配电电缆故障诊断方法研究

配电电缆故障诊断方法研究

刘建存

国网山西太原供电公司，山西 太原  030010

摘要：随着各行各业的发展越来越好，电力系统也不断的改革和进步，配电运行是电力事业主要的组成部分。配电线路点多、面广、线长，配电网络结构复杂，设备数量庞大，质量参差不齐；加上受地理位置限制，以及气候和市政建设快速发展的影响，配电线路故障率居高不下且诱因复杂。配电线路直接给广大用户、居民供电，一旦故障停电，社会影响很大，因此，要从根本上提高供电可靠性，供电企业任重道远。

关键词：配电电缆；故障诊断方法

引言

在整个电力系统中，配电网电缆相当电力系统的神经脉络，想要确保电力系统的安全、稳定运行，就必须要保持配电电缆的良好状态。但是在实际的运行过程中，配电电缆会受到众多因素的限制，如人员、外力、操作等，出现不同类型的故障问题，需要重视对电缆故障问题的分析与总结，更好地进行针对性的处理，提高电力系统运行效率。

1配电网电缆的故障

1.1配电电缆本身的故障问题

在配电电缆的常见故障中，由于电缆本身质量问题引发的故障是非常普遍的。因此，对电缆本身质量的研究尤为重要，质量问题通常是指电缆原材料与附件这两方面出现的问题。首先是电缆原材料的质量问题，其产生的原因主要有两点：（1）电缆生产过程中没有加强监管，使得电缆绝缘体中进入了空气，或者是受到潮湿天气的影响而导致电缆绝缘层出现变潮的情况，最终发生绝缘层被击穿的现象；（2）工作人员在设计电缆接线时没有充分考虑实际情况，导致接线或引线出现接触的情况，进而造成设备端子出现烧断和破损，影响正常运行。另外，电缆附件的质量问题，主要原因包括：（1）绝缘瓷件老化出现绝缘度降低的情况，进而导致运行过程中出现线路及接地短路的情况；（2）冷缩头和热缩头的绝缘层厚度不一样，没有分布均匀，导致内部存在气泡杂质等问题，影响电缆的正常运行。

1.2操作方面的故障问题

操作故障主要是指人为方面的操作失误或者操作不当引起的故障问题，通常有以下几点原因：（1）没有正确安装保护装置，导致设备运行过程中出现损坏，造成越级跳闸的情况发生；（2）相关工作人员没有对电力系统的周边环境进行勘察，尤其是对防护区内外的树木以及物体，没有进行及时的清理，导致电力系统存在一定的安全隐患；（3）管理人员在进行相关电力设施的安装时，没有严格遵循相关的安装程序，导致带电体与大地之间的间隙过小，从而出现设备损坏或者接地短路的问题；（4）相关人员没有做好预防性的试验工作，导致设备的一些问题没有及时被发现，最终引发电力故障。

1.3电缆腐蚀及老化的故障问题

在电力系统的运行过程中，由于电缆腐蚀及老化问题导致的电力故障也是非常常见的，造成电缆腐蚀及老化的原因主要有三方面：（1）某些电缆长期处在一个酸性的状态里，在这样的情况下，就会导致绝缘层极易发生氧化现象，从而极大地缩短了配电电缆的使用寿命；（2）一些电缆长时间的暴露在恶劣的天气之下，使得绝缘层受到雨水或者冰霜的影响而出现腐蚀情况，如果没有及时发现并做好预防措施，就会导致绝缘层很容易被击穿，从而出现短路现象；（3）在碰到雷雨天气时，如果电缆受到雷击，就会导致其内部的电压或电流急剧增大，进而造成电缆出现损坏的问题，影响电力系统的整体运行。

2配电电缆的诊断技术

2.1测声诊断方法

测声诊断技术是电缆故障排查方法中较为简单的方式，是运用绝缘物质向电缆芯线进行有序放电，该方法对于高压电缆芯线对绝缘层闪络放电较为有效。这种方式可以运用直流耐压测试设备，操作方法较为容易，当对电容设备进行充电时，如果达到一定的电压，对电缆芯线放电的过程，就会听见绝缘物质在产生火花时所发出的声音。如果电缆在可查看的范围内，诊断人员可以直接观察电缆的整体状况，如果电缆埋于地下不方便查看，诊断人员就可以通过测声法，使用助听设备来判断电缆出现故障的位置。这种方式虽然简单，但是所花费的时间较长，诊断人员需要在电缆周围不停地查找，直到听到声响，然后再对所规定的区域进行诊断和管控，对故障进行维修。

2.2红外热像诊断方法

配电电缆在工作的时候，当电流速度过快或者是负荷较大时，会使电缆所产生的热能增高，温度迅速提升。这时就可以利用红外热像诊断方法，对电缆线芯的温度进行评测，能够精准地找到故障发生的位置。红外热像法是配电电缆故障诊断技术中应用最广泛的方式之一，不仅可以快速判断故障点，而且可靠性和安全性较高，操作程序也较为便捷。

2.3高压电桥诊断方法

高压电桥在电缆诊断中是运用最为常见的故障排查技术。高压电桥诊断方法其实是利用恒流电源击穿电缆产生故障的位置，使电桥电流的流动性较大，让电桥线路的两端出现电位差值，在平衡电桥的稳定性的条件下测算故障产生的距离差。利用高压电桥诊断方法，不仅可以扩展电桥高阻检查的范畴，而且还可以迅速精准的测算其诊断结果。高压电桥诊断方法的原理：电缆核心线路电阻和整条线路依据比例进行支配的特征，能够有效推动高压电桥诊断体系的构成。

2.4二次脉冲诊断方法

二次脉冲诊断方法是利用所产生的高强度脉冲发送到电缆故障所发生的位置，在对故障位置进行击穿后，增加故障位置所产生电弧的时间，在这个时间点，可以对二次脉冲触发器和电缆诊断设备进行引发，通过这种形式就会在二次脉冲自动引发设备启动时产生两个低压脉冲，在故障线路上传送，刺穿电缆。运用诊断设备来观察电压波动形状的特征和电弧的反射波的长度，对诊断数据进行统计和计算。

2.5低压脉冲诊断方法

在电缆故障中，因为各种原因会使电缆出现短路的现象，运用低压脉冲诊断方法能够轻松地判定和查看电缆的低阻故障。在电缆故障的位置上释放低压脉冲，顺着电缆低压脉冲转送到阻抗问题点上，查看反射电波的变化，对波形进行分析和测算，运用更加合理的方式判断故障形式。当反射脉冲和发射脉冲呈现出相反的状态，就说明电缆出现了低阻以及短路的情况，如果反射脉冲与发射脉冲呈现出一致的状态，就说明电缆终端端头出现了短路。

结语

随着各行各业的迅速发展，我国的电力工业也取得了重大成就，近几年，城乡电网的建设和改造使配电网架结构日臻完善，电缆线路在许多场合起着架空线路无法替代的作用，现在越来越多被应用于城区配网供电。然而配电电缆的故障次数逐年增加，虽然对不能倒负荷的电缆故障要求不间断抢修，电缆故障的修复时间仍然大幅长于架空线路，这要求从事配电工作的人员需要不断更新知识和观念，进一步提高专业素质和技能水平，提高对电缆故障的抢修能力，缩短抢修时间，及时恢复供电。

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