城区中压配网电缆的故障检测及防范措施

城区中压配网电缆的故障检测及防范措施

程思尧

广东电网有限责任公司湛江赤坎供电局  广东  湛江 524000

摘要：城区中压配网电缆是城市供电系统中非常重要的组成部分，一旦发生故障将会对城市的正常供电造成严重影响。因此，对城区中压配网电缆的故障检测及防范措施至关重要。本文旨在探讨城区中压配网电缆的故障检测方法和防范措施，以提高城市供电系统的可靠性和稳定性。

关键词：城区中压配网电缆；故障检测；防范措施

引言

城区中压配网电缆是城市供电系统的重要组成部分，保障城市电力供应的稳定运行。然而，由于各种因素，电缆故障时有发生，会给城区电力供应带来严重影响。因此，进行电缆故障的检测和防范工作显得尤为重要。

1城区中压配网电缆故障的常见原因

1.1过载或短路

过载是指电缆承载的电流超过设计负荷，长时间工作在过高负荷下会造成电缆温升过高甚至烧损。过载可能由于负荷增加、电源故障、设备故障或线路设计不合理等原因引起。在过载状态下，电缆内部的导体会受到电流过大的热应力，导致电缆的绝缘材料发生变形、老化甚至破裂。短路是指电缆两个或多个导体之间发生异常接触，通常由于绝缘失效或接头及连接不良引起。短路会导致电缆发热、电流过大，可能造成局部熔断、火花甚至火灾。常见的短路原因包括绝缘破裂、接地故障、人为操作错误等。

1.2绝缘老化或损坏

电缆绝缘材料会随着时间的推移而老化，特别是在恶劣环境下容易发生。老化和损坏的绝缘会导致电缆外漏电、相间短路等故障。绝缘老化可以由电缆材料本身的自然老化引起，也可以由于环境因素如高温、紫外线、化学物质的腐蚀等引起。当绝缘老化时，绝缘材料会变得脆弱、易碎，耐电压能力下降。绝缘老化可能导致电缆局部放电、击穿和短路等故障。此外，绝缘还可能在施工中受到损坏，如机械损伤、切割或挤压过程中的错误操作，都可能导致绝缘材料损坏或削弱。

1.3雷击或外力损伤

雷击是指由于气象条件造成的电磁放电现象，会产生强大的电压和电流。雷电活动频繁的地区，电缆容易受到雷击，并可能引发故障。雷击导致的电缆故障通常是由于雷电冲击引起的剧烈电磁场，使电缆绝缘击穿或导体之间发生短路。尤其是地下电缆系统容易受到雷击，因为地下环境对于雷电集中提供了有利条件。

此外，施工作业、挖掘等活动中也可能对电缆造成物理损伤。例如，施工中的错误操作、挖掘机械的碰撞或切割等都可能导致电缆绝缘破裂、导体分离等故障。

2故障检测方法

2.1红外热像法

红外热像法是一种基于红外热像仪的故障检测方法，它根据电缆故障产生的温度异常来定位故障点。红外热像法无需接触电缆，检测速度快、精度高，能够在故障发生后快速定位故障点，避免了对电缆的进一步破坏。该方法适用于检测电缆接头、终端、绝缘子等部位的故障，对于城区中压配网电缆故障的检测和排除非常有效。但是，红外热像法对环境温度和湿度要求较高，需要在适宜的环境下使用，否则会影响检测的准确性。同时，该方法无法检测电缆内部的故障，如电缆的接线处断开、绝缘层破损等。此外，红外热像法的设备昂贵，需要专业人员进行操作和维护，增加了成本和技术门槛。

2.2绝缘电阻测量法

绝缘电阻测量法是一种常见的城区中压配网电缆故障检测方法，它通过测量电缆的绝缘电阻来判断电缆是否存在绝缘故障。该方法简单易行，操作简单，能够快速判断电缆的绝缘是否正常，对于绝缘故障的检测具有很高的可靠性。但是，绝缘电阻测量法无法定位具体的故障点，只能判断故障的存在或不存在，无法确定故障的具体位置。此外，该方法对电缆的绝缘状况有一定的要求，如果电缆表面存在脏污或潮湿等情况，测量结果可能会受到影响。因此，在使用绝缘电阻测量法前，需要对电缆进行清洁和排除潮湿等处理，以确保测试结果的准确性。

