高压电力电缆接地故障诊断分析

高压电力电缆接地故障诊断分析

孔苑伟

成都供电公司电缆运检中心 四川省成都市 610041

摘 要：近年来，我国的电力行业得到了快速的发展，高压电力电缆也得到了广泛的使用，对社会的各个行业和人们的日常生活都有巨大的影响。但是随着高压电力电缆的发展，在使用中就出现了许多问题。接地故障就是其中一个常见的故障，高压电力电缆一旦出现接地故障，就会对社会生产和电力输送都造成影响。因此，相关部门就要了解并掌握高压电力电缆接地故障的成因以及几种常见的故障类型，分析如何对高压电力电缆的接地故障进行有效的诊断。

关键词：高压电力电缆；接地故障；诊断分析

我国在建立电力系统时开始逐渐重视对高压电力电缆的使用，为了保证供电的稳定，电力部门就要定期对高压电力电缆进行安全检测。在实际的工作中，电缆的健康受到多种因素的影响，例如电缆材料出现问题、电缆受到机械的拉力或者人为的破坏等等，这些因素都会造成高压电力电缆出现接地故障，进而影响电力的供应，对人们的日常生活造成严重的困扰，并且也会使社会各个行业出现经济损失的现象。因此，电力部门就要及时的对电缆的故障进行诊断和排除，并且能够尽快的使电缆恢复到正常的工作状态。

1 高压电力电缆重要性与常见故障类型

高压电力电缆是指输电电压为1kV到1000k伏的电缆，在电力运输和分配时经常会用到这种电缆。因此，一旦高压电力电缆在工作中出现了故障，影响了电缆的正常工作，那么就会对经济造成严重的打击，甚至还会发生安全事故，造成人力和财力的双重损失。

高压电力电缆在工作中常见的四种故障主要为混合性故障、短路性故障、断线性故障和接地性故障。由于高压电力电缆是在地下工作，因此在地面上如果展开一些施工活动，那么就会非常容易对高压电力电缆造成破坏，并且一些地质上的灾害也容易使电缆出现故障，如果电力部门没有对故障进行及时的修补，那么就会造成高压输电中断的现象，还有一些故障是由于电缆的自身质量出现了问题。电力部门要及时的对故障类型进行判断，这样才能做到对症下药，确定合适的方案。

2 高压电力电缆接地故障成因

2.1 机械性损伤导致接地故障

在高压电力电缆的各种故障中，最为常见的就是由于机械性损伤而导致的接地故障。机械性损伤常常是因为电缆在铺设和工作过程中受到了外力的损伤。例如，直接外力损伤、施工损伤和自然损伤。有一些损伤面较大，就会直接导致供电的中断，有一些小的损伤会随着时间的发展逐渐恶化，最终演变为较为严重的后果。机械性损伤成因难以控制，并且在日常的检查工作中也不容易被发现，因此电力部门就要加强对电缆的监督和巡查，如果在高压电力电缆附近出现施工活动或者自然地质灾害，那么就要及时的对电缆进行检查。

2.2 绝缘受潮导致接地故障

绝缘受潮也会导致电缆出现接地故障，这是因为有一些电缆所处的环境较为恶劣，容易受到雨淋和地下水的侵蚀，这对电缆的工作是一种挑战。并且有一些电缆质量存在问题，制作工艺有瑕疵，就会容易出现密封不良的现象，这样就会严重的加剧电缆的受潮情况，经过长期的工作后，电缆的绝缘电阻就会降低，导致热损耗增加，会对电缆的工作造成严重的安全隐患。如果电缆的接头出现污迹和潮湿，也会对绝缘电阻造成负面的影响。因此，电力部门就要对电缆的接头、套管表面加大检查的力度，一定要选择质量较好的高压电力电缆，在日常的工作中也要对电缆的受潮情况进行检查，及时的进行维护和保养。

2.3 绝缘老化导致接地故障

高压电力电缆在日常工作时一直处于电和热的环境中，并且由于近年来我国电力部门的快速发展，用电需求量的提高就会造成电缆负荷过重的情况，这样就会加重介质的损耗情况，使电缆的性能逐渐发生改变，电缆的绝缘材料会逐渐的老化，电缆的绝缘能力降低。电缆的耐压水平一旦下降，随之而来的就是电缆的使用寿命降低，因此，在一些长期工作的电缆中就非常而容易出现绝缘老化的现象。

