高压电缆护层接地故障查找技术的探讨与应用陈锦文

高压电缆护层接地故障查找技术的探讨与应用陈锦文

陈锦文

佛山市顺德区威泰电力工程有限公司528300

摘要：随着我国经济的持续发展，对电力资源的需求逐渐增加，在我国的电能供应系统中，高压电缆是最主要的供电方式，应用范围十分广泛。如何保障高压电缆的持续正常运行，减少故障情况的发生至关重要，尤其是对于护层接地故障的及时排除对整个供电系统的运行具有明显的作用。

关键词：高压电缆；护层；接地故障

我国的电力系统在近几年获得了长足的发展，供电网络建设速度大幅提升，在这个过程中，供电线路的负荷也明显增加，很多线路的故障情况明显高于以往，为了保障供电的安全，采用高压电缆进行供电的线路数量猛增，这也对电力部门的工作人员提出了更高的要求，在进行高压电缆护层接地的过程中出现的各种故障情况极大的影响了正常供电，也威胁了作业人员的人身安全，因此研究护层接地故障查找技术具有重大意义。

一、高压电缆护层接地主要存在的问题

（一）缺乏相关技术准则

为了满足人民群众的电力需求，我国大范围进行了高压电缆供电，在进行供电的过程中相关电力技术人员的操作水平没有达到应有的技术要求，不清楚高压电缆供电需要进行交接试验的相关规定，在实际操作的过程中只注重电缆主线路的绝缘耐压情况，忽略了对护层接地情况的试验检测，这也容易导致护层接地故障情况的发生，为线路供电带来了安全隐患。

（二）护层接地保护套老化比较严重

电力部门的相关一线操作人员在进行施工作业的过程中，不重视对护层接地的合理保护和检测，操作不按照规定的流程进行，这也导致高压电缆护层接地保护套老化的速度过快，无法适应高负荷的供电需求[1]。

（三）对供电线路的检修工作不及时

由于我国电力需求量巨大，架设的高压电缆数量众多，虽然电力部门会定期对线路的护层接地故障情况进行检测，但依然会出现疏漏的情况，电力技术人员在实际检测的过程中也经常由于工作的疏忽不能及时发现接地保护套出现的老化之类的问题，这也给整个线路的运行带来了诸多的安全隐患。

二、高压电缆护层试验的主要作用

在高压电缆运行前期必须进行接地护层试验，以此来保障整条线路的正常安全运行。目前我国建设的电缆线路普遍采用单芯的结构，在实际的运行过程中，金属的外套具有感应电压，因此保障外套的绝缘水平至关重要。如果金属外套的绝缘水平达不到要求，对于与之相连的电缆线路或者接地端都会产生不良的影响，当出现较大的冲击电压时，护层的保护期没有及时进行保护，护层的绝缘保护套会首先被击穿，线路上出现两点以上的接地情况就会导致环流和局部过热的情况，这会影响到供电线路的正常安全运转。

当高压电缆线路的中性点直接接地时，产生故障的电流会非常大，此时如果绝缘保护套经过检测性能良好，会是整个系统能够承受电压的冲击，不至于被击穿或者烧坏，这对于维持整个系统的正常运转作用十分明显。

同时，绝缘性能良好的绝缘保护套能够有效的保护线路的加强带和金属护套，防止外界的自然因素对电缆产生各种化学的腐蚀情况，还可以通过绝缘保护套及时发现线路故障部位受破坏的情况。因此，检测外层保护套的绝缘性能对于整个高压电缆系统的正常运行作用十分明显。

三、高压电缆护层接地故障查找技术的具体使用情况

（一）阻抗检测法

阻抗检测法是护层接地故障检测的主要技术，主要包括分布参数技术高阻计算法和电桥法。这两种方法需要技术人员根据实际情况使用，提高检测的效率。

分布参数技术高阻故障检测法主要是指在分布参数线路相关理论知识的指导之下，电力技术人员通过合理的手段进行故障查找。在实际的操作过程中，技术人员需要对出现故障的线路采用正弦高压信号检测，出现故障的线路位置会出来闪烁，电缆人员根据分布参数对整个线路的电流与电压数值进行计算，最终确定出故障的位置[2]。

