高压电缆故障测试方法综述

高压电缆故障测试方法综述

谢常华

湛江中汇电力咨询有限公司 广东省湛江市 524000

摘要：随着我国社会经济的快速发展，人们生活水平快速提高，对电能需求不断增大。高压电力电缆在长期运行中，如果维护、保养不到位，就有可能出现绝缘老化等故障问题，并影响到高压电力电缆的正常使用。文章通过对高压电力电缆故障展开研究，分析故障测试及检测方法，希望为关注高压电力电缆故障、试验的人群提供参考。

关键词：高压电缆；故障测试；方法

引言

随着各行业生产力的不断提升，社会对电力资源的需求量不断上涨，高压电力电缆在电力系统中的应用范围不断扩大，为提高高压电力电缆的运行质量，相关人员应持续研究高压电力电缆试验方法和检测技术，提高对高压电力电缆故障的检修水平，使电网系统更稳定、更高效地为社会输送电能。

1高压电缆故障原因

对于高压电力电缆而言，故障问题的处理非常关键，电力电缆因故障而导致的停电将会影响人们的正常生活与工作，而事故问题严重时则还有可能导致人员安全事故的发生。在高压电缆投入运行之后，往往会受到多方面因素的影响，导致电缆未达到使用寿命时就会出现故障，一般来说导致电缆出现故障的因素主要有以下几点。（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。电力电缆容易遭受到外力的破坏，如阳光直射、冰霜雨雪、树障、小动物误触等，各种因素都会使高压电力电缆外部的保护层加速老化、磨损，也会使其绝缘能力不断下降，甚至会完全丧失绝缘能力。这些破坏将会直接导致电缆的质量受到影响。

2高压电力电缆试验方法

高压电力电缆的故障检测方法可从检测条件上分为离线检测和在线检测。离线检测即在断电情况下对高压电力电缆的故障点进行排查，具体检测方法包含介质损耗角正切试验、绝缘电阻试验、直流耐压线路电流试验等，虽然检测效果较好，但已不能满足逐渐提高的社会用电要求。目前，我国正处于经济企稳回升的关键时期，各行业对供电稳定性的要求非常高，一旦大规模停电，不仅会影响居民的正常生活，还会对地区经济发展产生不利影响，在此背景下，在线检测方法在目前高压电力电缆故障排查中的应用范围逐渐扩大。虽然在线检测方法在实际应用中取得了良好的应用效果，但该技术目前仍处起步阶段，大部分电网中未能安装支持在线检测的配套设备，因此对高压电力电缆的故障排查还应结合工程的实际情况选择合适的检测技术。

2.1震荡波电压法

震荡波电压法能根据高压电力电缆的局部放电状态检测电力电缆的故障和缺陷，且该方法不会对高压电力电缆造成新的伤害。具体操作流程是先对试验段电缆进行充电，直至电缆内部电压符合试验条件后，再对其进行放电操作，在放电操作的同时进行击穿试验，最后再利用电感线圈进行集中放电。采用震荡波电压法最高可向电力电缆中施加千赫兹级别的电压，且作用时间短、操作简便、携带运输方便，对电力电缆故障的检测较为全面，在目前电力检修中的应用较为广泛。

2.2谐振电压试验

谐振电压试验主要用于对高压电力电缆的电流容量和最大电压进行测试，主要是为了解决高压电力电缆电压过低的问题，通过该方法能得到高压电力电缆最大电容量数据，并根据测试结果对高压电力电缆进行针对性改进，使其能满足电力系统运行的电压需求。具体试验方法是通过人为控制调整高压电力电缆系统电感量、试验频率等各项参数，使高压电力电缆处于谐振状态，通过观察不同试验参数下高压电力电缆的不同表现，得到最终测量数据。谐振电压试验在应用过程中需要使用的设备较多，如变频串联谐振耐压试验装置、电缆交流耐压试验装置、工频谐振试验装置等，但该试验方法目前已发展得较为成熟，并且试验装置的种类较全，在对高压电力电缆进行试验时，可根据实际情况选择针对性更强的方法和装置，以获得更准确的试验数据。

3高压电力电缆检测方法与技术

3.1脉冲检测法

脉冲检测法又分为低压脉冲反射法和二次脉冲法，其中低压脉冲反射法是将低压脉冲注入发生损坏的高压电力电缆线路中，若脉冲电流在输送过程中遇到不适用阻抗，脉冲会向检测装置发射检测信号，通过计算脉冲信号的往返时间和传输速度得到故障位置信息。低压脉冲反射法应用的便捷性较高，对低阻故障和开路故障具有较好的检测效果。二次脉冲法是将高压发生器介入测试电缆一端，向电缆中输送高压脉冲并有效击穿高阻故障点。测量脉冲在受到高电阻故障电弧后会立即反射，且高阻故障会在起弧时转化为瞬时短路故障，进而引发低压脉冲波形变化。通过分析波形的变化趋势即可得到高压电力电缆故障的位置信息。二次脉冲法在检测高压电力电缆的高阻故障、闪络性故障时具有良好的应用表现。

3.2万用表检测技术

万用表检测技术是目前高压电力电缆故障检测中应用最广的一种技术，该检测技术具有适应性强、检测方式简单、经济性强等诸多优势。在高压电力电缆发生故障后，检测人员可利用万用表分别检测高压电力电缆的电缆芯、金属屏蔽层等构件的电阻，通过电阻检测结果即可准确判断故障点，并根据不同构件的特性采取针对性的故障处理方式，进而提高高压电力电缆运行的稳定性。

3.3电桥法

该种故障检测方法的运用原理是通过直流电流测量高压电力线缆电阻，然后根据线缆电阻比值地故障位置进行确定。从实践来看，该种方法的运用精度非常的高，主要检测故障为电缆间短接。这种检测方法的运用对短接处有阻值要求，在1Ω范围内时检测精度会提升。实际测量时，一旦发现触点电阻超过1Ω，则可运用大电流将该处击穿。测量时，假设有电缆AA’与BB’，先对AB之间电阻进行测量，总电阻为短接位置电阻与测量电力电缆电阻；进而对A’B’间电阻进行测量，获取电阻值为短接处短路与线缆电阻；将A’与B’处短接，对AB间电阻进行测量。不同测量状态和条件下，电阻计算公式有所区别，联立电阻计算公式，可确定故障位置在电缆上的长度，进而最终确定故障点。

结束语

总而言之，在电力工程中，高压电力电缆的重要性毋庸置疑，通过高压电力电缆能够保证电力能源的使用效率，通过加强故障诊断与试验能够令电力电缆的作用完全发挥出来。相信随着更多人了解到高压电力电缆的重要性，其故障、试验方法一定会变得更加完善。

参考文献

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[2]徐昱.高压电缆故障测试与处理技术分析[J].通讯世界,2019,342(11):109-110.

[3]盛瑞鹏.高压电缆故障测试与处理技术分析[J].黑龙江科学20199(24):124-125.

作者简介：谢常华（1968年-）；大学本科、学士；汉族；男性；

籍贯湖北省荆州市沙市区；毕业于湖北工业大学，电

气技术专业；中级职称;从事电力工程技术及管理。