（广东电网有限责任公司佛山顺德供电局 广东顺德 528300）
摘要：在日常生活、工作过程中，电力电缆在配电网领域获得了大量的应用，但其在运行的过程中，会遭到自然环境恶劣、直接与用户端连接等因素的作用，使电缆容易出现故障。要想增强配电网的自动化程度，就要不断分析配电网中出现电缆故障的原因以及常见的故障类型，并对电缆故障的测定与选线进行深入的探讨，这样可以极大地减少电缆故障的发生率，保证电网能够安全有序的运行。
关键词：配电网；电缆故障；测定；选线
引言
近年来，由于现代科学技术的快速发展，我国逐渐把智能电网的建设提上日程。随之，电网领域迅速拓展，对配电网的更新升级逐渐加强，电缆线路由于供电稳定、安全、快捷等优势，开始成为中低压配电网运行电力的重要方式。但是，我国的电缆线路通常都是在地底下进行铺设，其在运行的过程中会受到自然因素、人为因素以及不可控因素的影响，使电缆极易发生故障。在实际工程中，为了防止电缆线路占用过大的面积，通常都是铺设在地下，这就极大的增加了电缆故障的测定与选线的困难，导致对配电网中电缆故障的排查方法变成探讨的重点。
1、配电网的电缆故障
1.1 配电网电缆故障的出现
配电网在连接的过程中，是直接和用户端相连接的，因此配电网是否能够安全稳定的运行会直接影响到用户的用电质量。配电网电缆在铺设的过程中通常会埋于地下，若无法及时排查故障，就会造成用户无法正常用电，产生额外的经济损失。因此知道配电网电缆故障出现的原因，掌握配电网电缆故障的解决方法，加大对电缆故障测定与选线的研发力度，这可以有效提高配电网的运行水平。而配电网电缆故障的出现基本上都是由外力作用造成的，主要原因如下：
1.2 配电网电缆故障的常见类型
对于高压的配电网，发生的电缆故障主要是高阻故障；对于中低压的配电网，发生的电缆故障主要有高阻故障、低阻故障、开路故障三种。
①高阻故障。当电缆出现高阻故障时，检测到的阻抗值会高于标准值，高阻故障通常会被分成泄露性高阻故障和闪络性高阻故障两种。当电缆出现随着电压的上升而泄露电流也上升的现象时，说明该电缆产生了泄露性高阻故障；当电缆出现电压击穿且泄露电流迅速升高的现象时，说明该段电缆产生了闪络性高阻故障。
②低阻故障：低阻故障意思是线路的相邻绝缘体或相对地绝缘损伤，这时检测到的阻抗会小于标准值。若检测的电阻为0，说明该段电缆出现短路故障。
③开路故障：当电缆出现开路故障时，线路相邻或相对地的绝缘电阻就会呈现正无穷的状态。这时，电压就无法输送到用户，线路的承载能力就会减小，主要标志是断路故障。
2、配电网电缆故障的测定与选线
2.1 配电网电缆故障的测定方法探讨
当电缆出现故障时，通常使用的测定方法是：首先要选择合适的阻抗检测设备来计量相邻和相对地的绝缘电阻，并按照绝缘电阻来确定故障类型；其次要对故障的测距进行计量，以此来确定发生故障的地点；最后要对确定的故障地点进行精准定位，并制定相应的措施来解决该故障。这里主要介绍下面几种故障测定方法：
①阻抗法：对电缆故障进行测定时，其使用的方法和架空线路相似，阻抗法是把电缆的集中因数作为根基，以此来核算检测地与故障地点之间的阻抗，并利用解故障测距方程来确定发生故障的精确地点。而使用最多的阻抗检测方法就是电桥法。（下图1为电桥法进行故障测定的原理图）。电桥法凭借其独特的优势，被广泛应用于低阻故障的检测中。但是，在高阻故障、闪络性故障以及三相短路故障的检测中无法使用电桥法。除此之外，在使用电桥法时首先要了解关于电缆各方面的精确数据，所以其在实际工程中的使用正在逐渐下降。
