜故障發(fā)生情況和檢測信息全部錄入到計(jì)算機(jī)中，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)的智能識別作用來進(jìn)行科學(xué)分析，并以此來引導(dǎo)工作人員選擇最為合適的檢測技術(shù)[3]。

5 結(jié)語

綜上所述，電力電纜是電力安全穩(wěn)定傳輸達(dá)到用戶、實(shí)現(xiàn)用戶用電需求的主要載體。但是電力電纜在實(shí)際運(yùn)行時(shí)往往會受到各種外力因素的影響，進(jìn)而出現(xiàn)各種故障問題，不僅影響供電性能的穩(wěn)定性，也可能埋下安全隱患。因此，電力工作人員需要加強(qiáng)對電纜線路故障查找的巡檢力度，根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的故障檢測技術(shù)，及時(shí)找到故障發(fā)生原因，以便采取有效措施實(shí)時(shí)對電纜線路進(jìn)行運(yùn)行維護(hù)，保證電力傳輸?shù)恼＿\(yùn)行。