摘要：随着国家城市及乡村电网改造工作的开展以及各企业现代化设备的引进与应用，电力电缆的应用量迅速增加，电力电缆的运行质量及在故障情况下电力电缆的故障定位及探测技术已经成为电力系统运行的一项重要技术。本文首先分析了电力电缆故障常见的原因,并在此基础上介绍了电力电缆常用的故障检测步骤及探测技术。
关键词：电网 电缆 故障 探测
0 引言
随着我国经济的发展和社会现代化建设步伐的加快，工农业生产及人民生活的用电量日益增加，对电力的需求量越来越大，对电网的运行安全要求也越来越高。而作为连接各种电气设备、传输和分配电能的电力电缆，以其安全、维护工作量少，稳定性高，有利于提高电能的质量并且美化城市等优点，已经得到越来越广泛的应用。目前，电力电缆所产生的故障在所有供电故障中占了相当大的比重。如何快速、准确地确定故障点位置和判断出故障类型已成为电力电缆使用和运行过程中十分关键的技术之一。
1 电力电缆故障产生的原因
从整体角度分析，电力电缆故障发生对人们的生活造成重大影响，为从根本上改变这一现象，则需对故障产生的原因加以分析，其中原因类型包括以下几点。首先是绝缘介质的老化和老化，因为电缆负荷运行一段时间后，特别受到电力负荷的影响。绝缘保护介质会产生热和化学效应，影响性能，甚至失去绝缘。二是电缆线过热，造成过热的原因很多，如电缆内部气隙的分离，导致局部热量急剧增加，绝缘材料老化，或是电缆作业超载，没有有效散热，例如埋在地下的电缆没有良好的通风条件，所以因为温度高，材料老化严重；第三是机械损伤。机械损伤有三个原因。一是外力造成的破坏。例如，在施工或运输过程中发生意外损坏，影响电缆。另一种是铺设造成的破坏。特别是，在张力过大的影响下，绝缘材料似乎受损，或保护层受损。第三是自然力量的作用。在连接两端的自然压力下，会有膨胀电缆、套筒开裂，也会受到气候变化的影响。..产生自然收缩；四是超高压电缆绝缘层设备承受电压压力。在大气过电压的工作条件下，如果超过极限，绝缘层就会破裂。室外环境中电缆终端过电压造成的故障很多，甚至发生安全事故。五是材料缺陷，如电缆缺陷，或电缆附件缺陷，绝缘材料缺陷，无论何种缺陷，都会导致电缆失效；六是保护层腐蚀，因为在电解质和化学作用下，电缆外的铅包容易腐蚀，保护层的腐蚀也会因不同因素而发生。
2 电力电缆故障的类型
电力电缆故障的类型呈现出多样性。第一个原因是低电阻接地或短路造成的故障。总之，电缆线路是单相或多相导体到地面，绝缘电阻低于正常电阻，导体具有连续性，常见的有单相接地、两相接地等。二是由于接地或短路引起的故障引起的电阻。失败的类型与第一点相似，但它们之间仍有差异。其主要原因是接地或短路电阻具有良好的核心线路连接。较常见的类型有单相接地、两相接地等；第三种是开路故障电缆的相导体均符合相应的绝缘电阻，但导体的连续试验结果中存在不连续的一个或多个导体。虽然没有断开，但电压不能及时传输。电缆终端，在这种情况下，它将导致失败。打破单相和两相三相线较为常见。
3电力电缆常见故障原因
3.1电力电缆绝缘体失效
电缆绝缘体长期在高温和强电压的环境下使用，本身的电阻率和阻燃性都发生变化。从而导致其绝缘强度降低或介质损耗增大而最终引起绝缘崩溃者为绝缘老化，绝缘老化故障率约占20%左右。绝缘介质电离时，空气间隙产生臭氧和腐蚀绝缘，造成绝缘老化和变质，电缆内部空气间隙产生电解离，造成局部过热使绝缘碳化。电缆超载是造成电缆过热的一个重要因素。在通风差的地区如电缆沟和电缆隧道安装在电缆区，电缆穿在干燥的管道和部分电缆接近热管道将造成绝缘因过热而损坏。
3.2电力电缆保护层受到侵蚀
电力电缆保护层易被侵蚀。电力电缆铺设路径附近的强地下电场对铅保护层的腐蚀极为严重。电缆断裂的原因往往是因为铅保护层被潮汐气体穿透，造成短路问题。电力电缆的防护装甲和铅层也容易受到高ph值的腐蚀，苯蒸汽也可以与电力电缆的保护层发生化学反应，造成电力电缆断裂。
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3.3电压超过电缆承受值
