电力电缆故障探测技术分析

电力电缆故障探测技术分析

张雪冰 郝小峰

内蒙古电力（集团）有限责任公司薛家湾供电局 内蒙古鄂尔多斯 010300

摘要：本文从开路故障、短路故障、闪络故障、接地故障四个方面分析了电力电缆故障性质及类型，并且从施工质量、外力损伤、电线老化三个方面分析电力电缆故障原因，最后从障测距常用方法、故障定点、故障性质判断、故障点测距和精确定点五个方面分析了电力故障探测技术，希望能为相关人员提供参考。

关键词：电力电缆；故障探测；故障定位

前言：随着经济的发展以及社会的进步，电缆线路由于其占用空间小，运行较为稳定的优点而被愈加广泛地采用。而一旦电缆出现状况，则会对安全供电造成较大影响。当电缆发生故障时，工作人员需要快速查明故障原因并且进行处理，从而使电缆故障所引起的损失能够最小化。

1电力电缆故障性质及类型

1.1开路故障

开路故障是电缆故障中的一种较为常见的故障情况，对故障电缆进行检查可以发现，这种故障情况下的送电是完全正常的，并且电缆对地绝缘和相间绝缘也较为正常，只在电缆的受电端出现无电、电压低的情况，分析可得，这种情况多是电缆断芯引起。

1.2短路故障

短路情况多是由于电缆两相或者三相分别发生接地情况引起的，维修人员在对故障电缆进行检查的时候还需要检查电缆芯片内部，确保电缆芯片之间没有因为绝缘损坏而发生直接短路的问题。如果有短路情况则要进行处理。

1.3闪络故障

电缆相间或者电缆因对地绝缘降低而容易产生放电的情况。这种故障的形式多出现在电缆终端头和电缆中间的需结合内部，只要在特定条件下被绝缘击穿，则可以立刻快速恢复正常^[1]。

1.4接地故障

本文中所探讨的接地故障问题属于永久性的接地故障。电缆单项绝缘会因为绝缘的故障情况不同而被分为低阻故障和高阻故障两种形式，对于低阻故障来说，故障处直流电电阻较低，后者相反。由于故障产生的原因不同，需要维修人员结合具体问题具体分析再进行处理。

2分析电力电缆故障原因

2.1施工质量

在施工的过程中，施工质量不高会直接导致电力电缆出现故障的问题。为了防止电缆由于施工工作不到位而出现问题，需要首先确保施工环境处于一种较为理想的状况。施工人员需要控制施工现场的湿度和空气中的灰尘情况，确保施工场所较为干净，除此之外，在施工的过程中一旦绝缘体表面被留下划痕，则会加大绝缘体在日后发生故障的可能性。在进行电缆安装的时候也会出现由于工作人员执行工艺不达标准而出现的电缆防水性能下降问题。

2.2外力损伤

对电缆的常见故障原因进行统计之后，可以得出外力因素是大部分电缆受到故障的重要原因之一。在大部分情况下，由于外力所导致的机械损伤较轻，不会影响到电缆的正常使用。但是随着电缆使用时间变长，原有的安全隐患会逐渐发展为安全缺陷，为电缆的日后使用埋下了巨大的安全问题。并且一些电缆还会因为环境影响而发生损伤，如在气候较为寒冷的地区，电缆在冬天可能会因为冻害问题而受到严重的伤害，会对电缆的正常使用造成影响。

2.3电线老化

对于绝缘受潮而言，主要是由于电缆中间部分和两端接头由于缺乏密封性而导致的进水情况发生。然而一些制作时的工艺不良也会导致电缆受潮的情况发生。并且随着电缆的使用，其内部物质和绝缘层会逐渐受到腐蚀，在电离的时候会破坏绝缘层。而一些电缆在使用的过程中会由于使用时所释放出的大量热量而产生过热的现象，电缆过热也会对内部绝缘层产生伤害，导致电缆出现老化问题和内部绝缘层的腐蚀问题，降低电缆的使用寿命。

3分析电力故障探测技术

3.1障测距常用方法

常见的机制障测距常用方法为电桥法、低压脉冲反射法和脉冲电流法三种。其中，最为传统的障测距方法为电桥法。这种方法是利用专门的故障测试仪器对和故障电缆进行连接，与出现故障的电缆构成电桥回路。这种做法的优点是简单并且具有较高的精确度，但是不适用于高电阻和闪络故障。低压脉冲反射法也被人称为雷达法。利用这种办法对出现故障的电缆进行分析时能够估测电缆的全长，从而准确地判断出该电缆的故障情况并且进行处理。脉冲电流法主要应用于电阻较高的电缆以及闪络故障的电缆。

3.2故障定点

目前，较为常见的两种故障定点方法为声波测量法和生磁测量法。这两种故障定点方法都是较为常用和效率较高的故障定点方法。在科技逐渐发展的当前社会，声波测量法所使用的主要探测仪器也发生了变化。这种测量仪器对高低电压电缆的故障定点有着极高的适用性。其主要会通过高压脉冲发射器来对出现故障的电缆进行放电，确定故障发生的准确位置。生磁测量法是一种辅助测量的方法，主要依靠仪器记录来推测出故障位置^[2]。

3.3故障性质判断

在对电缆进行故障情况勘测的时候需要首先判断故障的类型。由于不同的电缆故障类型有着不同的处理模式，所以在进行电缆修理的时候需要先做好故障性质判断工作。通常比较常用的故障性质判断方法是利用专业仪器，观察仪器所发出的脉冲极性，以此来判断故障的性质。在获取了发出脉冲极性之后需要从发射和反射脉冲的角度上思考，以此来判断是开路故障还是短路故障。再根据判明的故障情况来完成后续的故障处理工作。

3.4故障点测距

在判断出电缆中的故障情况之后，应该使用相关有效方法来完成故障处理工作。故障处理的前提是准确判断出故障的位置。在前文中提到，目前情况下较为常见的机制故障点测距方法为脉冲反射法和电桥法。值得注意的是，由于电桥法对高阻故障的定位能力较差，当遇到高阻电缆发生故障的时候，工作人员需要及时更换故障点测距方法，以增强故障点测距的准确性。

3.5精确定点

在测量好电缆故障位置的距离之后需要对故障电缆的故障点进行精确定点，一般采用的故障定点方法为声波定点法或者生磁测量定点法。这些定点方法主要是在给出电缆的粗测距离之后再对故障纤芯施加脉冲高压，使故障点进行放点。并且通过定点仪在这个点附近的地面中监听放电声音，在听测出响点的时候就可以判断出故障点的精确位置了。

结论：随着电缆业务的逐渐发展，电缆行业对电缆故障及其后续维修的重视程度越来越高，而且不同电缆的不同故障原因也应该进行仔细甄别再完成维修的工作，这就导致着工作人员对电缆维修仪器的使用和选择要求愈发严格，需要由专业人员来完成具体的操作。

参考文献：

[1]刘志宏,秦钟,陈红发.高压电力电缆的故障类型与探测技术[J].集成电路应用,2020,37(10):84-85

[2]周婷婷.电力电缆故障探测及运行维护研究[J].决策探索(中),2020(03):62