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摘要：本文首先阐述了高压电缆的主要故障类型，接着分析了高压电缆故障及故障监测，最后对高压电缆故障的防范措施进行了探讨。
关键词：高压电缆；故障分析；状态检测
引言
在高压电缆的使用过程中，除了需要在发生故障的第一时间进行故障排除，还需要在日常运行中对电缆的运行状态进行监测，在这两部分系统的运行过程中，两个系统可进行集成，实现对电缆运行状态的有效观测。传统方式为应用人力方式进行故障分析以及运行状态检测，这种方式需要消耗大量成本，并且效果较为一般，在当前的科技发展中，需要应用新的形式完成工作。
1 高压电缆的主要故障类型
1.1 故障位置分类
在高压电缆的运行过程中，按照故障位置分类可分为两类，一类为电缆本身发生故障，这种故障多由外力引起，例如电缆运行中产生覆冰以及摇摆，导致电缆发生断裂问题。另一类为电缆接头故障，通常情况下这种故障发生在无外力作用的情况下，这种故障的引发因素较多。而在这两种故障发生中，通常情况下电缆接头处的故障更容易确定故障位置，但是对于电缆本体来说，故障位置的确定较为困难。而在运行状态检测中，由于电缆接头处设备很多，所以检测过程较为繁琐，而对于电缆自身检测较为简单，在这两个保障系统的设计和应用中，需要针对电缆的故障位置进行合理设计。
1.2 故障性质分类
高压供电系统作为一项系统工程，电缆的故障类型有多种形式，在按照故障性质分类时，可将其分为以下几种形式：
（1）开路故障。开路故障可细分为两种形式，一种为电缆的配电端无电流，这种形式多由电缆发生完全断裂引起，另一种为配电端的负载能力下降，这种故障多由于电缆未全面断裂引起。（2）低阻或接地故障。当发现电缆中的电阻低于10倍特征阻抗时，可确定电缆中发生了低阻或接地故障，这种故障的发生原因为电缆的绝缘层遭到破坏，导致相与相之间以及电缆与地面间的电阻值下降。（3）高阻故障。当发现电缆中的电阻值高于10倍特征阻抗时，可断定电缆中发生了高阻故障，在故障分析过程中，可应用适当方法进行检测。
2 高压电缆故障
在电力出现故障之时，维修人员需要及时对故障进行排解，从各项指标、参数之中，来看是哪些因素造成故障。在电缆运行状态中，会出现一些障碍，而这些障碍是由不同因素导致。
2.1 电缆运作前
目前中国电缆在制造方面存在些许不足，在电缆使用过程中，各种问题都会随机出现。在电缆运作之前，工作人员需要手动装置电缆，很可能会出现装置无法到位，导致电缆在运行过程中故障出现。这是现在电缆运作之中，最常见的问题之一。
2.2 电缆运作中
中国是一个用电大国，可想而知，高压电缆在运作过程中肯定会出现巨大的压力，用电高峰期更是如此，负荷完全超出预想。在超负荷工作下，电缆很可能会导致故障现象，而这种负荷产生的故障，对电缆的影响特别大。高压电缆在日常维护之中，工作人员在各项操作上造成的疏忽，也会导致电缆运行过程出现故障。例如，在进行电缆养护过程中，疏忽了电缆绝缘体流逝问题，原本保护层遭受腐蚀。这些问题都很容易被忽略，然而，这些问题也是很容易导致故障出现。一旦出现问题，也会无法轻松修复，面对的则是更严峻的维修问题。
2.3 长久运作导致疲劳
不管是那种设备、设施，一旦长时间运作，都会产生疲劳。高压电缆也不例外，在长时间的运作过程中，疲劳也会随之而来，导致故障产生。比如，某县的高压电缆长期工作，并且要面对超负荷的电力输送，覆盖面积广泛，承担着全县人民生活用电、生产用电、商业用电等巨大的用电量。虽然平时有进行保养，可长期的工作运行，依然会出现机械性损耗，从而导致过电质量出现问题。绝缘时间久，会导致绝缘体老化、失效等问题存在。在这样的情况下，高压电缆经常会出现故障。普通维修已达不到理想效果，只有对电缆进行更换，亦或是加强养护与监控力度，才能保证电力正常运作。
