浅析10kV电力电缆故障检测

浅析10kV电力电缆故障检测

李国勋

东莞市顺达电器有限公司523820

摘要：当今城市10kV中压配电网中，电力电缆以其维护工作量少、稳定性高且利于城市美化等优点，得到了广泛的应用，目前许多城市电网规划首选电力电缆。但因电缆线路大多较为隐蔽的特点，一旦发生电缆故障，故障点的查找将十分麻烦，如何快速、准确地判定故障性质和故障点位置、及时排除故障是供电部门经常面临的一个重要课题。本文重点介绍利用行波在长线路上传输的理论对电缆故障点进行预定位的几种方法以及这些方法在实际中的应用。

关键词：二(多)次脉冲法；电缆故障；检测；冲击电流法

1电缆故障的分类

10kV电缆故障类型多样，此电压等级的电缆运行要求当然没有110kV的电缆高，其外护套有少许破损仍能安全运行，不能定性为故障。一般而言，10kV电缆故障多见于相间短路、单相短路接地以及多相短路并接地故障。若按故障点的特性阻抗来分，一般可分为低阻故障和高阻故障。低阻故障指故障点的直流电阻为零或不为零但小于电缆特性阻抗10倍的故障（一般认为小于200Ω），高阻故障为直流电阻大于电缆特性阻抗10倍以上的故障，但在实际检测工作中并不要求很严格地区分。

2电缆故障的原因

电力电缆发生故障的原因很多，主要有以下几种主要原因：

（1）机械损伤：包括安装时不小心造成的机械损伤或靠近电缆施工造成的机械损伤，有时如果损伤不严重，要几个月甚至几年才会导致损伤部位彻底击穿形成故障。（2）长期过荷运行：过负荷运行电缆的温度会随之上升，导致绝缘层的老化变质，电缆薄弱处首先被击穿，在夏季，此类故障较多。

（3）接头不合格：不合格的电缆接头（包括中间接头和终端头）和不按要求敷设电缆往往是形成电缆故障的主要原因。

3一般的处理程序（如图1）

（3）故障分析：此电缆长期过负荷运行，故障点在中间接头处，绝缘熔化。

6精确定点

（1）声测法：利用故障点放电产生的声音，用高灵敏度声电转换器放大成声音、电流信号，通过耳机、仪表显示在电缆线路上确定故障点。此法测出的结果随意性很大，误差大，电缆埋得深时难度大，但设备要求低。

（2）声磁同步法：由于电磁场信号以光速传播，声音传播速度慢，光速与声速差别很大，利用声、磁的接收仪器，在故障点处认为此两信号同时发出，收集到的声、磁信号时间差为零，探测的位置离故障点越远，接受两种信号的时间差越大。先进的仪器还能判别采集到的信号的有效性，在自动计算出响应时间差所对应的距离这种方法在故障点周围环境比较嘈杂或电缆埋设在混凝土下和管道中时特别有效。

7几点经验

所谓高阻、低组并没有绝对区分，实际操作中可以多尝试几种方法进行比较，综合判断，会有意想不到的效果。比如遇到断线故障，可考虑尝试用低压脉冲法进行故障相与正常相比较，也可针对故障相进行高压冲击采集二次脉冲波形，采用不同方法时采集的波形，两者均可判断故障点的位置。

（2）使用二次脉冲法粗测，若波形不明显，应该用高压脉冲进行多次充放电，一般为5~10min，在听到放电声清脆后，立即使用二次脉冲法，此时的波形一般较为典型，如还未出现典型波形，可重复几次。

（3）无论使用哪种方法测试波形，若故障点距离测试端太近，均会产生盲区，使得波形难以判断识别，此时可尝试到电缆的另一端进行测试，建议每次查找电缆故障点时最好电缆两侧各测试一次以作对比，这样的成功率较高。

（4）在精确定点时，设备应在距故障点近的一端，这样能量沿电缆衰减较小，便于声磁同步法的定点，快速查出故障点。要充分利用各种试验设备与身体感官。使用声磁同步法时，要在粗测点的±δ％范围内反复进行查找。侦听耳机中声音，要仔细分辨故障点处声音与金属屏蔽层上传输声音的差别，不断比较，才能发现故障点。

（5）根据运行经验：除非有明显的机械损伤痕迹，电力电缆故障大多发生在电缆中间接头处，且大都为不可修复之故障，因此可大胆使用高压冲击发生器（SSG）发出高压冲击电流，将故障点击穿，然后用声磁同步法的定点找故障。为提高检测效率，高压冲击所用的电容建议选用容量较大的，如4uf及以上的效果会比较理想。

（6）为提高电力电缆故障查找效率，建议运行部门必须完善电力电缆运行基础资料，如电缆路径图、电缆线路电子地理分布图及其敷设方式、电缆中间接头分布图及其地理坐标图并做好现场标识。

8结语

总而言之，在城市供配电系统中10kV电力电缆的作用重大，而且涉及面广泛、影响巨大。作为重要的公共基础设施，人们的日常生活、工农业生产等都不离开电力管理的持续供电。供电公司的安全供电和经济效益的提高更离不开配电网中10kV电力电缆的安全运行。所以，必须认真研究10kV电力电缆施工技术，准确把握常见故障，并积极做好防范处理措施，使其能够进一步为供电公司的可持续发展以及社会经济的发展作出巨大贡献。

参考文献：

[1]欧相林.浅谈10kV电力电缆故障检测.电力建设，2015.1.

[2]杨毓庆.浅谈电力电缆故障的检测方法.科技与企业，2014.12.

[3]张艳明.谭立洲.浅议电力电缆故障的诊断.电气世界，2016.02.

[4]区家辉.10kV电力电缆常见故障处理.云南电力技术，2016.12.