摘要：一般电力电缆的使用寿命在30年以内，随着使用时间的增长，许多早期敷设的电缆已经进入了使用寿命的后期，一些老旧电缆逐步出现故障等现象。由于高压电力电缆所工作的环境一般较为恶劣，很容易产生受潮、渗水等情况，从而对电缆的性能和绝缘产生不利的影响。此外，电缆的接头和终端在长期受力的状态下，也很容易出现问题和故障。经过长时间的使用和检修可以发现，电缆的故障和问题绝大多数都发生在接头和终端等位置。基于此，本文主要对电力工程勘察中的电缆测量技术做具体论述，希望通过本文的分析研究，给行业内人士以借鉴和启发。
关键词：电力工程勘察；电缆；测量技术
引言
电力电缆是地下的输电线路，是输送与分配电能关键的一个方法，具备独特的优势，比如在地下铺设不会占用地上的空间，不会于地面架设一些导线与杆塔，受到外界环境方面的影响较小，能提升供电的可靠性能，降低运维方面的工作等，尤其是适合在市里变电站与关键的线路输电线路较密集的区域等使用。现阶段，电力电缆不断增多，确保电缆线路稳定安全运转已变成极其重要的一个问题。电力电缆溶剂引发绝缘的故障，导致出现单相接地与线路短路等严重的事故，通常电缆是铺设于电缆隧道与电缆沟内，其故障的信息与定位有一定难度，因此，电力电缆绝缘在线监测是目前研究的一个关键内容，对于维护电缆线路起到重要的作用。
1电缆故障原因
首先，机械损害。机械损害是指架设完成的电缆受到外力损害、牵引力超过承受能力及剥切损害等。其次，受潮损害。受潮损害就是因为密封不良而导致的电缆受潮，最终使电缆受损。最后，绝缘损害。电缆一旦铺架完成，便会长期暴露在空气中，经过长时间的日晒和风化，电缆外层绝缘体功能会减弱，进而使电缆出现故障。对于绝缘损害，根源就在于电缆工艺并不完善，我国现行电缆绝缘体大多采取塑料或者橡胶材质，经过长期的风吹日晒，会出现裂缝，进而使电缆的绝缘功能受损。但是随着我国科技的不断发展，高耐受力的绝缘材料已经问世，未来电缆的绝缘损害程度会大幅度降低。对于受潮损害，其根源在于酸雨对于电缆的腐蚀，一旦电缆的保护层被腐蚀出漏洞，就极易可能发生击穿的危险。机械损害电缆绝缘体受外力作用影响出现故障。机械损害是电缆故障的主要来源，尤其是对于低架设电缆，因为机动车行驶碾压或者动物啃食等也极易使电缆出现损伤。
2电力工程勘察中的电缆测量技术的应用
2.1无线测温方法
电力工程勘察中的电缆测量技术的应用之一是无线测温方法。电力电缆无线测温利用ZigBee无线传感网络，在电力电缆关键位置布置多个传感器节点进行温度测量，在无人值守的情况下各个节点周期性的进行温度采集并上传到汇聚节点ZigBee+GPＲS网关。ZigBee+GPＲS网关可以实现ZigBee网络和GPＲS网络实现数据格式转换，把采集到的温度数据传输到TCP/IP网络上，通过上层软件实现温度数据的存储和应用。基于WSN技术的电力电缆温度监测系统，需要设计基于ZigBee协议的温度采集终端、数据汇聚点ZigBee+GPＲS网关等关键节点。通过将ZigBee无线传感技术和GPＲS进行有机结合，组成1个应用网络系统，实现采集电力电缆端温度信息和实时监测的目的，再利用计算机分析温度信息，判断温度是否过高，从而达到温度在线预警的目的。
2.2雷达法
