高壓電力電纜故障分析及探測(cè)技術(shù)應(yīng)用

宋麗亞　任萍　郝鋼

摘要：城市化的速度越來(lái)越快。在供電系統(tǒng)中，高壓電力電纜對(duì)電纜故障檢測(cè)技術(shù)的需求很大。其數(shù)量也在迅速發(fā)展。如果有問(wèn)題，影響還是很大的。所以現(xiàn)在我們利用對(duì)電纜問(wèn)題定位和技術(shù)的研究，利用科學(xué)的故障探測(cè)器進(jìn)行探索，大大縮短了故障排除時(shí)間，保證了故障定位的準(zhǔn)確性，降低了故障排除成本和停電損失。本文通過(guò)對(duì)高壓電力電纜故障檢測(cè)技術(shù)的分析，深入探討了電力電纜故障機(jī)理和電纜故障檢測(cè)的基本理論，闡述了電纜故障定位和定點(diǎn)的原理和方法，并闡述了新型電纜 檢測(cè)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：電力電纜;故障探測(cè);波阻抗;故障測(cè)距;故障定點(diǎn)

1.電力電纜故障探測(cè)方法

1.1探測(cè)方法的發(fā)展

在我國(guó)，電力電纜故障的檢測(cè)方法不盡相同，但大勢(shì)所趨。首先進(jìn)行故障診斷，然后根據(jù)結(jié)果定位故障，最后根據(jù)定位制定及時(shí)的補(bǔ)救措施。在當(dāng)今世界，電橋法被廣泛用于電纜故障檢測(cè)。兩者對(duì)于低阻故障都比較準(zhǔn)確，但對(duì)于高阻故障，可以結(jié)合降阻法，通過(guò)增大電流來(lái)降低故障的絕緣電阻。使用電橋法的目的。對(duì)于高阻故障，主要采用直流檢測(cè)方法，即目前國(guó)內(nèi)高阻故障測(cè)試儀的主流方法，電流-電壓閃絡(luò)測(cè)試法可以解決高阻電纜故障的基本問(wèn)題。它在我國(guó)被廣泛使用，但存在需要人為判斷的因素，因此存在一定的誤差。上世紀(jì)90年代出現(xiàn)了二次脈沖測(cè)試技術(shù)。低壓脈沖更準(zhǔn)確。主要方法是在故障點(diǎn)發(fā)射一個(gè)低壓脈沖。脈沖在故障點(diǎn)短路，形成波形記憶，循環(huán)進(jìn)入低壓測(cè)量脈沖電纜。直接到達(dá)電纜末端，反復(fù)比較兩個(gè)脈沖，確定故障點(diǎn)的具體位置。

1.2直流電橋法

電纜故障檢測(cè)首先要確定故障的性質(zhì)和點(diǎn)。根據(jù)故障點(diǎn)，故障分為開路故障、低阻故障和高阻故障三種。故障的性質(zhì)決定了故障檢測(cè)的方法。找到確切的故障點(diǎn)，并配合一些方法來(lái)修復(fù)故障點(diǎn)。直流電橋法是一種廣泛使用的距離測(cè)量方法。電纜沿線均勻。根據(jù)惠斯通電橋原理，將電纜短路故障點(diǎn)兩側(cè)的黃線引向直流電橋。當(dāng)對(duì)地電阻大時(shí)，需要高電壓。直流電橋，但由于高壓直流電橋響應(yīng)慢，故較少使用。

1.3二次脈沖法

脈沖法的基本原理是將電纜視為均勻長(zhǎng)線，按照行波理論進(jìn)行分析，電纜中波的傳播速度與電纜的絕緣介質(zhì)性質(zhì)有關(guān)，與電纜導(dǎo)體芯線的材料無(wú)關(guān)，因此得到廣泛應(yīng)用。國(guó)際上提出的多次脈沖法即二次脈沖法，可以檢測(cè)30KV以下級(jí)別的電纜的高低阻故障和斷路故障，二次脈沖綜合低壓和沖擊脈沖法的優(yōu)點(diǎn)，利用沖擊高壓擊穿故障點(diǎn)，在這段時(shí)間內(nèi)，發(fā)射低壓脈沖，可以計(jì)算他們的時(shí)間間隔計(jì)算出故障點(diǎn)距離。二次脈沖法在測(cè)量過(guò)程中，故障點(diǎn)需要降低，無(wú)法確定電纜維持低阻狀態(tài)的時(shí)間，給二次低壓脈沖帶來(lái)一定的監(jiān)測(cè)困難，增加測(cè)試過(guò)程的難度由此二次脈沖法應(yīng)該更加深人的探討

