(广东翰新科技有限公司 广东珠海 519000)
摘要：电力电缆使用于电能输送的重要元件之一，如果出现故障将会导致停电事故，甚至影响到电力系统的正常运行，为了有效的防止电缆故障，本文分析了电力电缆出现的故障及原因，系统地介绍电力电缆的故障检测定位方法，为电力线路工作人员提供参考，确保电力电网安全稳定运行。
关键词：电力电缆；故障；检测方法
1 引言
随着电力系统地不断发展，城市用电量的不断增加，对电力电缆的需求也再不断扩大。由于电力电缆带电运行时间长，其故障也在不断频发，再加上电缆数量庞大，地下电缆更是不容易发现其故障点，因此对电力电缆进行故障分析提出故障检测方法不可或缺。文献[1]对电缆故障的分类和故障定位技术做了详细的阐述，为本文提供了参考。文献[2]对电力电缆的故障原因进行了说明，提出可以实时检测电缆故障，确保及时处理故障，恢复正常运行。国网太原供电公司电缆运检班任建新对电力电缆的故障从原理上进行了分析，并提出了多个检测方法[3]。本文主要阐述电力电缆的故障类型，分析故障的原因，系统介绍电力电缆技术检测定位方法，为电缆的故障处理作以借鉴。
2 电力电缆故障类型
对电力电缆故障类型的分析使处理故障的前提，这对于选择检测方法，准确定位故障点很重要。对于目前电缆的故障统计和定位方法，故障一般可以分为：
（1）高阻故障，高阻故障包括高阻泄露故障和高阻闪络故障，大多发生在电缆运行过程中，泄露故障时在电缆高压绝缘试验时，增大试验电压，泄露电流不断增大，电压为额定电压时，泄露电流大于限值；闪络故障为试验电压升高到一定量时，泄露电流突然增大，且不稳定，电压下降现象恢复，这种表面闪络的放电故障为闪络故障。
（2）低阻故障，故障点的直流绝缘电阻下降到与与电缆的特性阻抗相关的定值或者为零时的故障为低阻故障。
（3）短路故障，由于电缆相间绝缘层损坏老化导致线路短路引起的故障。
（4）断线故障，电缆线某相或者多相断开导致的故障。
3 电力电缆的故障原因
3.1 绝缘老化
由于电力电缆长年累月运行，加上运行过程中导线发热和电离作用，导致电缆绝缘层逐渐老化损坏。或者在电缆生产过程中，厂家工艺水平低下，密封不好，伴随着电流带来的化学和热反应，使电缆绝缘加速老化。
3.2 机械损伤
机械损伤是电缆故障一大原因，电缆在架设过程中，电力工人操作不当，拉力过大，安装过程对绝缘层的保护不够等等问题都会导致电力电缆保护层和绝缘层受损，地下电缆管道的敷设过程也会导致电缆发生损坏且不容易发现，包括电缆在长途运送过程中也会出现不同程度的损伤。
3.3过负荷运行
电力电缆规定必须在其额定工作电流下运行，但是随着负荷的不断增加，长期承载过负荷，电流将超过额定电流，将会导致电缆线芯发热严重，必将加速电缆绝缘的老化，特别时电缆接头处和连接点处发热严重，特别是夏天的时候，电缆发热会导致电缆沟里发热严重，热量越积越多，容易造成电缆的短路故障，甚至发生电缆着火，危害设备安全。
4 电力电缆的故障检测定位方法
3.1 高压闪络法
电力电缆故障的检测定位，目前通用的方法是高压闪络法，通过高压闪络法线路工作人员可以方便简洁地检测出线路故障点，及时消除故障，避免故障范围扩大。具体地方法是，在故障电缆的首段，施加冲击高压，快速地将故障点用高压电弧击穿，记录击穿过程中电压地突变值和击穿时间，对试验数据进行分析，通过距离测试，找出故障点。但是缺点是数据处理过程复杂繁琐，误差较大，对定位地准确度有一定误差。
3.2 低压脉冲反射法
低压脉冲反射法在电力电缆故障定位短路、断线故障效果明显，测试定位方法是在故障电缆中输入低压脉冲，低压脉冲在电缆中传播，如果电缆故障则会遇到不适应于该电缆地阻抗，则发射波就会显示在试验仪器上，通过仪器分析，数据处理，通过反射地时间和脉冲地传播速度就能精准地定位故障，简单可行，当线路发生短路或者断线故障时，用低压脉冲反射法故障定位效果十分明显，但是不适用于高阻抗故障。
3.3 直流电桥法
直流电桥法是可以用来测量电缆低阻故障和短路故障，如图1所示是直流电桥法的测试图，检测原理是：给高压电桥上施加恒流源，电桥电流流过故障回路，因为桥臂的电阻远远小于故障电阻，因此压降几乎发生在故障点，从而在两个桥臂上产生了电位差，检流器出现示数，通过计算就能得出故障发生的位置，但是直流电桥法需要具体的电力电缆参数，对于不同型号的电缆测量值还需进一步对比计算，由于电压与检流器的示值存在一定的误差，所以直流电桥法操作简单但是准确性差，而且不能检测高阻故障和断路故障。
图1 直流电桥测试方法
3.4 二次脉冲法
二次脉冲法，是利用高压发生器发生瞬时高压脉冲，将该高压脉冲施加在故障电缆上，高压脉冲沿着电缆传播，瞬间可以刺穿故障点，和高压闪络法不同的是，二次脉冲击穿故障点后形成电弧的不间断时间。同一时间脉冲对触发装置进行触发，这样会再次形成一个脉冲沿着电缆传播，再次击穿故障电缆。通过检测仪器分析电压波形和电弧的反射波长，电缆的长度和故障的实际距离会通过软件计算处理，可以准确的确定故障点。
5 结论
本文通过说明电力电缆对电力系统的重要性，阐述了其高阻故障、低阻故障、短路故障和断线的故障类型，分析了造成电缆故障的绝缘老化、机械损伤和过负荷运行等原因，最后提出了电力电缆的故障检测定位方法包括高压闪络法、低压脉冲反射法、直流电桥法和二次脉冲法。为电力电缆的故障定位提供了参考，极大保证故障电缆地及时发现，及时处理，为用户安全可靠用电保驾护航。
参考文献:
[1]刘彦斌.浅谈电缆故障点的探测方法[J].中小企业管理与科技(下旬刊), 2014(2):226-227.
[2]周亚玲. 浅谈电力电缆故障原因及检测方法[J]. 科技创新导报, 2016(33).
[3]王宇. 浅谈电力电缆故障原因及常用的检测方法[J]. 中国科技博览, 2015(33):89-89.
[4] 马春亮. 电力电缆故障的原因及检测方法浅析[J]. 河南科技, 2014(22):62-63.
论文作者:龚平
论文发表刊物:《电力设备》2018年第34期
论文发表时间:2019/5/17
标签：故障论文; 电缆论文; 电力电缆论文; 脉冲论文; 电桥论文; 高压论文; 电压论文; 《电力设备》2018年第34期论文;