电压超过电力电缆承受值的情况主要发生在电压过大烧毁电缆的情形下。大气过电压和电缆内部过电压是导致电缆发生故障的两种经常发生的情况。在电缆维修工作中发现，许多户外终端头的故障是由大气过电压引起的，电缆本身的缺陷也会导致在大气过电压的情况下发生故障。
3.4违规操作损伤电力电缆
在铺设电缆时，在工程操作中，或不按照图纸，在电缆附近的电缆管道操作时，容易造成电缆损坏。这种机械损伤是造成电缆失效的原因之一。轻微的电缆损坏不会立即造成损坏，并可能在长期侵蚀后发生。电力电缆的损坏导致电力崩溃，对生产和生活造成负面影响。
3.5电力电缆绝缘体损耗
电力缆线的架设工程完成后没有对不平整、有凹凸的地方，进行找平处理，造成电力电缆的路线没有保持在一个水平面上。电力电缆的起伏造成位于高处的绝缘物质流向低处，导致电缆的绝缘保护缺失，造成电力电缆的过载和短路。这种故障容易发生在以绝缘油作为绝缘的电力缆线上。
4电力电缆的故障检测方法
4.1 电力电缆故障节点探测方法
首先，低压脉冲法。低压脉冲法是目前我国电力电缆检测中较为常用的一种方法。该方法的原理是检测微波脉冲波传输的故障。探测原理是，在传输过程中，如果遇到故障点，脉冲波会形成相对反弹警告，自动装置会计算出传输过程长度与反弹长度的差。会计过程长度的结果正是故障点发生的地方。但低压脉冲法仅能检测到电缆的低电阻和开路故障，因为其传输信号电压低。其次，高压脉冲法。通过对电力电缆实施高压脉冲进而定位故障点的具体方法，在高压脉冲过程中由于其传输的电压脉冲较高，因此遇到故障点就会出现击穿与放电现象。但由于故障点电阻较高，双向高电压与高电阻进行快速碰撞后会产生放电与短路现象，所以，相关技术维修人员可以通过短路点定位进而寻找到故障点。这种方法比低压脉冲法在锁定故障点方面更为快速与高效。最后，二次脉冲测量法。二次脉冲测量法是根据现阶段我国生产耗电与百姓生活用电应运而生的高效探测技术，充分解决了传统电力电缆电阻偏高且接地等问题。弥补了传统电压检测技术的不足，使电力电缆故障检测技术更加完善和系统化。检测的原理是输出低压脉冲波给电缆供电。低压脉波通过故障点时，如果故障点电阻高，低压脉波会自动返回，然后立即释放高压脉波到故障点。高压脉波和高压电阻会产生击穿放电效应，然后跟随低压脉波返回故障点。二级脉冲测量设备将保持上述脉冲流量，确定故障点的电力电缆更加标准、高效、准确。
4.2 电力电缆故障原因的判定
电力电缆故障的形成不是一个单一的演化过程，必须有其根源和根源。因此，为了进行电力电缆的检查和维护工作，有必要判断故障形成和发生的原因。这种判断有其相对的重要性和作用。故障原因的确定可以为下一技术人员进行维修提供相应的参考意见。通过对断层形成和损伤程度的分析，可以采取合理的处理措施。目前电力电缆故障原因确定方法主要是故障距离测量和故障节点确定。
首先，故障距离测量法。该方法主要是在测量电缆故障距离的基础上，实现故障原因的初步确定。在此过程中，该方法依靠传统的桥梁测量方法和更常用的行波距离测量来完成。其次，故障节点确定方法。该方法比故障距离测量方法准确、快速。采用故障节点确定方法确定了电力电缆故障点、故障点和故障点识别的故障技术。通过电缆的路径走向，划分故障点的大体范围，之后利用放电声测法与相关仪器设备进而锁定具体位置。
结束语
总之，电力电缆设备的故障分析和检测技术对电力系统有很大的影响。采用更合理的检测技术，结合电力电缆故障现场的实际情况，采用逐步测量的方法。同时，加强电力电缆日常维护管理模式，使电力电缆及相关设备能充分发挥其稳定性能，为中国的电力企业和基本电力支持奠定了良好的基础。
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论文作者:贺学凯
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/2
标签：故障论文; 电缆论文; 电力电缆论文; 脉冲论文; 过电压论文; 电阻论文; 原因论文; 《基层建设》2019年第27期论文;