2.故障點(diǎn)測(cè)距方法及定位

2.1低壓脈沖反射測(cè)距法

低壓脈沖反射法主要采用儀器測(cè)量低阻或開路故障，加到電纜故障的一端，此時(shí)的脈沖以某一速度向電纜故障處傳播后達(dá)到故障點(diǎn)，因此低壓脈沖反射法適用于測(cè)量電纜的低阻、短路和短路故障，脈沖產(chǎn)生的反射送回到測(cè)量?jī)x后被記錄。通過(guò)識(shí)別反射脈沖的級(jí)別判斷故障的性質(zhì)。

2.2脈沖電流法

高阻電纜故障由于故障點(diǎn)電阻較大，此時(shí)的反射系數(shù)基本為零，由于低壓脈沖法故障點(diǎn)的反射脈沖幅度很小導(dǎo)致儀器無(wú)法分辨，而采用高壓閃絡(luò)法測(cè)量則可以解決此問(wèn)題，得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，高壓閃絡(luò)法電流分為直流高壓閃絡(luò)測(cè)量法和沖擊高壓閃絡(luò)測(cè)量法，由于高壓電源輸出功率的限制，直閃法只能測(cè)量閃絡(luò)性高阻故障。高壓閃絡(luò)法的主要原理是通過(guò)直流高壓發(fā)生器產(chǎn)生負(fù)直流高壓，加在故障處，高電壓電纜故障發(fā)生放點(diǎn)，會(huì)瞬間短路，相關(guān)儀器會(huì)記錄并產(chǎn)生電流波;采用直流高壓放電時(shí)，可以計(jì)算出故障點(diǎn)的具體位置，對(duì)記錄儀器的操作人員安全是一種保障。

3.電纜故障不同測(cè)試方法的比較

隨著先進(jìn)設(shè)備的不斷引進(jìn)和更新，電力電纜故障測(cè)試方法的應(yīng)用不同，不同測(cè)試方法所需的時(shí)間也不同。這就要求企業(yè)合理選擇故障檢測(cè)設(shè)備，掌握科學(xué)的檢測(cè)技術(shù)。發(fā)生故障時(shí)可以快速準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)電纜故障，從而縮短故障發(fā)生時(shí)間，減少停電造成的直接損失。此外，許多公司已經(jīng)引入了在線監(jiān)控和全自動(dòng)測(cè)試。全自動(dòng)化監(jiān)控已成為電纜故障發(fā)展的趨勢(shì)。可充分利用現(xiàn)有資源，引進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)，運(yùn)用科學(xué)力量和知識(shí)，結(jié)合電力線路信息系統(tǒng)開發(fā)運(yùn)行管理與故障檢測(cè)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)故障點(diǎn)自動(dòng)定位，不斷改進(jìn)供電系統(tǒng)和企業(yè)的電力安全。電纜故障定位會(huì)有一定的誤差。為減少工作量，可采用聲鋇（定位脈沖信號(hào)和聲磁信號(hào)同步接收法等）進(jìn)行檢測(cè);聲測(cè)法主要是利用高壓設(shè)備使故障擊穿并放電。故障解除通電時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)聲傳到地面，通過(guò)聲傳感器可以準(zhǔn)確快速地定位故障位置。聲音測(cè)量法是通過(guò)聲音傳播的，具有很高的可靠性和準(zhǔn)確性，因此被廣泛使用。

4.結(jié)束語(yǔ)

可采用脈沖法及時(shí)查找故障點(diǎn)。在電力電纜中，電力電纜的長(zhǎng)度和敷設(shè)方向非常重要。脈沖法對(duì)于低電阻和短路故障非常有效。直接采用低壓脈沖法，數(shù)據(jù)可靠。為防止閃絡(luò)故障，采用脈沖電流法。通過(guò)這兩種方法，對(duì)脈沖信號(hào)的故障點(diǎn)和測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。相關(guān)人員可以根據(jù)電纜故障選擇合適的測(cè)距方法，從而及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)。針對(duì)故障點(diǎn)，提出有效的解決方案。用科技的力量測(cè)量故障點(diǎn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)，為電纜電力線的正常運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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