摘要：10kV配电网络是城市供配电系统的重要组成，其涉及面十分广泛且影响面积较大，对于工农业生产、人民群众日常生活与市政建设的供电可靠性产生了积极的影响。10kV电力电缆在配电网络中的应用逐渐普及，所以，一旦发生了电缆故障，必须要在短时间内明确故障的类型并准确定位，找出具体的故障点，进一步提高供电的可靠性，才能够节省故障维修的费用，降低停电所带来的经济损失。
关键词：10kV电力电缆；故障类型；故障点；查找；分析
一、10kV电力电缆故障原因与类型研究
（一）故障原因
第一，机械损伤因素。在电缆事故中，因机械损伤所引发的电缆事故比重相对较大，而主要的原因可以归纳成以下三点：外力损伤，一般出现在施工与交通运输过程中；安装损伤，在安装的过程中因碰伤或者是电缆拉伤等对于电缆产生的损伤；自然力损伤，电力电缆中间接头与终端接头会在自然拉力与内部绝缘胶膨胀的作用之下损伤电缆的护套。
第二，绝缘受潮因素。如果电力电缆的中间接头与终端头的结构密封与安装效果不理想，很容易增加绝缘受潮的几率[1]。另外，因电缆的制造质量不达标，使得金属护套之上存在裂缝或者是小孔等诸多缺陷，同样会引发电缆受潮故障的发生。
第三，过热因素。受电缆绝缘内部气隙游离的影响，会导致电力电缆的局部温度过高，致使绝缘炭化或者是电缆处于超负荷状态，最终提高了其实际温度。另外，如果电缆被安装在电缆密集区域或者是电缆沟与隧道当中，因通风条件不理想，也同样会提高电缆本身的温度，加快了绝缘的损坏速度。
第四，过电压因素。所谓的过电压，具体指的就是大气过电压与电缆内部过电压。而在实际运行过程中可以了解到，大部分户外终端头故障发生的原因都是大气过电压[2]。
第五，设计与安装因素。如果电力电缆的中间接头与终端头防水设计周密性欠缺，而选择使用的材料不合理，亦或是未综合考虑电场分布，都会引发设计问题。
（二）故障类型
第一，以故障现象为依据，可以将电力电缆的故障划分成开放性与封闭性故障两种。
第二，以接地现象为依据，可以将电力电缆的故障划分成开路故障、多相接地、相间故障与单相接地等。其中，单相与多相接地故障是最常见的。
第三，以故障绝缘电阻大小为依据，可以将电力电缆的故障划分成开路故障、高阻故障与低阻故障三种。其中，开路故障主要是电缆相间或者是相对地绝缘电阻满足规范数值，而工作的电压难以被传输至终端，或者是终端存在电压而负载能力薄弱。最典型的开路故障就是断线故障[3]。而低阻故障则是电缆相间与相对地绝缘受到损坏，绝缘电阻数值可以利用低压脉冲的方法对某种故障进行测量。如果故障点的对地电阻是零，就可以将其判断成短路故障。高阻故障则是电缆相间与相对地绝缘受到损坏，而绝缘电阻相对较大，无法使用低压脉冲的方法对故障进行测量。
二、10kV电力电缆故障点的查找
查找故障点的具体步骤
通常情况下，在查找电力电缆故障点的过程中，应将故障电缆的基本情况与故障的性质以及定点精确等作为参考依据。
第一，对故障电缆的基本情况进行检查。所谓的电缆基本情况具体指的就是电缆资料内容，具体涉及到了电缆的长度、接头的位置与路径走向等。只有保证电缆资料的完整性，才能够在短时间内找到故障点。
第二，对故障电缆性质的诊断。对电缆导电性能以及绝缘性能进行测量，进而对故障电缆的相关情况予以深入了解，初步掌握故障性质，以保证测试方法选择的正确性，合理地诊断故障电缆故障。
第三，粗测距离。可以将测试信号施加在故障电缆的芯线之上，也可以对故障信息进行测量与分析，进而获得故障距离。这样一来，就可以为定点的精确性提供所需的信息。
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第四，定点的精确性。基于粗测距离，对故障点的位置进行准确地查找，为后期检修工作的开展奠定基础。常见的定点精测方法主要有时差定点、声测定点与同步定点方法。
第五，深入分析误差。因电缆运行的环境十分复杂，所以很容易出现电缆对接头较多或者是长期运行等问题，导致一次定位的误差较大。针对这一问题，应当高度重视假信号窜入的情况。
