高压电缆的故障测试与处理方法

高压电缆的故障测试与处理方法

蔡扬扬、李超、顾海东、朱峰德

宝胜科技创新股份有限公司 江苏扬州 225805

摘要：随着社会的发展，人们的用电需求不断提升，而城市化人口的增长导致输电网络中电力电缆不断增加，输电压力也与日俱增。在人们的生活中，输电电缆已经上升到了极其重要的地位，一旦发生故障将会影响人们的正常生活，因此在未来的发展过程中，故障的检修以及快速恢复供电非常重要[1-7]。而一般来说，电力电缆的输电方式中，高压电力电缆电力输送属于其中相当重要的一环，因此如何通过科学技术来快速的查找电缆故障恢复供电，属于未来电力发展过程中的主要研究方向。
关键词：控制技术，高压电缆，故障测试，处理技术

中图分类号：TM75

文献标志码:B

引言

随着我国科学和经济的快速发展，国家电网改造工作迅速展开，电力电缆成为国家电网改造工作中的重要工作项目。而在以往的发展过程中，由于制造缺陷、机械损伤、安装质量、绝缘老化等等原因，电缆故障并不少见，这为人们的生产以及生活带来了重大的损失以及影响。一旦电力电缆出现了故障，将会直接影响周围以及更大范围内的供电工作，因此需要正确分析电网故障，同时根据电缆各项参数来进行详细化判断。

1、高压电缆故障的类型

（1）电缆本身存在质量问题，在生产的过程中，由于技术人员生产工艺等问题，导致高压电缆出现绝缘偏心、绝缘解蔽均匀性差、电缆金属保护套密封性较差等，而这些问题在最终的发展中又将直接影响电力电缆的使用寿命，导致电缆出现故障。（2）规划设计因素，在设计工程的过程中，设计人员由于不具备电缆的相关知识，导致没有从多方面因素考虑电缆的实际使用寿命。一般来说，这种情况主要有电缆转弯半径不足，现场无法缆线铺设等等问题，严重情况下设计人员的电力电缆知识不足还会导致故障的发生。（3）测试施工方面的因素，在实际施工过程中，施工现场环境较为恶劣，电缆接头施工存在着一定问题，与此同时施工流程没有遵照严格的规范进行，这些都会导致电力电缆在使用过程中有出现故障的可能。（4）电缆运行过程中出现问题，如果电缆长期处于超负荷状态下进行运行或者电力电缆运行外界环境较为恶劣，这些都容易导致电缆出现故障。（5）外力破坏的因素。在铺设过程中，电力电缆容易遭受到外力的破坏，这些破坏将会直接导致电缆的质量受到影响。

2、故障的确定

对于高压电力电缆，在发生故障之后如果具备有一定的条件，那么首先应该进行现场勘查，同时勘察过程中需要注意做好安全措施。针对不同的电缆故障，可以选择不同的测试方法，如果出现了电缆主绝缘故障，那么可以使用万用表进行导通试验，来判断电缆有无断线现象，随后需要使用兆欧表来对电缆主绝缘电阻进行测试。但需要注意的是，这种测试方法并不足以判断电缆故障性质，一旦发现兆欧表显示绝缘电阻为零时，此时兆欧表的分辨率较低，需要使用万用表来对电缆主绝缘电阻进行二次测试。如果电压电缆经过了测试，显示数据合格，测试人员还需要使用耐压实验，对其进行闪络性故障方面的检查。而如果电压电缆出现了外层故障，可以使用兆欧表来测试电缆各个分段之间的接地电阻是否合格，从而判断出电缆故障分段。

