高压电缆故障分析及检测方法研究赵世坡

高压电缆故障分析及检测方法研究赵世坡

赵世坡

（国网冀北电力有限公司张家口供电公司河北张家口075000）

摘要：我国电网系统正处于逐步改革的状态，在改革创新中，高压电力电缆的规模越来越大，考虑到高压电力电缆在电网系统中的作用，全面实行故障监测，致力于解决监测中的故障问题，促使高压电力电缆保持高效、稳定的运行状态，防止发生安全事故。高压电力电缆的故障监测措施，有利于提高运行的水平，预防运行风险，体现了故障监测措施在高压电力电缆方面的实践价值。本文针对高压电缆故障及检测方法进行了研究与分析。

关键词：高压电缆；故障分析；检测方法

1高压电力电缆的故障原因的分析

1.1电力电缆自身问题及超负荷运行、机械损伤

高压电力电缆出现故障的主要因素就是由于自身的质量问题，处在一个相对潮湿的环境之中，就会出现进水受潮的情况，进而就会使得绝缘性随即下降，最终发生击穿故障的出现，这对于人们的生命以及电气设备安全产生了巨大的威胁。除此之外，在高压电力电缆自身运行的过程之中，其长时间处在一个超负荷的情况下，那么在电力产量不断加大的同时供电负荷也在慢慢的加大，在日常电力运行的过程之中，假使出现选择电缆电压的不合理或是窜入高压等等的问题，从而就会容易出现电缆故障，且在电力电缆的保护层因为紧挨温度较高的热源或者是腐蚀气体的影响，电缆就会出现运行的问题，尤其是天气相对较热的时候，电缆的温度也会随即加大，一旦没有及时的散发就会出现电缆加速老化的情况，从而使得绝缘程度受到损坏，进而损坏到高压电力电缆的安全性。

1.2电力电缆过热

导致电缆过热的因素的各种各样，内外以及外在的因素都有。高压电力电缆的特征在很长一段时间运行的情况下，高压电力电缆在长期负载的形势下，就会出现热度过高的现象，最终引发故障。在日常的生产生活之中，假使电压不稳定，出现选择电压不规范或是突然间有高压的窜入，都会导致电缆布局过热情况的出现。

1.3电力电缆绝缘老化变质

第一，是在电场的作用之下，会慢慢的出现老化的情况，绝缘材料长时间的受到电场的影响，会致使其绝缘内部发生游离的情况，进而会降低绝缘材料的绝缘性；第二，则在晶化的作用之下出现老化的情况，绝缘材料以及保护层长时间的受到外力和内应力出现老化的情况，其主要特征表现在保护层龟裂，最终损坏到电力电缆的绝缘性；第三，是在外界自然环境之下，因为腐蚀的因素而出现老化的情况，使得绝缘层出现开裂或是穿孔的情况。

2高压电缆故障分类

2.1按故障位置分类

按照故障发生的位置进行分类，主要分为电缆接头故障和电缆本体故障。在无外力破坏时，电缆接头故障出现比较频繁，当电缆受到外力破坏时，电缆本体发生故障的概率就会增大。电缆本体作为电力电缆的主要组成部分，敷设距离长，且处于封闭空间内，所以最容易受到破坏，且故障定位也比较困难。电缆本体故障包括机械损伤、化学损伤、过电压破坏及电缆本体自身缺陷等主要方面。机械损伤主要来源于外力破坏。化学损伤和过电压破坏主要因为电缆的过负荷运行，加上空间封闭、通风不足，对电缆寿命造成很大影响。

2.2按绝缘电阻和纤芯情况分类

按照电缆绝缘电阻和纤芯情况进行分类，主要分为开路故障和接地故障，接地故障又包括低阻故障、高阻故障和闪络性故障。在电缆的各相绝缘情况都良好的前提下，工作电压不能传输到电缆终端，此种情况称为开路故障。该故障主要是由于电缆芯的连续性收到破坏，电缆单相或多相出现开路或其金属护层断裂，产生断线或不完全断线现象。接地故障分为低阻故障、高阻故障和闪络性故障。

