电力电缆故障检测方法及应用探究

电力电缆故障检测方法及应用探究

王博李秀芳

(河南中烟工业有限责任公司黄金叶生产制造中心河南郑州450000)

摘要：我国电力行业快速发展，为我国经济建设发挥了非常大的作用，同时彻底改善人们的生活水平和生活质量。为了保证电力系统的供电安全，本文从电力传输的角度出发，对电力电缆故障检测的方法与应用进行研究。本文具体分析了引发电力电缆故障的原因以及常见的故障类型，在此基础上，对电力电缆故障检测的方法及应用进行了论述。

关键词：电力电缆；故障检测方法；应用探究

引言

电力行业的快速发展使我国彻底摆脱用电供不应求的局面，同时为我国科学技术现代化作出贡献。电力电缆在实际应用的过程中给，存在的故障有很多种，并且呈现出不同的表现方式。为了能够对故障进行快速的检测，保证供电的稳定，促使电力电缆运行更加的安全、可靠，需要对相应的故障检测方式进行利用，对故障原因进行分析，找出故障种类，对相关的仪器和技术进行有效的利用，快速的对故障进行定位，并且采取有效的处理措施。因此，能够对电力电缆检测方式进行准确的运用，掌握电路故障的类型，促进我国电力行业的发展。

1电力电缆故障性质和分类

准确判断电力电缆的故障性质，对加快故障检测和处理速度是极为重要的。将故障点的绝缘电阻数值和现有故障检测技术作为依据，可以将电力电缆故障细分成下列几种。（1）开路故障，如果电力电缆的相间或者是相对于大地的绝缘电阻数值可以达到指定的标准，但实际工作电压无法传输至终端，亦或是尽管终端上存在一定电压，但它的负载能力不满足要求，这种故障就是典型的开路故障。（2）低阻故障，如果电力电缆的相间或者是相对于大地的绝缘遭到损坏，其有效绝缘电阻将大幅减小。若绝缘电阻比电力电缆具有的特性阻抗10倍小，则认为发生了低阻故障。这一故障类型可以使用低压脉冲反射的方法实施测定。（3）高阻故障，如果电力电缆的相间或者是相对于大地的绝缘电阻数值比正常值低很多，但比电力电缆具有的特性阻抗10倍大，则认为发生了高阻故障。对于高阻故障而言，无法使用低阻故障常用的低压脉冲反射的方法实施测定。而可根据故障的类型与基本性质，先进行分类，再按不同要求测定，一般可分为闪络性与泄漏性两种。在对电力电缆开展预防性试验工作时，伴随试验电压的不断升高，泄漏电流明显增大。如果试验电压在升高到额定工作电压时，测得的泄漏电流比容许值大，则认为电力电缆发生了泄漏性高阻故障。而在试验电压不断升高至某个数值后，测得的泄漏电流在短时间内快速增大，并且还具有显著的波动趋势；在电压缓慢下降的情况中，这一现象消失，此时认为电力电缆发生了闪络性高阻故障。

2电力电缆故障的常用检测方法

2.1经典电桥法

经典电桥法所使用的电桥两臂上有可调电阻器，将被测电缆的故障相与非故障相进行短接之后，再分别与电桥两臂连接，然后调节电阻器使电桥达到平衡状态，进而通过公式以及比例关系即可估计出故障点的大致位置。经典电桥法操作简单，精确度高，但需要完好的芯线做回路，并且不能用于高电阻接地或短路故障以及闪络故障的检测。

2.2抵押脉冲检测法

此种检测方式通常在低阻短路或者接地方面和断线故障的故障进行利用，在应用的过程中，借助发射的抵押脉冲，脉冲在电缆中进行传播，在不匹配的地方时，如短路、故障等，脉冲会产生相应的反射，反馈到测试点的仪器上，并且对其进行相应的记录。通过波形发射脉冲和反射脉冲的时间差额能够付电缆的故障距离和位置进行确定。在此种检测方式应用的过程中，借助测试仪对来回反射的时间进行记录，对故障的距离进行计算。在实际应用的过程中，需要对脉冲在介质中的传播速度进行考虑，对相应的速度进行正确的选择，避免测量的结果出现误差。

