摘要：在对配网电力电缆故障进行监测的过程中，只有明确了故障发生的原因以及表现才可以更好的改善故障监测水平，确保配网电力电缆的安全运行。在电网的发展过程之中，配网电力电缆有着巨大的潜力，因此必须要对电缆故障监测进行有效地落实，不断优化配网电力电缆的运行环境，确保电网的安全可靠，尽可能地避免出现故障问题，如果出现了问题则要快速解决，不断地提升电网运行的水平。
关键词：配电网；电缆监测；研究与应用
引言
在电力系统中，电力电缆的可靠性对于供电质量行业供电安全有着至关重要的作用，因此，必须做好电力电缆的日常维护和故障检测工作，降低故障率。
1配网电力电缆常见故障表现
1.1绝缘故障
配网电力电缆运行一段时间之后就很容易出现绝缘故障，运行的时间越久，故障发生率越高。在配网电力电缆中绝缘材料发挥着保护、防触电的重要作用。但是受到外部环境的影响，绝缘材料会出现老化、破裂等情况，导致其绝缘性能快速消失，并出现物理变化，使得配网电力电缆的绝缘设备和材料出现损坏。在绝缘故障之中，最常见的就是配网电力电缆的绝缘老化，使得绝缘材料的保护性能严重下降，不能很好地确保绝缘材料的安全性。
1.2附件故障
配网电力电缆的附件故障指的是在附件上出现的放电、击穿等故障问题。附件故障主要表现有：附件结构上，在剥离半导体的操作之中，电缆的附件受到了损坏，在附件的表面附着了很多的灰尘以及杂质导致附件在投入使用之后，因为产生的强大电厂导致灰尘与杂质等处于一种游离的状态之下，加速了附件故障的发生的速度；在附件制作的时候，连接位置存在质量问题，当等道附件工作的时候，就会因为有效连接控制的缺陷，导致在接头位置的电阻数值过大，出现明显的发热情况，如果严重就可能会导致附件火灾；附件的安装工艺不够规范，如接头、密封不够规范，使得附件在工作之后，容易受到潮气的影响，导致附件的工作能力下降。
2电力电缆发生故障的主要原因
2.1电缆自身的生产质量
当前，我国电力系统中采用的电缆，其设计和生产技术都已经趋于成熟，所以一般来说电缆的自身质量问题与设计关系不大，多是由于制造或者存储管理中发生问题，引发电缆质量问题；此外市面上也存在着一些以好充次的电缆扰乱正常市场，所以在采购电缆的过程中，必须对生产厂商实施全面考察。
2.2电缆施工造成的质量问题
质量良好的电缆，在施工过程中如果没有按照标准的施工要求铺设，也会造成电缆机械损伤，从而导致电缆故障[1]。比如，在电缆安装过程中，由于施工大意，对电缆即使造成的损伤较为轻微，在使用过程中也会逐渐发展成为铠甲穿孔，进而潮气入侵，引发电缆接地、短路等故障，从而造成电缆崩溃。
2.3电缆接头的质量问题
电缆接头作为电缆的重要部分，其质量问题也是引发电缆故障的重要原因，主要是由于接头的生产质量所引发的。比如，接头是否增加了屏蔽层，接头两端的连接状况不佳；或者，在潮湿环境下制作接头，导致有水蒸气混入接头封装物，在电压加持下引发闪络性故障；或者，电缆接头的制作过程中，压接工艺完成质量不佳，导致在电缆运行中接头温度持续生态，加速接头老化最终引发接地或短路故障。
3配电网电缆监测研究与应用
3.1脉冲监测法
脉冲监测法的实用价值比较高，应用也比较普遍，是一类较为常见的在线监测高压电力电缆护层电流的方法。脉冲信号从脉冲发生器内产生，并在高压电力电缆金属护层中传播。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果高压电力电缆存在异常状态的故障点，故障点的波阻会发生变化。由脉冲信号反射原理可知，脉冲信号在金属护层会产生反射，并被示波器截获。计算模块计算故障点发生位置的主要参数是，示波器截获的反射回来的脉冲信号的传播时长和脉冲信号在正常电缆中的传播速度。在判断故障类型的时候，采用脉冲监测法需要排除短路接地的影响。此外，采用脉冲监测法还需要综合考虑电缆接头和金属管道产生的反射回来的脉冲信号的干扰。因此，不能简单地认为只要有反射脉冲信号就一定会有故障点，还需要综合采用其它监测方法辅助判断。
