高壓電纜故障的分析判斷和故障點(diǎn)查找

羅學(xué)淵

摘 要： 高壓電纜因其可靠性、適應(yīng)性強(qiáng)和占地少的優(yōu)點(diǎn)，在電力系統(tǒng)中被廣泛使用，是供電網(wǎng)絡(luò)的命脈。而隨之由電纜故障引起的事故和經(jīng)濟(jì)損失也日益增多，不但影響用戶的正常生活，還會(huì)影響用戶用電體驗(yàn)感，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)給人們的生命形成巨大威脅。如果不能提前發(fā)現(xiàn)故障癥狀，出現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)判斷故障類型，準(zhǔn)確找到故障點(diǎn)，就很難快速?gòu)氐捉鉀Q高壓電纜故障。為此，尋求便捷可靠的故障分析和準(zhǔn)確定位的技術(shù)方法，減少因高壓電纜故障引起的停電時(shí)間，提高供電可靠性十分必要。

關(guān)鍵詞： 高壓電纜;故障分析;故障定位技術(shù)

【中圖分類號(hào)】TM246 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-3733（2020）20-0204-01

1 高壓電纜常見(jiàn)故障分析

1.1 接地性故障

所謂的接地故障，指導(dǎo)體與大地的意外連接。在高壓電纜運(yùn)行過(guò)程中，接地故障的發(fā)生，會(huì)使其工作性能、潛在應(yīng)用價(jià)值、電力生產(chǎn)效益等受到不同程度的影響，制約著高壓電纜科學(xué)應(yīng)用水平的提升，無(wú)形之中加大了其運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致供電計(jì)劃實(shí)施中缺乏有效保障。同時(shí)，在接地故障的影響下，會(huì)使高壓電纜的應(yīng)用質(zhì)量有所降低，給電力生產(chǎn)活動(dòng)開(kāi)展中埋下了一定的安全隱患。

1.2 斷路性故障

高壓電纜運(yùn)行過(guò)程中，由于受到了人為破壞、自然因素等方面的影響，導(dǎo)致電纜某處發(fā)生了斷裂現(xiàn)象，造成了斷路性故障現(xiàn)象的出現(xiàn)，從而降低了高壓電纜的運(yùn)行質(zhì)量。在這類故障的影響下，會(huì)使高壓電纜無(wú)法正常工作，增加電力生產(chǎn)成本費(fèi)用，影響著高壓電纜的運(yùn)行效果。

1.3 其它方面的常見(jiàn)故障

在對(duì)高壓電纜常見(jiàn)故障進(jìn)行探討時(shí)，也需要對(duì)其在這些方面的故障有所了解：（1）短路性故障。高壓電纜在實(shí)踐中應(yīng)用中，因三相芯線出現(xiàn)了短路現(xiàn)象，使得這類電纜短路故障發(fā)生率加大，從而降低了其工作性能;（2）閃絡(luò)故障。當(dāng)電壓值升高到一定范圍，或者一段時(shí)間后某一電壓持續(xù)升高，則會(huì)瞬間擊穿絕緣體，導(dǎo)致高壓電纜發(fā)生了閃絡(luò)故障;（3）綜合性故障。當(dāng)高壓電纜工作中發(fā)生了兩種或兩種以上的故障，則可將其視為綜合性故障，對(duì)高壓電纜的安全性能威脅大，給電力企業(yè)長(zhǎng)效發(fā)展中帶來(lái)了一定的阻礙作用。

2 高壓電力電纜故障的診斷處理方式

2.1 測(cè)聲法

測(cè)聲法指的是結(jié)合高壓電力電纜出現(xiàn)故障時(shí)所形成的放電聲音來(lái)對(duì)故障源予以查找的方式。此方式通常運(yùn)用于查找電纜芯線出現(xiàn)的閃絡(luò)放電故障。對(duì)測(cè)聲法予以運(yùn)用的過(guò)程中，需要借助直流耐壓試驗(yàn)機(jī)設(shè)備對(duì)電纜中的電容器進(jìn)行充電，當(dāng)其電壓值達(dá)到一定程度時(shí)，試驗(yàn)機(jī)放電位置會(huì)對(duì)電纜故障位置的芯線進(jìn)行放電，此時(shí)故障位置的芯線又會(huì)對(duì)電纜絕緣層進(jìn)行放電，同時(shí)伴隨“滋滋”的聲音，就處在地面的電力電纜而言，維修人員可通過(guò)聽(tīng)覺(jué)將故障位置找到;如果電纜被埋在地下，維修工人員則需明確電纜方向，可在較為安靜的環(huán)境中，運(yùn)用醫(yī)用聽(tīng)診器以及耳聾助聽(tīng)器等相關(guān)設(shè)備，即將設(shè)備貼近地面，隨著電纜敷設(shè)方向仔細(xì)的進(jìn)行查找，若聽(tīng)見(jiàn)“滋滋”的聲音，那么此位置就屬于電纜存在故障的位置。維修人員在運(yùn)用測(cè)聲法對(duì)高壓電力電纜故障源予以查找的過(guò)程中，需注意人身安全，設(shè)置專人監(jiān)視電纜末端以及設(shè)備末端。