2.3支路阻抗法

支路阻抗法是一种较为精确的城区中压配网电缆故障检测方法，它通过测量电缆的支路阻抗来识别和定位故障。该方法需要在电缆两端施加交流电压，通过测量电流和电压的相位差，计算出电缆的阻抗值，从而判断是否存在故障。支路阻抗法适用于检测电缆的短路、接地和绝缘故障，并且能够准确地定位故障点，是目前城区中压配网电缆故障检测的主要方法之一。但是，支路阻抗法需要专用的测试设备和较高的技术要求，测试过程较为复杂，需要经过专业的培训和实践才能熟练掌握。此外，支路阻抗法只能适用于检测电缆支路，对于电缆主干线路的故障检测比较困难。在实际应用中，可以结合多种方法来进行故障检测，以提高检测的准确性和效率。

3故障防范措施

3.1进行定期检测和维护

通过定期巡视和检测城区中压配网电缆的工作状态，可以及时发现潜在故障隐患，采取相应的措施进行修复或更换受损的电缆，以防止故障的发生。在定期巡视中，可以使用红外热像仪对电缆进行检测。红外热像仪能够测量电缆温度分布情况，发现温度异常点并判别其严重程度。这样可以及早发现存在过载、接触不良或老化等问题的电缆，并及时采取措施，避免进一步发展成为故障。此外，在定期维护中，可以进行点对点的电缆测试。通过测量电缆的电阻、绝缘电阻和介质损耗等参数，评估电缆的工作状态和健康程度。如果发现有电阻变大、绝缘损耗增加或绝缘破损等异常情况，就需要及时进行维修或更换。

3.2加强电缆绝缘的监测与管理

加强对电缆绝缘的监测与管理，可以及时发现绝缘老化或损坏等问题，采取措施避免故障的发生。监测电缆绝缘可以通过定期进行绝缘电阻测试来实现。测量电缆的绝缘电阻值，评估绝缘的状况。如果绝缘电阻低于设定值，就表示绝缘存在损坏或老化的情况，需要进一步检查或更换。此外，可以在电缆绝缘上涂覆一层绝缘材料，提高绝缘的耐压能力和抗老化能力。这样可以延长电缆绝缘的使用寿命，减少绝缘老化引起的故障的发生。针对地下电缆系统，可以采用绝缘套管等方式进行额外的保护。绝缘套管能够抵挡外部环境对电缆的侵蚀和损害，降低电缆的绝缘老化的风险。通过加强电缆绝缘的监测与管理，可以确保电缆绝缘的完好性和可靠性，提高城区中压配网电缆的安全运行水平。

3.3引入先进的故障预警技术

利用先进的故障预警技术可以提前发现电缆故障迹象，避免故障的发生或扩大。这样可以减少停电时间，提高城区电力供应的稳定性。智能传感器和监测系统可以实时监测电缆的温度、湿度、局部放电等参数。当这些参数超过设定阈值时，系统会自动发出警报，提示操作人员有潜在故障的存在。通过及时调查原因并采取措施，可以消除故障隐患，防止故障的进一步扩大。例如，局部放电检测是一种有效的故障预警技术。局部放电通常是由电缆绝缘材料的缺陷引起的，并且在故障发展的早期就会产生微小的放电。通过安装局部放电检测设备，可以实时监测电缆局部放电的情况，一旦检测到超过预定阈值的放电，就及时采取措施进行处理。

结束语

城区中压配网电缆故障的检测和防范是确保城市电力供应可靠性的关键环节。采取科学有效的故障检测方法和防范措施，可以提前发现和避免电缆故障，确保城市居民的用电安全和便利。同时，政府和相关部门应加大对城区电力设施的维护和管理力度，提高电力供应的可靠性和稳定性。

参考文献

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