3高压电力电缆故障检测方法

3.1在线检测

在线检测的应用，在高压电力电缆故障监测方面，起到监督、控制的作用，主要是监测局部放电故障。在线监测时，从高压电力电缆结构内，选择安装电流传感器的位置，如：交叉互联箱、终端接地箱等，利用传感器耦合的方法，采集系统中的电流量，直接传输到在线监测中心，实时监督高压电力电缆的运行状态。在线监测中心根据传送的状态信息，评估电缆的运行状态。

3.2故障测距

高压电力电缆故障监测中的测距，属于故障定位的关键指标，测距期间，严格规划出故障的位置，快速、直接地找到故障点的位置。测距在故障监测中，属于重要的部分，辅助高压电力电缆故障的定位水平，提高故障检测及维护的工作效率。

3.3监测技术

高压电力电缆有故障时，线路中的参数，有着明显的变化，采用监测技术，获取参数的实际变化量，在此基础上，推算出高压电力电缆的故障，同时有效判断故障的发生位置。列举高压电力电缆中，比较常用的监测技术，如下：电桥法。高压电力电缆故障监测时的电桥法，具有简单、方便的特征，其应用非常广泛，其只能判断故障，无法准确地判断故障类别。电桥法中的电流稍小，采用的仪表仪器，要具有较高的灵敏性，降低故障监测时的误差。电桥法使用时，应该测量非故障电缆相电阻，同时测量电桥法接入电缆相故障点前后的电阻值，比较后，找出高压电力电缆故障的发生点。万用表法。在高压电力电缆的故障监测过程中，万用表法短接了电缆内的金属屏蔽层以及电缆芯，也就是高压电力电缆的终端，而始端测量短接的电阻值，电阻值读数是无穷大时，说明高压电力电缆系统中，有开路的故障，电阻值的读数，高于两倍线芯的电阻，表示系统内出现了似断非断的故障情况。高压电力电缆的三芯电缆结构，如果接入了金属屏蔽层，就要考虑在终端位置，短接屏蔽层，采用万用表，接入开始位置，直接测量三相间的实际电阻值，掌握绝缘层的电阻值。高压电力电缆也存在着一些系统，没有金属屏蔽层，检测相间电阻即可，判断高压电力电缆的性能和质量。低压脉冲法。高压电力电缆中的低压脉冲法，需要在故障电缆结构中，增加低压脉冲信号，待脉冲到达故障点、接头以及终端位置后，就会受到电气参数突变的干扰，促使脉冲信号发生反射、折射的情况，此时运用仪器，记录好低压脉冲从发射一直到接收过程的时间差，计算出高压电力电缆的故障区域。低压脉冲法在高压电力电缆的故障诊断方面，常见于低阻故障、开路故障，有一定的局限性，低压脉冲的仪器，以矩形脉冲为主，考虑到脉冲宽度、发射脉冲和反射脉冲的重叠问题，合理选择低压脉冲法的仪器。二次脉冲法。此类方法比较适用于高压电力电缆的闪络故障，配合高压发生器冲击闪络的技术，促使二次脉冲，在电缆的故障点，表现出起弧灭弧的瞬间变化，进而出发低压脉冲信号，经过二次脉冲操作后，比较低压脉冲的波形，规划出高压电力电缆的故障点。冲击闪络法。高压电力电缆的故障点位置，受到冲击闪络法的影响，形成了高压脉冲信号，出现了击穿放电的问题，也就是常见的闪络现场。冲击闪络法在高压电力电缆故障中，应用最为广泛，其可灵敏的检测到电缆中的闪络故障、高阻故障，通过放电的现象，评估高压电力电缆的运行状态。

结语

总之，在电力系统之中，为了在最大限度之上来加大安全、厂房规划布局以及外观美化各个方面的作用就可以达到慢慢的强化高压电力电缆应用的范围及力度，其可以有效的缩减占地的面积，还可以从根本之上来达到强化送电的安全可靠性，这样做的目的就是为了便于电力维护工作的有序展开，因此，本文的研究也就显得十分的有意义。

参考文献：

[1]李浪.高压电力电缆故障原因分析和试验方法的研究[D].西南交通大学,2013.

[2]王传旭.高压电缆故障分析及其状态检测技术[J].电气技术,2014,(09):70-73+77.[2017-08-24].

[3]卞佳音.高压电力电缆故障监测技术的研究[D].华南理工大学,2012.

作者：赵世坡身份证号：13072119851102xxxx