2.2 電容電流測(cè)定法

電纜在運(yùn)行中，不管電力對(duì)地或是相鄰兩電纜線間，電容均較大，并且均勻分布在電力電纜之中。同時(shí)，電容量和電纜長(zhǎng)度之間呈正比例關(guān)系，對(duì)電容電流予以測(cè)量，能夠有效的測(cè)出出現(xiàn)故障的位置。在運(yùn)用電容電流測(cè)定法的過(guò)程中，涉及到的設(shè)備主要為交流毫安表、單相調(diào)壓器以及交流電壓表。開(kāi)展故障診斷工作的過(guò)程中，應(yīng)先借助交流毫安表測(cè)量高壓電力電纜普段全部芯線的電容電流值，然后再對(duì)電力電纜末端芯線的電容電流值進(jìn)行測(cè)量，進(jìn)而把完好芯線和斷線芯線的電容比算出，和計(jì)算結(jié)果相結(jié)合，對(duì)高壓電力電纜芯線斷線的大概位置作出判斷。在實(shí)際測(cè)量時(shí)，要想降低測(cè)量的誤差，并準(zhǔn)確找到故障位置，需確保電流表讀數(shù)的準(zhǔn)確性以及精確測(cè)量電纜總長(zhǎng)度。

2.3 低壓脈沖反射法

應(yīng)用低壓脈沖反射法進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，其實(shí)就是將低壓脈沖注入電力電纜的故障相。該脈沖會(huì)沿著電纜進(jìn)行傳播，當(dāng)?shù)竭_(dá)阻抗不匹配的位置后，證明遇到了故障點(diǎn)，脈沖會(huì)產(chǎn)生反射，設(shè)置在測(cè)試點(diǎn)的儀器會(huì)記錄該脈沖的信息，通過(guò)計(jì)算發(fā)射脈沖與反射脈沖在電纜中的傳播時(shí)間以及往返的時(shí)間差，可以得出故障點(diǎn)和測(cè)試點(diǎn)之間的距離。這種檢測(cè)方法具有簡(jiǎn)單直觀的優(yōu)勢(shì)，即使不知道電纜的長(zhǎng)度信息等資料，也可以計(jì)算出故障位置的相關(guān)信息，但是該種方法也具有缺點(diǎn)，即只有知道電纜走向時(shí)才能應(yīng)用，對(duì)于高阻抗與閃絡(luò)性故障不適合應(yīng)用低壓脈沖法進(jìn)行測(cè)量。

2.4 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)

利用泛在電力物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)及思想，借助智能傳感技術(shù)、5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸和分析算法等手段，完成電力電纜數(shù)據(jù)的收集、傳輸、一體化管理與智能分析，對(duì)高壓電纜的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，準(zhǔn)確查找故障點(diǎn)。電網(wǎng)的各種終端都可應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，而且在不斷的發(fā)展過(guò)程中，終端并不僅局限在計(jì)算機(jī)上，而是轉(zhuǎn)向嵌入式計(jì)算機(jī)及其匹配的傳感器。將大量的小型化、微型化傳感器有規(guī)律地放置在高壓電纜上，這些傳感器有影像傳感器、壓力傳感器、位置傳感器、溫度傳感器等，可實(shí)時(shí)采集高壓電纜的運(yùn)行數(shù)據(jù);利用5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸相關(guān)數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)傳輸直接決定了傳感器的反饋能否有效送達(dá)智能終端，最后通過(guò)智能終端進(jìn)行綜合研判分析，定位故障點(diǎn)。

3 結(jié)語(yǔ)

在整個(gè)電力系統(tǒng)中，電力電纜屬于主要結(jié)構(gòu)內(nèi)容之一，其在長(zhǎng)時(shí)間的工作狀態(tài)中，會(huì)產(chǎn)生許多故障問(wèn)題，對(duì)這些故障進(jìn)行查找較為復(fù)雜與困難。根據(jù)電壓故障原因進(jìn)行查找，并通過(guò)正確方式對(duì)其予以處理，可促進(jìn)電纜運(yùn)行效率的全面提升，在強(qiáng)化電纜使用的可靠性方面發(fā)揮了重要作用。

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