电力工程勘察中的电缆测量技术的应用之二是雷达法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆利用雷达法对电缆进行故障排查主要是利用反射脉冲和发射脉冲之间存在的时间差，通过时间差计算完成测距。在电缆故障排查时，脉冲信号被输送到电缆过程中会在电缆内自由穿梭，一旦遇到阻抗点时会形成相应反射，专业的测量仪器会将相关的反射脉冲进行分析，再通过运算公式计算出故障发生的大体位置。不同的反射极性也直接反映出不同的故障原因。如果发射脉冲和反射脉冲之间的极性一致，则说明电缆是发生了开路故障；如果反射脉冲和发射脉冲之间的极性相反，则说明电缆可能发生了低阻故障。雷达法在电缆测量过程中比较简单，并且有专业公式进行计算，可以准确测量出电缆的故障位置。但是脉冲在电缆内运行也会有一定的局限性，时间宽度受限是其最大的局限性，超过相应的时间宽度，反射和发射之间在脉冲层面会产生重叠，进而形成盲区。因此，对于高阻和闪络故障，雷达法并不能准确测量故障原因。
2.3冲闪法
电力工程勘察中的电缆测量技术的应用之三是冲闪法。冲闪法能够有效地弥补直闪法的功能不足，尤其是当电阻低或者击穿通道形成时，直闪法的检测设备在容量和内阻的限制下无法进行有效测量，但是冲闪法正是由于其高压豁免性能对低电阻故障点进行精确排查。冲闪法的测量原理仍旧是以电流法为主。本质上，冲闪法是对直闪法的优化升级，冲闪法和直闪法相比，只是增大了放电间隙。电缆的电容一旦达到临界值，也有可能发生电缆击穿，进而导致间隙击穿，此时电流就会对电缆放电。但是间隙放电于故障击穿之间仍旧存在本质上的差距，间隙放电是电波到达末端后，因为反射波重叠到发射波之上，进而出现振幅增强的电波，从而使得故障点击穿。冲闪法与直闪法相比，冲闪法虽然可能会产生击穿电压，但是其接线比较简单，形成的波形信号极易分析，适用范围更加广，尤其是对于断路和高阻故障使用效果更加明显。
2.4直流法
电力工程勘察中的电缆测量技术的应用之四是直流法。首先是直流分量的方法此法的原理就是对电缆接地线当中泄漏的电流直流的分量加以测量，把测量的装置与电缆的接地线间相互连接。于工频的电压下，工频的电流与微量直流泄漏的电流比较大，因此需经滤波器将工频和干扰的信号过滤掉，仅保留直流的分量，然后经放大器加以放大，通过经模数的转换以后，经计算机加以分析与处理。此法优点是额外不需电源，测量的装置较轻，测量的时候仅与电缆的接地线相连，不与电缆线芯的带电部分相触，能保证工作者安全。此法的缺点是局限性较大，由于电缆的屏蔽层和大地两者间会有分布性的电容出现，会引起较大杂散的电流，受到电缆端污秽影响，再加上被测的电流其量级极小（纳安级），这极易干扰到测量的信号，使得测量不够精准。其次是直流叠加方法接地电压互感器中性部位加上低压直流的电源，使得此直流的电压和施加于电缆绝缘上边交流的电压相叠加，进而测量经电缆绝缘层微弱直流的电流（纳安级），将绝缘的电阻计算出来，从而对电缆绝缘劣化情况加以判断。现阶段，直流叠加方法的监测已积累下了较多数据，判断此方法绝缘电阻的参照标准详见表1此法的优点可以有效地消除因单向杂散干扰的电流对监测的数据造成影响，其抗干扰的性能比较强。此法的缺点是电缆的绝缘电阻和剩余的年限间无直接的关联，而且分散性较大，不能精准将电缆绝缘剩余的年限评估出来，并且于高压的系统当中，电缆直流的分量较小，很难检测到，因而此法只适合在低压的电缆绝缘监测中使用。
结语
总之，在电缆被广泛使用的当代，其出现故障的原因以及有效的排查方式，仍旧是相关人员进一步探索的方向。尤其需要通过技术的力量，缩短故障排查时间，提高故障排查效率。
参考文献：
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论文作者:王学斌
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/5/6