3、高压电力电缆的探测步骤

（1）高压电缆故障性质诊断。在进行高压电缆故障性质的诊断过程中，需要针对以下几种方面进行详细的诊断。①需要诊断故障电缆的电阻高低，是属于高阻电缆还是属于低阻电缆；②需要诊断故障状态，是属于闪络故障还是封闭性故障；③则是需要对于故障的形式进行诊断，是属于接地故障、短路故障、断线故障还是以上几种故障的混合；④需要对电路故障范围进行详细化的划定，是属于单相故障、双向故障还是三相故障。以上几方面的判断能够帮助电力电缆检修人员在最短的时间内确定故障问题以及故障发生距离点。（2）高压电缆故障测距。在高压电缆的故障测距过程中，测试人员往往需要使用粗测的方法。所谓的粗测也就是在被测试电缆的一端使用测试仪器，初步确定故障距离，这能够更好地缩短故障点的范围方便检修人员进行下一步的精确确定。（3）精确测定故障点。通过前步的粗略测量，对电缆的大致路径走向进行详细化的进一步测试，这步骤也被称为精确测定故障点。通过对电缆的路径走向以及工作环境进行计算后，能够采用相应方法在故障范围内进行精确化的故障点确认。

4、高压电力电缆查找技术分析

4.1电桥法

电桥法主要以双臂电桥原理为检测依据，将待检测的高压电缆故障相与高压电缆非故障相精确短接，形成一个封闭的连接回路，同时适时调节电桥双臂位置具有可调节属性的电阻器。这样当电桥处于平衡状态时，桥臂两侧的电阻乘积数值就会相等，然后利用电缆长度与电阻之间的正比例关系，测量出相应的故障距离。

4.2直闪法

直闪法是直流高压闪络检测法的一种简称，它在测量闪络击穿故障方面很有成效。在具体的检测过程中，它借助专业的高压电力电缆故障检测仪器，在故障电阻值偏高，电阻通道又真正形成前，将不断升高的电缆直流电压施加到正在被检测的高压电缆上。这样当电压达到特定数值后，电缆故障点就会被高压负荷击穿，形成电缆闪络。而后通过闪络弧的影响，使相应的电压发生短路与开反射。这样在故障点与输入端之间的多次反射下，电能就会被完全消耗。

4.3冲闪法

冲闪法又称冲击高压闪络法，它的测试范围很广，适用很多高压电缆闪络故障测试。它除了在电缆和电容器间增加了一个圆球形状的放电间外，应用方法与直流高压闪络法大致相似。当电容充电后，电压上升到特定数值，圆球形状的放电就会发生击穿放电现象。而电缆线路在获得一个瞬时高压后，如果该瞬时高压比故障位置的临界击穿电压值还要高，相应的故障位置就会随之产生击穿放电现象，电流电压信号瞬时传送至两端位置。工作人员在接收到该信号时，就可测量故障长度。冲闪法的信号取样方法较多，最常见的是电流取样法和电压取样法，特别是电压取样法，抗干扰性强，测试准确，所以应用也较为广泛。

4.4高压闪络法

在进行这种故障实验的过程中，电压往往会高达数万伏，因此需要严格遵守规章制度。在实验的过程中，更换接线时应该切断电源，充分调整间距和间隙，保证电容器和电缆能够充分的完全放电，同时还需要注意连接地线。在完成了实验之后，处理人员还需要使用低压脉冲法进行二次测试。同时测试的过程中由于电压较高，还需要注意高电压测试设备的功率与闪光灯的工作功率需要分开，保证闪光灯的连接远离高压线路，防止出现短路的现象。

结束语

总之，高压电力电缆的应用在不影响城市环境美观的同时，也因为其地下输电的优势，极大地方便了城市居民的用电生活。但是，高压电力电缆故障查找却是一件难度较高的事情，针对不同的故障类型，检修人员所采取的故障排查技术与方法也不同。这就要求相关电力工作人员在实践查找过程中，充分结合自身丰富的查找经验，适时灵活转换故障查找技术。只有这样才能快速、精准地查找到相关故障点，有效避免相关电力安全事故的发生。

参考文献

[1]袁刚.高压电力电缆接地故障查找技术[J].环球市场，2019（34）：200.

[2]叶良灿.高压电力电缆接地故障查找技术[J].通讯世界，2017（16）：116-117.

[3]白晓斌.低压脉冲法和冲闪法对电缆故障定位的分析[J].电线电缆，2008（2）：41-44.

[4]祝雄年.10kV电力电缆故障检测与处理措施[J].电子技术与软件工程,2018(05):245.