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3 高压电缆故障监测
3.1 判断故障性质
在故障出现之后，首先需要做的就是将故障性质进行判断，看到底是什么原因造成故障产生。例如高阻、低阻的区分；故障是以多项故障存在，还是单项故障；亦或是电缆出现短线、短路等，各种不同故障，所需要制定的方案也是各有不同。利用监测技术，对现在所呈现的参数进行分析，致力于将维修效果做到最好。
3.2 故障电缆测距
在判断是什么原因造成故障之后，就要对故障进行粗略估计，利用监测技术对故障进行距离判断，将检测范围无线缩小，以最快的速度找到故障发生点。这个步骤必须要依靠先进的监测定点故障范围，在整个电力电缆故障处理过程中，尤其重要。
3.3 故障点精确定位
在有了初步的范围监测之后，根据现下电缆情况进行确定大致故障范围，在这个范围中对准确位置进行定位，故障点精确位置更容易找到。
4 高压电缆故障的防范措施
4.1 严格把关电缆设备生产质量
电缆运行单位也应加强对生产过程的监督，并执行现场安装前电缆的质量检验。这一措施也有局限性，就是现场只能进行外观检验，无法了解绝缘内部情况。为此，一些电缆运行单位对电缆进行抽样，送武高所或上缆所进行检验，以确保电缆质量。同时电缆生产厂家也应加强质量管理，提高质量意识，严格进行出厂前的试验和检验工作，杜绝不合格产品流入市场。
4.2 提高施工质量及安装工艺水平
目前存在一些从事电缆安装施工的企业和单位不具备高压电缆施工资质、施工技术水不达标等等问题。因此，电缆运行单位强化电缆施工质量管理，完善对施工单位及人员的专业技能水平的管理考核这一举措是必要的。严格把关，提高从业人员的专业水平，选择具有专业资质的施工队伍，加强电缆接头安装人员的技术工艺水平和质量意识，严格按照安装工艺施工，这些都是减少电缆故障的重要途径。
4.3 采用新的试验手段
建议在对交联电缆做竣工试验时采用串联谐振或VLF的方法，也可以采用24h空载运行的方式。交流耐压试验用于高压电缆的竣工验收时，其击穿检出率高达9%左右。
高压电缆中可能存在的微小缺陷在1h耐压试验过程中存在局部放电现象，但不会导致电缆击穿。局部放电测量有助于查找到这些微小的缺陷。由于局部放电信号在高压电缆中传播存在较大的衰减，分布式局部放电测量是高压电缆现场局部放电测量的可靠保障。因此高压电缆竣工验收试验可以增加分布式局部放电测量。
4.4 选择有效的电缆状态监测方法
在线局放检测、温度监测等都是及早发现电缆缺陷、避免故障发生的有效手段。大量的电缆在绝缘劣化和故障早期都表现为局部放电。成熟的局部放电检测技术的运用，可以有效降低电缆故障率，提高供电可靠性。运行部门应根据实际情况开发或采用相应的监测手段，做到提前预防。
4.5 加强电缆巡视
制定完善的巡检制度。电缆线路本身事故很大一部分是由于外力破坏而造成的。线路巡视可以及时有效地发现并排查外力破坏因素。因此须重视电缆线路的巡检工作，制定相应的巡检制度，明确巡视任务和周期。
结语
伴随着时代前进脚步，中国的电缆技术也在不断深入，许多新技术也在积极投入实际应用之中。然而，各种技术依然无法解决所有故障问题。只有使用各种精确度较高的监测故障距离方法，才可以减少故障维修时间，将电力故障损失降到最小。
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论文作者:施华,陈林立
论文发表刊物:《防护工程》2019年13期
论文发表时间:2019/11/12
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