②行波法：在实际工程中，对架空线路和电缆线路的故障进行测距时，使用最多的方法就是行波测距法。其在行波理论的基础上，检测行波自检测地至故障地的时间，以此来判断故障的精确地点。行波测距按照现场测量的不同，能够把它分成A、B、C三种。
A型故障测距通过测量行波自检测地至故障地之间来回一次的时间，来判断发生故障的地方。A型故障测距包括脉冲电压法和脉冲电流法两类。脉冲电压法检测的是放电脉冲自检测地至故障地来回一次的时间，多被使用在高阻故障与闪络性故障的测定中；而脉冲电流法主要是利用线性电流联合装置来检测电流脉冲的踪迹，达到了检测装置和电缆线路的电联合。
B型测距是核算故障时首个行波的波头踪迹自检测地至故障地之间来回一次的时间，以此来判断发生故障的地方。C型测距主要是利用脉冲发射设备，凭借检测发射的高频率脉冲自检测地至故障地之间来回一次的时间，来判断发生故障的地方。C型测距包括低压脉冲反射法与二次脉冲法两类，这里就不再详细阐述了。
③测声法：在对配电网中发生电缆故障的故障点进行检测时，测声发也是使用较多的检测方法，其通常都是作为辅助方法来对发生故障的地方进行判断。测声发是利用直流耐压试验装置按照电缆放电的声音来判断发生故障的地方，把专业的测声机器顺着地下铺设的电缆方向缓慢前进，当电缆发出声音最大时，则判断此处是电缆发生故障的地方。
除上述故障测定方法之外，目前还存在很多测定电缆故障的新方法，包括：模式鉴别工艺、模拟消火核算、概率和整合战略等，这些都在实际工程中得到了应用，对配电网电缆故障的测定起到了很大程度的帮助作用。
2.2 配电网电缆故障的选线方法探讨
配电网中一般会存在很多的电线，且多数都不是直接连地电缆，常见的电缆故障选线方法包括：
①稳定分量法。稳定分量法意思是通过对故障电流中的稳定分量来断定电缆故障的选线，比较常见的稳定分量是零序电流，非故障线路中的零序电流数值要低于故障线路中的零序电流数值，且零序电流在故障线路和非故障线路中的方向是相反的。另外，零序电流的有功
分量要高于非故障线路。因此，数值、方向及有功分量能够同时利用，以此来进行容易的故障选线。
②谐波分量法：当电缆线路出现故障时，遭到电缆的非线性因素的作用，配电网中会出现以5次谐波为重的谐波分量。因此，电缆故障的5次谐波非常充足，高于非故障电缆故障线路，且方向和非故障电缆相反。
③暂态分量法：当电缆线路发生故障时，其产生的暂态分量是比较大的，选择这些暂态分量，并检测他们的数值和方向，以此来实施故障选线。其中，在对高频分量与直流分量的核算中最常见的方法就是PRONY算法。
除上述故障选线方法之外，由于现代科学技术的不断进步，信号输送、神经信息选线等选线方法也得到了使用，但是，目前并没有得到广泛的使用，涉及的领域较窄。
结论
在实际工程中，由于电缆通常都是铺设于地下，所以配电网发生的电缆故障往往很难消除。但是，若电缆发生故障，就无法保障居民和企业能够正常用电，这给用户带来了很大的不便以及重大的经济损失。所以，对配电网电缆故障的测定与选线方法的探讨是至关重要的，可以促进配电网供电的稳定性及科技化水平的增强，能够保障居民和企业的用电安全，保障财产和人身安全不受到侵害。
参考文献
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[3]闫晓茹.电缆故障选线与定位方法的研究[D].西安:西安科技大学.2009.08（11）:15-16.
论文作者:杨启志
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/25
标签：故障论文; 电缆论文; 配电网论文; 分量论文; 电流论文; 发生论文; 脉冲论文; 《电力设备》2017年第25期论文;