（二）粗测距离方法
第一，阻抗方法。这种方式具体是对故障点至测量端阻抗的测量与计算，充分结合线路的参数，列出故障点方程并求解，获得故障距离。在此过程中，将线路集中参数作为重点构建模型，基本原理十分简单且实现容易。而在实践运用的过程中，会将电桥法作为主要的形式。其中，电桥法最大的优势就是简单，且精准度很高，然而适用的范围不大。常见的高阻故障与闪络性故障，会因为故障的电阻值相对较大而电桥电流较小，严重影响了测距的效果。
第二，行波方法。行波测量故障距离的方法主要是在行波传播速度确定以后，利用其传播的时间对故障的位置进行确定。一般情况下，可以将行波离线测距的方法细化成几种类别：
其一，低压脉冲反射方法。这种方法通常被应用在不超过40Ω的绝缘电阻故障当中，可以利用被测电缆发射脉冲电压，一旦在电缆线路中遇到故障点或者是接头与电缆终端，受阻抗变化的影响，就会形成向着测试端运动的反射脉冲，对仪器进行利用对发射脉冲和反射脉冲的时间差异进行详细地记录，最终确定故障点[4]。这种方法的优势就是直观与简单，并不需要具备电缆原始资料，还应当将反射脉冲极性作为参考依据对故障的类型进行辨别，但是却不能够在高阻故障、泄露性与闪络性故障测量中应用。
其二，脉冲电压方法。通过对直流高压亦或是脉冲高压信号的利用，可以将电缆的故障点击穿，就会形成闪络放电。在这种情况下，放电电压脉冲就是在观察点和故障点间往返，通过往返一次的时间来测量距离，这在高阻故障与闪络故障中经常应用。对脉冲电压方法的应用，无需烧穿高阻故障或者是闪络性故障，而是对故障击穿所形成的瞬间脉冲信号进行运用，实际的测量速度很快而且误差也不大，在操作方面十分简单。但是，这种方法的应用并不安全，很容易导致高压信号的窜入。
其三，脉冲电流方法。对线性电流耦合器运用，对电缆当中的电流行波信号进行有效地采集，通过高电压击穿电缆故障点，并利用仪器将故障点击穿形成的电流行波信号予以及时采集和记录[5]。在此过程中，对电流行波信号在测量端与故障点之间的往返一次时间的测量，可以对故障距离进行准确地计算。这与脉冲电压方法进行比较，所采用的是线性电流耦合器，而无需和高压回路进行电气连接，具有较强的安全性，所以实际应用的范围也十分广泛。
（三）精准定位方法
以感应法为例进行分析，主要是在音频电流经电缆线芯的时候，会在其周围存在电磁波，而随身携带电子感应接收器并沿具体线路行走，就会受电磁波的影响。一旦音频电流流至故障位置，其电流会突然发生变化，而电磁波音频也会随之发生变化。通过对感应法的运用，可以十分方便地找到相间低阻短路故障与断线的问题。
结束语：
综上所述，因电力电缆被广泛应用于10kV配电网络当中，所以，一旦其发生故障，就会对供电的安全性与可靠性带来严重的负面影响。即便电力电缆故障的表现形式与类型多样，但是，只要了解电缆故障的性质并采用合理的故障点查找方法，就能够找到电缆的具体故障位置。
参考文献：
[1] 杨忠华.10kV电力电缆故障的起因诊断及处理分析[J].科技与企业,2014(2):275-275.
[2] 张晓波.10kV电力电缆故障类型和故障点查找分析[J].科技尚品,2016(11):230.
[3] 苟军.探讨城市10kV电力电缆故障类型及测寻方法[J].现代工业经济和信息化,2016,6(21):71-72.
[4] 寇马军.10kv配电线路常见故障类型及防范措施[J].电子测试,2014(12):88-89.
[5] 范占理.分析10kV电力电缆的故障及处理措施[J].消费电子,2013(20):61-61.
论文作者:胡延江
论文发表刊物:《电力设备》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/17
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