2.3冲击高压闪络法

对电缆故障进行检测后，施工人员应用广泛的方式以冲击高压闪络法为主，此类检测方式优势明显，能对发生故障的区域及时击穿，记录下故障区域的电压数据信息。仔细研究电缆故障区域和数据后，对数据信息审核，结合电缆始末数据和信息损耗要求进行测试，得到故障区域后，确定完善的解决对策。

2.4闪络法

闪络法利用高电压使故障点发生瞬间放电行为，通过对反射波的分析确定故障位置。闪络法按照使用的高压的不同可以分为直闪法和冲闪法，直闪法利用直流高压闪络测量，而冲闪法则利用冲击高压闪络测量；直闪法主要用于测量闪络性高阻故障，而冲闪法则主要用于泄露性故障；直闪法准确度高，波形易理解，但适用范围窄，冲闪法准确度低，波形难以辨别，但适用范围广。电力电缆的故障定点方法主要包括声磁法和声测法两种。利用声磁法进行电缆故障检测时，首先加入高压信号使故障点放电，从而在电缆的外皮与大地形成的回路中会有环流产生，并由此引发脉冲磁场，对声音信号进行监听，声音源头就是故障点的位置。声测法是电缆故障的一种有效方法，使用高压设备使故障点击穿放电，通过分析故障间隙放电时产生的机械振动的传播，对故障点进行准确定位。声测法主要用于测量高阻接地或短路故障以及闪络性故障，定位准确，但易受外界条件的干扰。

2.5跨步电压检测方式

在电力电缆运行的过程中，针对单相接地或者两相、三相短路以及接地故障以及外护套故障等可以对跨步电压检测方式。在适应运用的过程中，需要对电缆护层故障定位电源以及相应的指示器记性运用，在出现故障的相和地之间增加具有负极性的直流电源，根据流入土壤中的电位分布，借助探棒寻找电势中的最低点。如果仪表的指针偏向右边时，需要向右进行探测寻找，如果偏向左边，需要向左边寻找，对故障的距离逐步的进行缩小，一直到指针位于正中间的位置。在跨步电压检测方式使用的过程中，其步骤如下：首先，在目标电源中增加相应的脉冲电源，促使其电压升高3到5kv，借助连接线和探棒把跨步电压指示器进行连接，调整到跨步功能，并且对其灵敏度进行最大的调整，探棒之间的距离应当在2米左右，在初次探测的故障点附近，掺入到土壤中，选择合适的灵敏度，并且对指针的方向进行观察，通过不断的调整最终跨步电压为零时，两棒的中心位置就是故障发生的位置。

2.6二次脉冲法

对于二次脉冲而言，其形成和高压体系本身存在一定的联系，为了避免高压脉冲或者出现其他类型的故障，要进行有效刺穿。延长击穿后形成电弧后，要了解二次脉冲自动化装置的应用要求。二次脉冲能实现电缆的有效管理，对电压值评价后，要记录下特点和形成电弧的过程，以系统评估作为前提，为了做好区别设计工作，必须掌握电流波动要求，对电缆实际场地体现，做好实际距离设定后，进行处理。

结语

综上所述，随着科学技术的发展，电力电缆的故障检测技术也在不断提高，早期采用模拟式故障定位，利用静态式或机电式电子仪器组成模拟定位装置来进行检测，到目前已经可以采用故障录波仪来进行故障的粗略检测。但总体而言，电力电缆的故障检测技术在精度和实用性方面都还有很大的提升空间，在出现电缆故障时，要注意认真分析故障原因，正确使用检测方法和仪器，并注意经验的积累和总结。

参考文献:

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