故障电缆快速识别方法的探讨

故障电缆快速识别方法的探讨

邱永青

(广东电网有限责任公司惠州惠城供电局广东惠州516025)

摘要：电力电缆作为连接各种电气和传输、分配电能的设备，它的稳定性高、安全维护工作量少，能够有效提高电能的利用率和质量，并且还具有美化城市等特点。目前，电力电缆已经得到了非常广泛的应用，但其在运行中所产生的故障也占有很高的比重。通常电力电缆发生故障而得不到及时的抢修，便会引起大范围的停电，严重甚至是火灾等。因此，加强对电力电缆的故障识别分析，对整个电网安全运行都有着非常重大的意义。

关键词：故障电缆；快速识别

1电力电缆故障原因

1.1电力电缆绝缘介质受潮

由于电力电缆的接头处本身的质量问题以及安装技术问题，通常情况下，电力电缆的接头处都会发生结构不密封的现象。因此，就会导致电缆的接头处经常出现受潮的现象。同时，电缆线也会存有一定的缺陷，从而造成了电缆的绝缘介质极其容易受到环境因素的影响，从而使得电缆无法正常使用。

1.2超负荷运行

电流所具备的热效应特点，会导致电流在通过电缆的时候芯线发热，再加上电缆损耗过程中也会产生一定的热量，因此，在电缆在长期工作中会产生大量热量，造成温度不断升高，久而久之就造成绝缘的损坏，尤其是在夏季，其外部环境温度高和电缆本身温度，通常就会造成电缆发生一定的破损现象。一般超负荷运行所导致的电缆损坏主要表现为以下几点：（1）导线接点损坏；（2）电缆保护层容易出现龟裂现象；（3）保护层的绝缘部位老化加速。

1.3电缆终端的制作工艺

电缆端子电晕放电主要是由于三个铁心分叉之间的距离很小以及铁心与铁心之间形成电容器的间隙，从而导致相间放电或接地放电。长期放电会损坏电缆终端。在电缆在线监测过程中，TEV瞬态电压测试仪发现电缆三指套处的电晕放电幅度高达28dB。可以判断电缆端子制造和安装过程中的不良情况，然后添加污垢，从而引起电晕放电。

2故障电缆快速识别方法

2.1声音检测法的应用

在对电力电缆进行故障诊断的过程中，声音检测法是一种最简单的检测方法，声音检测法的根本原理就是根据电力电缆放电过程中所发出的声音，通过对声音的进而最终判断出电力电缆故障的位置，从而迅速的解决故障。而对于敷设在明处的电力电缆线来说，由于电力电缆线发出的声音相对较小，无法通过声音来识别出电力电缆故障的具体位置。故而，相关工作人员就需要首先对电缆线的走向进行分析，而后在通过对扩音设备的应用来判断故障发生的具体位置。

2.2电桥检测法的应用

在传统电桥的基础上，许多公司研发了高压智能电桥，集烧穿和智能电桥于一体。烧穿功能额定电压达到60kV，短路电流600mA，可以快速将高阻故障烧成低阻故障。智能电桥额定工作电流600mA，大大提高了故障定位精度。其特别适合于高压、大截面、大长度复杂电缆系统的绝缘故障预定位，如具有GIS终端及交叉互联的复杂高压电缆绝缘故障定位，并可在不拆除GIS开关及短路交叉互联的情况下快速完成定位。智能电桥包括三种方法：电桥法、截面法和电压比较法。截面法实际上是测量电缆始端到电缆故障点的电阻，根据电缆材质和截面积计算电缆长度；电压比较法是通过测量电缆始端到电缆故障点的电压与电缆始端到末端的电压，电压与电阻成正比，电阻与长度成正比，两个电压比值乘上电缆长度就是故障距离。已知电缆长度，用电桥法或电压比较法；已知截面积和材质，用截面法。高压智能电桥的优点：不用短路交叉互联箱；因为施加直流，不会衰减，因此不需要很高电压，通常不用打开GIS终端；对于高阻击穿，无需烧穿，可以直接定位，特别是用于进水的电缆本体故障及稳定性高阻故障，非常方便；定位精度高，只要有5mA稳定电流通过，即可获得2m的定位精度。用于护层定位，对护层烧蚀少，便于修复，优点明显；除了断线及闪络型故障，智能电桥几乎可用于所有电缆主绝缘及护层故障的定位。

