摘要：随着我国社会市场经济快速发展，现代化城市建设不断加快，城市用电量逐年增加，尤其在夏季用电高峰期，我国的城市用电量增加较猛。为了满足电力供不应求的局面，电缆作为电力传输、电路连接的工具得到开发，在日常生活中被广泛应运。目前，由于电缆作为电力输送的重要工具，电网出现故障的主要因素之一就是电缆故障，所以，电力企业要能够及时、准确掌握电缆出现故障的检测方法、故障的类型以及原因，只有做到这样才可以保障电力系统稳定运行，促进社会经济健康发展。本文主要是对关于电力电缆故障检测方法进行分析，在这个基础上提出了下文中的一些内容，希望给与同行业工作的人员提供出一定价值的参考。
关键词：电力电缆；故障；检测方法；分析
1导言
电力系统运行经验表明，高压电缆在运行一定年数时，故障率就会逐渐不断上升，高压电力电缆的工作环境较为特殊，电缆故障由于埋在地下面，发现难度比架空线要大得多，且故障测试现场环境差以及各种噪声，使用传统的精密定点法难以快速找到故障点，严重影响城市供电系统的供电可靠性，影响城市居民的正常生活。
2电力电缆故障原因分析
分析电力电缆发生故障的原因，对减少电缆的损坏、高效快速判定故障点等具有十分重要的意义。电力电缆故障大致可以分为以下几大类：
一是机械损伤：包括直接受外力破坏；施工损伤；自然损伤等。机械损伤类故障比较常见，占故障率约为百分之五十到百分之六十。造成停电事故的几率极大。
二是绝缘老化：电缆绝缘在长期工作的状态下，其物理性能也会发生变化，导致绝缘强度或介质损耗降低，最终导致绝缘破坏，使绝缘出现老化现想起，绝缘老化失效率在百分之三十左右。绝缘过早老化的主要原因是：电缆选择不当，长期超压操作，靠近热源附近的电缆线;电缆在绝缘中与电缆工作时对环境的不利化学反应，绝缘介质内部大气中的电场作用使得绝缘下降。
三是绝缘和湿度：要想让电源线安全可靠运行，必须先确保电缆绝缘的完整性。电缆绝缘介质潮湿是电力电缆故障的另一个主要原因，约为故障率的百分之十。电力电缆绝缘介质阻尼一般可在绝缘电阻或直流电压试验中发现，电缆的性能作为整体绝缘电阻，漏电流增大等特点。绝缘和湿气的原因是：主箱或接线盒结构不密封，电缆制造不良，金属护套被刺伤或腐蚀穿孔等。
四是其它原因：电力电缆因雷击或其他冲击过电压而损坏的情况；过负荷等原因产生电缆过热；电缆本休或是电缆附件等产品质量缺陷。
3电力电缆故障查找、定位及其检测
3.1查找、定位技术方法
一是声音测试方法。根据SYB模拟的高压变压器和电容充放电过程对电缆故障进行故障排除。这种方法主要基于电缆放电点火声音对电缆故障位置进行确定，主要用于直埋电缆，并且周围环境要求较高，不要太嘈杂。
二是电表检测法。电缆由于高压击穿或者一些机械损害导致电缆出现断线故障时，我们可以用万用表检测地方法来查找和定位电缆故障。具体的操作方法如下：首先查找10kV电缆的一半，将万用表的正负极分别接在电缆的两端，将万用表的挡位调在欧姆挡。如果数字万用变的读数为0或者机械万用表的指针没有发生偏移，则故障段不在这一半电缆中。
三是高压闪络测量方法。对于接地故障，通常采用高压闪络方法进行测量，测试和精确定位。电源线接地故障中电缆故障所占比例较大，很多因素都会导致电缆接地故障。由于接地故障的性能是电介质介质的介电强度降低，电阻点的高电阻，测得的电流小，所以即使用敏感仪器也很难测量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于一些其他方法，由于故障点的等效电阻几乎等于电缆特性电阻，所以反应灵敏度几乎为零，因此不能获得反射脉冲，并且不能精确地研究和测量故障。
由于电介质的瞬时击穿需要一段时间，因此电弧放电所需的时间通常为几百微秒至几毫秒，使得转变电压在失效点处为波形，在电缆端反射来回。如果我们使用示波器在记录的波形的放电过程中跳过电压，可以测量来回无线电波所需的时间，然后根据每根电缆的波传播速度，就可以计算出故障点到结束的距离。高压闪络故障分析和测量方法主要针对电缆使用方法时发生闪电或接地故障，这种方法更专业可靠，但是更难掌握。
四是等电位测量方法。等电位测量方法也称为零电位测量方法，具体测量步骤如下：选择具有相同故障电缆长度的同一电缆，以确保准确测量，将此电缆与故障电缆并联，将电压特性表的负极接地，正极从平行电缆的一端移动，直到电压特性表的读数为零。在这种情况下，与正常电缆相对应的故障电缆的位置是故障点的位置。等电位测量是准确以及简单的，不需要复杂的仪器和复杂的计算，但这种方法有限制，这不适合长距离电缆故障查找和定位。
3.2电缆故障检测的方法
电缆故障主要是电缆故障、短路故障和断线故障等。根据故障和位置环境，我们还需要使用不同的检测方法。声音测量方法比较简单粗糙，不适用于更复杂的环境，也不适合电缆故障找到更系统。仪表检测方法是一种更方便的故障检测方法，使用也更广泛，易于掌握，不需要复杂的分析，不需要专业的计算，适合于电缆故障调查。惠斯通电桥测电阻法是一种更专业的测量方法，故障调查也更为准确，适合发现电缆短路故障。高压闪络故障分析方法是电缆被雷击或接地故障发生时使用的调查方法。这种方法高度专业以及较为可靠，但难以掌握。零电位测量方法，也称为等电位比较测量方法，特别是通过比较电缆和伏安特性的表来解决测量，该方法很容易理解，适合接地故障调查，但不适用于长距离传输系统。
3.3二次脉冲法
二次脉冲方法的基本原理是释放高压脉冲，该高压脉冲足以引起导线绝缘故障点的闪络，同时触发第二低电压脉冲的释放。也就是说，当电弧的故障点处的电源线没有完全熄灭时，相对于低电压脉冲的故障点被反映在完全短路的状态，然后被接收的低电压的脉冲释放侧脉冲反射波形相当于一根导线到地完全短波形。此时，将在低压脉冲反射波形叠加之前和之后接收两次，两个波形将有一个清晰的分叉点，分叉点的位置是故障点的位置，这个时候完成故障电缆测量。为了获得准确的电缆故障点位置，在二次脉冲法完成故障点的预定位后，将相应的放电间隙放到一定位置，然后将电压放到球上自动放电。二次脉冲方法的优点是大大简化了测量的电缆故障波形。复杂的高压冲击闪络波形成非常容易判断的类似低压脉冲法的分析短路故障波形，大大提高了现场故障处理的速度，精确校准电缆故障距离，快速并准确测试电缆故障点。
4结论
通过对上述的内容进行分析研究之后可以得出，随着城市电网不断完善，大量的电缆被引入到电力运行中，由于电缆制作以及施工等原因，使得电缆故障出现的频率较高，因此寻找出解决电缆故障的原因并加以维护显得十分必要。
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论文作者:孙金海,李华昕
论文发表刊物:《电力设备》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/4
标签：电缆论文; 故障论文; 脉冲论文; 波形论文; 电力电缆论文; 高压论文; 方法论文; 《电力设备》2017年第14期论文;