3.2温度在线监测
监测电缆的温度，既可获取电缆绝缘的工作状况，又可通过计算线路的载流量了解线路运行状态。温度在线监测主要依据光纤的光时域反射原理及光纤的背向拉曼散射温度效应，并基于所测温度对电缆载流量进行计算，从而获得电缆运行信息。测温光纤既可以敷设在电缆护套内（内置式），也可沿线敷设在电缆护套外（外置式）。运行经验表明，虽然该测温系统具有测量距离长、测温精度高等优点，但存在空间分辨率较低、对因各类缺陷造成的局部温升不敏感、易受敷设环境温度、湿度影响等缺点。
3.3接地电流在线监测
监测电缆的接地电流，可获取电缆外护套的完整性信息。此外，当电缆主绝缘内的水树枝发展时，其电容量发生变化，使得流经主绝缘的容性电流发生变化。在线监测接地电流中容性分量的变化，亦可获取电缆绝缘老化的信息。该方法通常采用在接地线上安装工频电流互感器实现，无需改变接地线的连接方式，适合110kV及以上电压等级电缆线路。通过研究结果和运行经验均表明，接地电流监测是判断电缆护套安全状态的重要手段，也是未来电缆系统在线监测技术中重要一环。
3.4电桥监测法
电桥监测法需要有三个前提假设条件：电缆介质分布均匀；待测高压电力电缆线路满足惠斯登电桥的运行要求；高压电力电缆的长度与电缆芯电阻具有较为显著的正比例关系。电桥监测法的主要理论依据是惠斯登电桥的相关原理，把电缆短路接地故障点侧环线电阻引到电桥回路中测量比值，并利用双臂电桥监测高压电力电缆线路电阻值。在发生短路接地故障时，电桥监测法测得的不同电阻值可以用来区分不同的短路接地成因，并结合测量比值确定故障点位置。利用电桥监测法能够较为准确地判断电缆单相接地、相间短路和短路接地等故障类型，还可以准确计算出故障点的距离。
3.5万用表法
在配网电力电缆的故障监测过程中，在万用表法之中短接了电缆内的金属屏蔽层以及电缆芯，也就是配网电力电缆的终端，而始端测量短接的电阻值，如果测得的电阻值读数为无穷大，那么就代表配网电力电缆系统之中存在有开路故障，如果电阻值的读数比线芯的两倍还要高，那么就代表系统之内出现了似断非断的故障。如果配网电力电缆采用的是三芯电缆结构，接入了金属屏蔽层，那么就需要考虑中终端位置，对屏蔽层进行短接，然后使用万用表接入开始位置，对三相间的实际电阻值进行直接测量，对绝缘层的电阻值进行掌握。而对于没有金属屏蔽层的情况，只需要检测相间电阻就可以，以对配网电力电缆的性能以及质量进行判断。
结束语
随着我国社会与经济发展步伐的加速，工农业生产以及人民生活水平快速提高，用电量也快速增加，同时社会各界对于电力的需求量也变得更加的巨大，对于电网的安全运行也有着更高的要求，如何确保配网电力电缆的安全已经成为了一个相当重要的问题。因此，在配网电力电缆的使用与运行的过程之中如何快速、准确地定位故障的类型以及故障点就显得非常的重要，因此需要加强对配网电力电缆故障监测的研究。
参考文献
[1]朱可意,陈识微.配电网电缆监测研究与应用[J].农村电气化, 2017(07):29-30.
[2]阳浩.浅析配电网电缆管网规划方法及其应用[J].电气技术与经济,2017(03):70-72.
[3]何杰,李孝,阮昱川,解辑,李达.电力电缆护层电流在线监测技术[J].电工技术,2017(10):98-99.
[4]林晨炯,林珍,吴雅琳.电缆接头温度在线监测方法研究综述[J].电气技术,2017,20(05):1-4+9.
论文作者:郑晓春
论文发表刊物:《电力设备》2019年第17期
论文发表时间:2019/12/17
标签：电缆论文; 故障论文; 电力电缆论文; 在线论文; 电桥论文; 脉冲论文; 附件论文; 《电力设备》2019年第17期论文;