浅议电力电缆的带电诊断与故障处理的技术

浅议电力电缆的带电诊断与故障处理的技术

程 芸

国网渭南供电公司供电运维分公司，陕西 渭南 714000

摘要：电力电缆的带电诊断和故障处理的工作质量直接影响到地方电力水平的提高，也可以保持电力的稳定性。通过提高技术水平，可以使未来的工作更加的可靠可行，相比较来说，电力电缆的带电诊断和故障处理过程中出现的问题是长期的结果，要想以后在工作上取得进步，就必须不断地完善相关方面的技术，从根本上解决问题。

关键词：电力电缆；带电诊断；故障处理技术

       引言：作为电力工程的重要组成部分，电力电缆质量安全与电力工程实施效果之间存在紧密的联系。由于电力电缆在长时间使用过程中会出现一些故障，这对于电力工程实施效果有很大的影响。基于此，就需要加强电力电缆带电诊断力度，了解电力电缆故障，同时应用一系列技术方法处理电力电缆故障，继而提高电力电缆应用价值。文章概述了电力电缆带电诊断和故障处理技术，确保电力电缆能够满足各项电力工程建设要求。

      1 电力电缆故障原因

      1.1 机械性损伤

      根据多年的经验，这种故障在电力电缆故障中所占的比例最大，一般会占到故障总量的半数以上。此类故障主要是由于电缆受外力作用产生损伤继而引发的故障。特别是某些机械性损伤比较轻微，并不会立即发生故障反应，但是在数月或数年之后才逐步发展为故障。

      1.2 绝缘老化

      电缆的绝缘材料老化一直是电缆制造领域的难题。特别是在恶劣自然环境中的电缆，其绝缘老化速度会明显加快。由于绝缘老化引发的故障多见于长时间使用后的电力电缆线路中。

      1.3 化学腐蚀，电力电缆由于埋藏在地下，如果土壤呈现一定的酸碱性，或者被污染后出现酸碱性，那么会对电缆的外层绝缘层造成较大的腐蚀作用，降低电缆的绝缘性。

      1.4 设计和制作工艺不良

      拙劣的技工、拙劣的接头，电场分布设计不周密，材料选用不当，不按技术要求敷设电缆往往都是形成电缆故障的重要原因。

       2 电力电缆的带电诊断方法分析

       2.1 电桥法

       电桥法就是将被测电缆终端的故障相和非故障相分别接到电桥的两端，然后调节连接的几个电阻，使得电桥达到平衡状态，然后根据电桥平衡的公式可以计算出故障点的位置。电桥法检测具有便捷、准确的特点，并且不易出现高压击穿，但是由于电桥法检测不能解决高阻抗和闪络电缆故障，因此在实际应用中已经减少了对电桥法的使用，但是电桥法仍然是一种有效的电力电缆故障检测方法。

       2.2 电力电缆带电检测的地电波方法

       我们已知一些高压设备的局部会辐射出电磁波，例如我们常用的发声开关柜等等，利用电磁感应原理，当电磁波在空间传播遇到金属的柜体时，在柜体内表面会感应出幅值大小、频率等参数与局部放电电磁波相关的脉冲电流。由于实际的柜体不是完全密封的，柜体屏蔽层通常在绝缘部位、垫圈连接处、电缆绝缘终端等部位出现缝隙，柜体内表面感应的脉冲电流会从缝隙处传出，然后沿着金属柜体外表面传到大地，这样就形成了一个个暂态对地电压。若在设备的金属外箱壳上放置一个电容性探测器，即可实现局部放电的检测。

      2.3 电力电缆带电检测的无线电检测法

      局部放电所辐射的电磁波的频谱特性与局部放电源的几何形状以及放电间隙的绝缘强度有关。无线电检测法常采用无线电电压干扰仪来检测，使用2个或2个以上的高频传感器，能够较好地对局部放电源进行定位，适用于在线检测。