2.4 低阻和高阻故障

低阻故障是指电缆的绝缘电阻减小到一定的范围，通常情况下，当绝缘电阻到150Ω以下，就可以认为电缆出线了低阻故障，如果绝缘电阻持续减小直至到零，此时就是短路故障。高阻故障与低阻故障相反，是指绝缘电阻过大的现象。高阻故障一般包括泄漏性和闪络性故障，泄漏性高阻故障是指随着电压的升高，泄漏电流也逐渐升高，直至超过了规定的泄漏值，闪络性高阻故障是指故障点的绝缘电阻过大。

3 高压电力电缆接地故障的有效诊断方法

3.1 低压脉冲发射法

现阶段，对高压电力电缆进行接地故障的检查时可以使用低压脉冲发射法，这是一种无损的检查技术。这是因为低压脉冲发射法能够使用低压电流窄脉冲信号进行信号的发送，这种信号在电力电缆中的信号短路点处就能够遇到发送的信号，进而形成反馈的波，反馈的波形与接收的位置有关，利用计算机的反射时间差，能够实现反射波形的测量，进而能够对故障进行检测。这种方法能够利用电流在计算机中把故障反映出来，这样能够提高故障的检测效率。反射的波形如果是正波形和负波形，那么就意味着电缆中存在短路点。如果波形平缓且为正负波形，那么就意味着电缆的中间接头部分出现了故障，并且一般都为低阻故障。低压脉冲发射法的应用范围非常广，能够对电路的断路、短路和低阻故障进行有效的检测。

3.2 电桥法

电桥法也能对低阻故障进行有效的检测，主要应用电桥原理对一些常见的第一组故障类型进行检测。在工作时，工作人员在电缆的外部对电阻阻值进行调节，通过调节就能够使电桥的两端处于平衡的状态，接下来就能展开计算工作。工作人员需要对以往的数据和经验进行分析，这样就能够判断出电缆出现的故障点的位置。电桥法是一种比较便捷的方式，低阻故障也是接地故障中非常常见的故障，利用电桥法就能够提高工作人员的检测效率。

3.3 声波法

声波也能够作为故障检测的工具，这是因为我们能够通过声波的发射方式实现对故障位置和类型的判断。首先，工作人员需要在电力电缆中发射高压脉冲，如果遇到了故障点，声波所携带的能量就能够对接地点进行击穿，这样就会形成短暂的响声，拾音器能够对响声进行扩大，工作人员就能够利用响声对故障位置进行判断。声波法可以提高对电缆故障位置的判断效率，并且能够确保判断位置的准确率，在电缆出现高阻故障和闪络型故障时就可以利用声波法，声波法能够使工作人员较快的找出故障的位置，并且及时的进行故障排除。

3.4 同步法

电缆的低阻故障和高阻故障检测中还可以运用声磁同步法，利用高压脉冲发射器在高压电力电缆中发射高压脉冲，如果遇到了故障位置，电磁信号和声音信号就能及时的进行反馈，利用电磁探测仪和高频拾音器，就能够实现对声音的正确反馈。这两种器材能够帮助工作人员对故障的位置和类型更加的了解。声磁同步法比较适合在低速故障和高阻故障中运用，这样才能使自身的优势得到最大化。工作人员在使用声磁同步法前要对电磁探测仪和高频拾音器起进行调整和测试，这样才能确保检测结果的正确性，避免由于器材的失误导致最后的检测结果出现偏差。

3.5 电缆烧穿法

如果声波法和声磁同步法不能够对接地点进行击穿，这时我们就需要运用电缆烧穿法。在使用的过程中，工作人员利用电缆烧穿仪器发射高压小电流，这样能够使电缆不断的出现电路发热的情况，使电缆外部的绝缘老化、碳化。因此工作人员就能够快速地判断故障的具体位置。电缆烧穿法适用的情景范围更加广泛，能够帮助工作人员对电压的泄漏值和残压的电流值进行观察，进而判断电缆的故障是否为高阻故障。电缆烧穿法可以应用在一些判断较难的接地故障中，能够达到较好的故障检测效果。

4 结束语

综上所述，随着我国经济的发展，对电力的需求量也在不断的增加，因此高地电力电缆就受到了较大的压力。相关部门就要积极地展开对高压电力电缆的接地故障的诊断工作，要了解每一种成因以及相应的对应措施，要做到对症下药，选择最合适的方法对故障进行排除，根据实际情况不断的调整方案，这样能够使我国的电力发展更加的平稳，同时也能得到不断的提高。

参考文献：

[1]杜瑞珊.高压电力电缆故障探测技术分析[J].城市建设理论研究:电子版,2019(1):16.

[2]吴金辉,靳静高压电力电缆设计技术要点[J].电气制造,2018(5):52-53.