2.3脉冲检测法的应用

2.3.1低压脉冲检测法

这种检测方法的基本测量原理如下：在出现故障的高压电缆上，加一个低压的脉冲信号，如果脉冲与电缆中的故障点相遇，那么会因为电气参数突变，使脉冲信号产生发射或是折射，随后再使用相关的仪器设备对脉冲发射与接收的时间差进行记录，经计算，便可推断出电缆中故障点的准确位置。这种方法在开路和低阻故障的检测中较为适用。

2.3.2二次脉冲检测法

大量的实践表明，该方法在高压电缆闪络性故障的检测中应用效果较好。其核心技术为高压发生器冲击闪络技术，可在故障点起弧与灭弧的瞬间，触发低压脉冲，利用两次低压脉冲的波形，可对故障点的位置进行判断。这种方法在闪络性故障和部分高阻故障中具有良好的适用性。

2.4使用仪器进行识别

目前市场上使用的电缆识别仪种类繁多，在这里介绍一款型号为DSY－2000的电缆识别仪。这款仪器携带方便，自带充电电源，使用便捷，准确率高。使用步骤（1）使待测电缆处于不带电状态，并找出该电缆始端和终端。（2）使被测试电缆的地线(屏蔽线)与系统地线断开。

（3）信号发生器信号输出端“－”极接到公共地，输出端“+”极接到被测电缆中的无故障电缆芯线上，并使该芯线终端接地。（4）选择信号输出大小挡，一般选小。当检测信号太弱时，选择大。（5）接通识别仪信号发生器220V电源，信号发生器产生调制直流脉冲信号送至被测电缆；正常情况“输出指示”表指针摆动。建议摆动幅度不要小于“5”，否则切换到高挡。如指针表头无摆动，请仔细检查输出回路是否连通。（6）正确使用卡钳。卡钳箭头指向为信号发生器输出电流方向。例如：所测电缆为东西走向的电缆，信号发生器由东头始端将信号输入，则电流流向西方，那么在卡钳检测时，箭头均指向西方。（7）自检。将卡钳按正确指向夹在信号发生器“+”极红色输出线上，观察检测器表头摆动应为“+”，调节摆动幅度尽量大。卡钳按同样的方向卡在“－”性输出的黑线上，则指示表头摆动为“－”。（8）在测试现场用信号检测器逐个检测所有同类型电缆。当卡钳信号检测器的表头指示方向为“+”，且幅度最大时(注意卡钳方向)的电缆为被测电缆。其余的电缆摆动的方向相反且幅度明显较小。

3电力电缆故障监测管理策略

3.1故障电缆距离方面的测量

当工作人员采用适当的检测方法确定了电力电缆线路的故障时，为了解决电力电缆故障，相关工作人员需要结合电力电缆出现的原因，同时对其进行相应的估测，依靠现代先进的科学技术对故障电缆的距离进行精准测量。通过测量故障距离，进而最大程度的缩小检查范围。

3.2故障性质的分析和判别

当电力电缆的故障产生以后，首先相关工作人员应当对故障的性质和类型进行分析和判断，从而明确的掌握故障出现的原因。例如：当前电力电缆线路出现故障主要有高阻故障和低阻故障的分别，同时还会有一些电力电缆综合多种因素进而出现多种故障。当然，电力电缆故障还有一些电缆短路以及短线的故障问题。因此，对于相关工作人员来说，针对不同的电力电缆故障，其应当予更多地解决方案，同时充分借助现代先进的技术，对电缆参数进行修改。

4结束语

电力电缆故障点的准确确定不仅可以提高供电可靠性，而且可以有效地降低故障维修成本和停电损失。另外，针对电力电缆运行中出现的故障，应根据原因选择合适的仪器和测量方法，按照一定的程序工作，才能顺利地检测出电缆的故障。

参考文献:

[1]黄振峰,袁大海,毛汉领,张玉华,黄悦峰,李欣欣,曾令通.电力电缆绝缘损伤的非线性辨识及故障定位[J].广西大学学报(自然科学版),2018,4305:1747-1755.

[2]杨静,朱晓岭,董翔,卢毅,李宁.基于护层电流的高压电缆故障在线监测和诊断[J].高电压技术,2016,4211:3616-3625.