110kV電力電纜故障查找方法及問題

銀文山 　銀震

摘要：現(xiàn)當今，隨著我國科技不斷進步，我國的電力行業(yè)也得到了很大程度的發(fā)展。但是在我國的電力供應過程中，經常會出現(xiàn)電力電纜故障等問題，對居民的生產和生活造成了巨大的威脅。我國電纜大多采取110kV等級，因此必須從多種途徑出發(fā)探析故障原因，為我國經濟發(fā)展提供穩(wěn)定的電力保障。

關鍵詞：110kV電力電纜;故障查找;方法

引言

隨著城市建設和地方經濟的不斷發(fā)展，10kV電力電纜的應用越來越廣泛，由以往的僅在變電站出線、重要交叉跨越處使用過渡到現(xiàn)在大面積乃至全線使用并呈逐年大幅上升趨勢，而電力電纜線路運維方面由于人力水平、技術手段、地下封閉運行等多種原因，一旦發(fā)生故障，查找故障點和修復時間均需耗費大量人力、物力和時間，嚴重影響企業(yè)的正常生產及居民生活用電。因此，如何做好110kV電力電纜的運行維護顯得尤為重要。

1110kV電力電纜所發(fā)生故障的原因

1.1電纜型號規(guī)格不合適

電纜的型號和種類有很多，在進行電纜鋪設之前，一定先確認應該使用什么型號的電纜。不同型號、規(guī)格的電纜的能夠承載的工作量不同，如果電纜選擇不合適，就有可能由于電纜負載量過大、環(huán)境潮濕等原因出現(xiàn)故障。出于城市美觀性的考慮，電纜暴露在建筑外面會顯得很不整齊，因此，很多電纜都是埋在地下或者是墻壁內的。電纜處在暗處，施工人員就不能及時排查故障，因此在電纜的規(guī)格選擇上就更應該注意。例如在比較潮濕的土地或者是臨近水管和城市排水管道的地方，鋪設的電纜若是沒有防水防潮功能，很快就會受到損害。不同規(guī)格的電纜能承受的電量也不同，在進行110kV的電力電纜鋪設時，如果選擇不當，電纜的導體截面、種類等不合適，電纜在工作一段時間后就會由于輸電量超載持續(xù)發(fā)熱，最終導致電纜被燒斷。

1.2電纜質量問題

電纜的質量是保障電網正常運行的最基本要求，電纜的質量如果不達標，即使選對了規(guī)格型號，也會頻發(fā)故障。我國目前的電纜市場品牌眾多，市場競爭比較激烈，商家為了搶占市場也打出了很多低價策略，在這種情況下，一些廠家在壓低價格的同時保持利潤，在電纜生產上偷工減料或者是選用質量不好的原料，導致電纜的質量差，存在電纜絕緣層嚴重偏芯，半導體層厚薄不均，芯線（導體）雜質大等問題。這些電纜使用壽命短，用到城市電力系統(tǒng)中很容易造成安全問題，埋下安全隱患。

1.3施工問題

在電纜施工的過程中，很容易出現(xiàn)故障問題，主要可以從以下幾個方面進行展開：第一，現(xiàn)場條件差。所謂的條件差，主要就是說一些施工的現(xiàn)場地形過于復雜，周邊的環(huán)境污染很嚴重，此外生產工藝以及技能水平較低，也很容易導致施工出現(xiàn)問題。第二，技術工作人員水平較低。從某種程度上來看，施工中所出現(xiàn)的問題很容易影響電纜的安全運行，尤其是技術工組人員專業(yè)知識缺乏的問題。所以提高技術人員的技能水平是非常有必要的。

2電纜故障排查方法及其原理

2.1雷達法

利用雷達法對電纜進行故障排查主要是利用反射脈沖和發(fā)射脈沖之間存在的時間差，通過時間差計算完成測距。在電纜故障排查時，脈沖信號被輸送到電纜過程中會在電纜內自由穿梭，一旦遇到阻抗點時會形成相應反射，專業(yè)的測量儀器會將相關的反射脈沖進行分析，再通過運算公式計算出故障發(fā)生的大體位置。不同的反射極性也直接反映出不同的故障原因。如果發(fā)射脈沖和反射脈沖之間的極性一致，則說明電纜是發(fā)生了開路故障;如果反射脈沖和發(fā)射脈沖之間的極性相反，則說明電纜可能發(fā)生了低阻故障。雷達法在電纜測量過程中比較簡單，并且有專業(yè)公式進行計算，可以準確測量出電纜的故障位置。但是脈沖在電纜內運行也會有一定的局限性，時間寬度受限是其最大的局限性，超過相應的時間寬度，反射和發(fā)射之間在脈沖層面會產生重疊，進而形成盲區(qū)。因此，對于高阻和閃絡故障，雷達法并不能準確測量故障原因。