      2.4 电力电缆高频脉冲电流法

       脉冲电流法是研究最早、应用最广泛的一种检测方法。由于该方法测量信号频带较低，通常在几十到几十万赫兹范围内，易受背景干扰的影响，且该方法需要接高压试验电源，不便于电缆局部放电在线或带电检测。高频电流法采用高频电容传感器，将高频电容传感器传感器卡在运行电缆接地线上采集局部放电信号。安装方便，信号带宽可根据检测需要调整，可用于电缆局部放电的在线监测，北京电力公司在奥运保供电的应用中取得一些成果。但高频电容传感器仅适用于电缆外屏蔽层有接地线的情况，对于有完全屏蔽的电缆，高频电容传感器套在电缆本体外，难以检测到局部放电信号。

       2.5 超声波和声发射检测方法

       局部放电的发生伴随着噪声的产生，超声检测法用固定在电气设备金属外壳上的超声传感器（通常采用压电传感器）接收到设备内部局部放电产生的超声波，由此来检测局部放电的大小及位置。局部放电的声学检测方法受电气干扰小，主要用于定性地判断局部放电信号的有无，以及结合电脉冲信号或直接利用超声信号对局部放电源进行物理定位。由于目前还不能确定超声信号的强弱与绝缘劣化的定量关系，因而超声检测法在设备局部放电的带电检测和在线监测中，只是辅助测量手段。

       3 电力电缆故障的预防与处理

       3.1 加强电力电缆的反外损失工作

       由第一节的分析可知，电力电缆故障中由一半以上是由于机械外力损伤造成的。因此，一定要加大巡查力度，将电力电缆的外损几率降到最低。具体而言，电力公司要制定和完善地下管线的巡查制度；加强对监护员的培训和考核制度；在巡查过程中发现有违章情况应及时整改。

       3.2 加强日常检查维护

       电力电缆的日常维护和检查可以在很大程度上降低电缆发生故障的概率，一般来说，日常维护检查的内容主要包括电缆周边的土壤湿度检查、电缆使用情况、环境温度变化等，一些环境和湿度数据需要进行长期的观测，如果出现长时间的降雨等现象，就要采取措施避免暴雨在土壤中对电缆造成损害；此外，也要注意电缆的机械磨损情况，检查电缆周边的路面是否有过度碾压等情况，加强对电缆埋设环境的保护；对电缆的检测必须要定期开展，一般来说，每三个月应该进行一次重点检测，每六个月应该对电缆进行一次全面检测，通过定期的检测能够及时修复一些小问题，避免造成严重故障，如果电缆出现严重的质量问题，应该及时报告并组织更换。通过有效的日常检查维护，能够确保电缆的正常工作状态，并且能够及早发现电缆存在的隐患，减小或者消除故障的影响后果。

       3.3 明确电缆故障的性质

       电力电缆发生故障之后，必须认真排查故障点，便于展开后续的一系列操作。第一步，深入分析电缆故障的性质，对电缆故障的类型进行判断。现阶段，电力系统电缆故障主要包括短路、接地和断线三种情况，一般根据工作经验对故障展开粗略的诊断。

       3.4 大致测量故障距离

       对电缆故障的距离进行粗测，例如：采用脉冲电流法及低压脉冲反射等办法测试故障的距离。这一过程又称作粗测，就是对故障点的真实位置展开粗略的测量和判断，根据电缆纵向判定故障点的方位，把故障方位明确在相应范围中。

       3.5 精细测量故障距离

       经过上述的粗测之后，就能把故障位置进行定点。通常使用放电声测等办法准确定位故障点。通常到了精测环节之后，故障点非常容易找出。这个时候应从故障的类型进行电力抢修工作，保障电力系统的顺利运行。

       3.6 加强绝缘监督，及时发现排查电缆故障

       安装电缆在线监测系统及定期进行的预防性试验，可以对电缆及其附件进行定时或实时地监测检查，能够及早发现问题，可以将隐患在事故发生前及时排除解决。

     结束语：

      电力电缆故障的种类繁多，原因复杂多样，探测和故障定位极为困难。因此，在电网运行过程中，要从更新故障探测方法和加大故障预防力度两方面同时发力，依靠高素质巡查人员的努力工作，方可将电力电缆的故障率降到最低水平。

 参考文献：

         [1]陈朝晖.电力电缆故障的检测与预防对策[J].山东工业技术，2016，13

         [2]张瑞喜.分析和思考电力电缆故障的预防及预防检测[J].城市地理.2014（12）