摘要：随着社会经济发展，配电网供电线路逐步电缆化，电缆线路的不断增加，已占有相当大的比重。若运行电缆发生故障，影响电网的供电可靠运行，也给社会的经济和生活造成重大损失。当电力电缆出现故障时，及时准确的电力电缆故障探测定点已成为当前电力运行面临的一个重要课题。
关键词：电力电缆 配网 故障 探测
一、序言
电力电缆以供电安全、可靠、有利于节约土地资源美化城市等优点，各重要城市城区供电大部分以电缆线路为主。当电缆出现故障将引起前级开关跳闸，导致故障电缆负荷侧用户断电，如果是主线电缆故障，那将会造成整条馈线的成片末端用户停电。电力电缆多敷设于地下，一旦发生故障很难较快地寻测出故障点的确切位置，寻找起来十分困难，未能及时排除故障,恢复供电将会导致大面积停电，给供电企业、广大群众和社会经济造成难以估量的损失。如何用能够快速对故障点精准定位、最低的成本排除故障，恢复供电是各供电部门在遇到电缆故障时的首要问题。
二、电力电缆常见的故障
电缆故障的形成原因是多方面具体分析如下：
1）环境问题：随着城市的发展，电缆已经广泛用于城市配网线路中，虽然有节约土地资源和美化城市的优点，但是电缆线路施放形式多样，而且敷设于城区的大街小巷、楼宇之间环境复杂、变化多端，不便于电缆故障点的查找；大部分电缆运行在长期污水，淤泥堵塞等恶劣环境中，这样严重的影响了电缆的使用寿命，有些早期投运的电缆线路已运行使用20年以上，将有可能是电缆故障的高发期。
2）工艺问题：电缆线路和电缆接头安装施放质量的好坏直接关系到配电网络的安全稳定运行。
3）外力问题：由于城市的建设过程中土方施工开挖、房屋拆建、道路改造、人为交通事故等多种不稳定因素的存在，使运行中的电缆线路遭到破坏也是故障成因。
三、电缆故障分类及故障点探测方法
根据行波法的测试特点对电缆故障进行分类，即是说考虑到电缆的特性阻抗特点而采取相应的测试方法分类。
1）断路、低阻、短路故障采用电桥法、低压脉冲法。
2）高阻泄漏、高阻闪络故障采用冲击高压闪络法、二次脉冲法。冲击高压闪络法不仅适应高阻泄漏和高阻闪络性故障，也适应低阻和短路性质的故障。传统的电桥法、脉冲法、冲击闪络电流取样法等，尽管能解决一部分问题，但对于高阻故障的波形分析判断难度很大，没有丰富临床经验是无法从复杂的波形中判断出故障点的。然而二次脉冲法，能使复杂的故障波形极大的简化，就像使用脉冲法一样，将高阻故障的波形简化为脉冲法的短路故障波形。这就大大地提高了故障的检测准确率。但二次脉冲法也有一定的局限性，主要表现在故障点发生在电缆始端或近始端，波形稍复杂一些，精确读数会引入一定误差。另外，使用二次脉冲法时为使故障点充分击穿，所加的冲击高压会比常规的电流取样法要高一些。
3）故障点精测采用放电声测法，前两点方法测出的故障距离，只能算是初步确定了故障点距测试端的大致范围。故障测试距离不等于地面距离，必须到现场利用声测法定点仪进行精确定位。
四、10kV某电缆故障探测案例分析
电缆线路资料：故障电缆型号：YJV22-3x240，运行电压：l0kV，电缆敷设方式采用部分排管直埋，部分电缆沟；电缆全长206米，投运时间19年。故障电缆绝缘电阻：A相对地为274Ω，B相对地为〉2500Ω，C相对地为〉2500Ω，判断A相为电缆接地故障相。在电缆户内头侧，采用低压脉冲法对故障相A相进行了探测，波行速度172μs，探测A相波形得电缆长度为206米（见图1）。根据低压脉冲波形进行分析，初定故障点距测试端的距离为129米（见图2）。由于电缆户外头侧环境复杂，不满足摆放仪器测量，因此没有电缆户外头侧进行测量。为了精确定电缆故障点，采用冲击高压闪络法，利用升压变压器升压至1.5kV，球隙开始放电，将电缆故障点击穿后（但放电声不够清脆），用放电声测法听筒仪器在电缆129米处反复监听，但电缆敷设在地下排管内，没法监听到有明显得接地放电声响。再次升压至3kV，电缆故障点完全击穿后（放电声清脆响亮），配合二次脉冲法成功测得故障点距测试端的距离为143米（见图3）。开挖后，在142m处找到故障点。电缆故障处外皮并无明显破损，经解剖分析为电缆本体内部进水长期运行引起接地故障。
五、结语
10kV电力电缆的故障点探测是一件复杂度高工作，电缆线路敷设在地下电缆沟中或直埋，城区的地理环境变化大，比较架空线路而言相对难以发现故障点，除电缆头和接头等部位较明显的故障外，一般较长的时间才将电缆的故障点寻获修复，严重干扰广大居民和生产企业的正常用电。在这样的状态下，精确测寻电缆线路的故障点，就凸显了重要的价值。通过探测到的故障波形千变万化，虽然有一定的规律，但几乎没有相同的波形。在无把握判断波形的情况下，用多种方法测试，相互验证后，再下决心到现场定点。利用放电声测法进行故障点定位，目前对于穿管电缆，只能判断电缆的故障段或区间，因此在现场条件恶劣的情况下，造成故障点无法精确定位，只能现场通过实地测量定点。
参考文献：
1、《电力电缆故障寻测技术》，西安方汇电气有限公司，2016年10月
2、《电缆故障测试使用手册》，山东淄博博鸿电气有限公司，2015年5月
3、李海帆，《电力电缆工程设计、安装、运行、检修技术使用手册》，当代中国音响出版社，2004年版
论文作者:邓世琦
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/20
标签：故障论文; 电缆论文; 波形论文; 脉冲论文; 电力电缆论文; 电声论文; 测试论文; 《电力设备》2017年第25期论文;