2.2直閃法

在閃絡故障排查過程中，直閃法是故障排查效率最高的方法。閃絡故障點會存在較高的電阻，專業(yè)技術人員能夠利用高壓試驗設備讓故障點出現(xiàn)躍變波和脈沖波，并且在測試口將反射回來的電磁波進行詳細記錄，根據(jù)記錄下來的波形計算電波在電纜內的運行時間，根據(jù)電波運行時間，進而推算出故障發(fā)生點。電壓法和電流法是直閃測量法最主要的兩種信號采集方式。在110kV電纜排查領域，電壓法進行測量時，可能會出現(xiàn)波形變化較小、誤差較大等問題，所以在實踐過程中，電流法是運用最廣泛的故障排查方法。利用電流法進行電纜故障排查，電流耦合器即使于高壓回路之間沒有形成連接，也可以進行準確測量。這種測量方式保障了測量人員的人身安全，并且操作比較簡單。此外，耦合器收集來的電波信號也可以以直觀的形式進行故障排查辨認。直閃法在實際故障排查檢測過程中，能夠準確收集擊穿瞬間的信號，并且利用這一瞬間的信號進行故障點排查。通過這種方式得出的故障點準確性較高。但是任何事物都有正反兩個方面，該方法在進行電纜故障排查過程中也存在相應的問題。最核心的問題在于多次放電后，電纜故障點會因為碳阻通道的阻礙無法再利用該種方法進行測量。尤其是在電阻逐漸下降過程中，當電阻下降到臨界點后便不會產生閃絡，直閃法也就沒有任何用武之地。

2.3沖擊放電聲測法

聲測法主要是利用對前文介紹的電纜測距方法查找到事故點大致位置后。選擇測試端并安裝沖擊電壓裝置，在脈沖高壓作用下故障點會出現(xiàn)規(guī)則性放電，由于放電的能量與電纜電容、電壓的平方構成正比例關系，故障點處釋放的放電能量會發(fā)出較大聲音。利用此種規(guī)律，在粗測故障點位置的基礎上，維修人員可利用定點儀來精確確定電纜故障點，放電聲最大處即為故障點所在。但同時放電能量與電流平方、電阻也呈正比例關系，因此聲測法僅適用于高阻故障檢測;精確定點時還可能因為電纜埋深過深，聲音差別區(qū)分困難，或背景噪聲較強以致故障定點難以進行，局限性較為明顯。

2.4聲磁同步法

所謂聲磁同步法，實際上就是聲測法的改進版，在聲測法應用的同時加設電磁波接收裝置用來接收放電產生的電磁波。因為故障點放電發(fā)出爆聲的同時也會產生脈沖磁場信號，因為電磁波、聲波同步接收的實現(xiàn)，在聽到振動聲波并顯示出故障點放電電磁波時，足以證明故障點在附近區(qū)域，否則應視作干擾信號。該方法可有效地彌補聲測法難以在背景噪聲較大時運用的局限性，且通過而且通過檢測接收到的磁聲信號接收的時間差計算，還可估測到探頭與故障點間的距離，有效地保證了故障點的識別能力。

結語

電力電纜的施工質量不僅關系著電力系統(tǒng)的正常運行和相關企業(yè)的經濟利益，對人民的生命和財產安全也有著很大的影響。為了確保變城市電網的質量過關，在10kV電纜施工的全過程中，管理人員應該跟蹤控制管理，保證材料質量過關、施工技術過關、施工工序正確，對施工過程進行全面的監(jiān)督管理，一旦發(fā)現(xiàn)問題馬上協(xié)調解決，保證電力電纜工程的質量，對人民負責、對社會負責。

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