电桥法在具体检查过程中需要使用四臂电桥，使用这种设备可以准确的检测出高压电缆线路中的直流电阻数值，检测之后对电缆的总体长度进行测量，准确记录相关的数据。在所有的数据测量完毕之后，根据电容电阻与电缆长度的比例关系，精确的计算出故障所在的正确位置。电桥法在实际应用的过程中效率比较高，故障位置查找快速准确因此应用范围比较广泛。

（二）行波法

在使用行波法进行故障位置的检测时，主要包括驻波法和现代法。现代法也可以成为脉冲反射法，这种方法主要包括二次脉冲法，高压脉冲电压法以及低压脉冲电压法。这几种方法在具体使用的过程中需要根据实际情况进行选择，在高阻故障的线路中普遍采用高压脉冲电压法，在一些断线低阻的故障中主要采用低压脉冲法进行检测。在检测过程中，向电缆输送固定的脉冲，当遇到阻抗不匹配的点时会及时反射信号，由此可以确定故障点的情况[3]。

驻波法主要是对高压电缆进行高频的传输，通过对于驻波的波形和谐振等情况的分析来确定故障的位置，在实际线路中也有一定的应用。

（三）跨步电压检测法

在对线路进行护层接地故障查找时，跨步电压检测法是最为常用的方法。这种方法在实际的操作过程中对故障的护层输送直流电压，电压在经过出现故障的地点时会出现回流现象，技术人员此时会在地面检查出跨步电压产生，由此来判断出现故障的位置。在具体操作的过程中，需要技术人员对于故障位置有一定的预判，使用专业的探头对故障的位置进行信号的测量，在测量的过程中需要使用直流脉冲信号，减少周边信号的干扰，对测量的结果进行合理的分析，从而确定出故障点。当前在使用跨步电压进行故障检测时主要是利用电流在故障位置环形发散的特点来查找故障位置，也可以在保证故障点上方跨步电压为零的情况下，通过对故障点两侧电压数值的检测来确定故障的具体位置。

四、高压电缆护层接地故障查找技术的应用效果总结

技术人员总结了武钢集团在使用相关技术进行高压电缆护层接地故障检测方法之后取得的效果，对电力系统的安全运行作用十分明显[4]。

在高压电缆运行前期对整条线路进行护层试验非常有必要，通过试验可以有效的判断线路各部位的性能，同时还需要进行护层过电保护器试验，接地电阻测试和护层过电压保护器试验等等，确保稳定运行。

企业需要根据实际的供电情况，及时合理的进行护层接地方式的改良和优化，避免线路运行过程中出现环流异常，提高供电的效率。在技术人员的日常检测工作中需要切实加强环流检测，发现问题及时调整解决，充分掌握护层的绝缘情况，为供电系统的正常运行提供有效的数据支持。

定期检查护层出现的故障，对破损的绝缘层及时处理，全面考虑供电现场实际情况，综合现场的安全性，信号干扰情况电缆设计情况，采用压降比较法和电桥法进行大致的检测，再通过跨步电压法和直流闪络等方法来进行比较精确的测量，准确发现故障地点，及时解决问题。

对于一些特殊地点的线路可以结合实际情况，采用声测定点等方法来进行故障点的检测。同时，很多供电的线路结构比较复杂，部分检测地点处在高空或者地下，这也给技术人员的检测增加了难度，可以加强技术研发，适当的采用智能的方式进行测量。

结束语：

通过对高压电缆护层接地故障的准确查找，能够减少供电的故障，提供效率，确保供电的安全，是值得电力部门深入研究的技术。

参考文献：

[1]王忠兴.高压电缆接地电流在线监测系统研究与应用[D].吉林大学，2016.

[2]陈鹏堃.试论高压单芯电缆护层接地问题[J].科技与企业，2014（21）：91.

[3]郭毅斌.高压电缆护层接地故障查找技术的探讨与应用[J].科技风，2016（22）：114+123.

[4]赵建刚，黄剑凯.高压电缆护层接地故障查找技术的探讨与应用[J].冶金动力，2016（01）：10-14+20.