摘要：随着我国配电电缆的普及和完善，我国配电电缆的密集程度逐渐增加，配电电缆的结构也逐渐复杂化。而且目前配电电缆方面的保护措施也较少，这就使得配电电缆在输送电能的过程中经常发生故障，而故障的发生不仅严重影响了人们的生活，还给电力企业带来了巨大的经济损失。针对这样的现状，电力企业要加强对配电电缆的重视程度，最大限度的保障供电的安全、可靠。本文以10kV配电电缆为例，从10kV配电电缆的常见故障出发，分析了导致这些故障的原因，探讨了10kV配电电缆故障探寻的方法。
关键词：10kV配电电缆；故障探寻；原因分析
一、引言
电能的出现改变了人们的生活和生产方式，推动了社会的发展，而社会的发展又给供电提出了新的要求。随着供电量的急剧增加，传统的架空线路已不能满足电能的输送需求，因而在很多用电量较大的地区已经更换了10kV配电电缆。10kV配电电缆的使用使得电能的传输量更大，在一定程度上满足了用户的用电需求。但在实际的使用过程中，随着10kV配电电缆数量的增加以及对10kV配电电缆管理的落后，使得10kV配电电缆在使用过程中存在故障越来越多，使得10kV配电电缆的优势无法完全体现。本文正是基于这样的现状展开分析。
二、10kV配电电缆的常见故障
传统的输电方式都是借助架空线路进行电能传输，但这种传统的方式十分受限制。举例来说，当出现暴雪时，厚重的积雪很容易压坏线路。因而现阶段开始采用10kV配电电缆来取代架空线路，但10kV配电电缆随着使用时间的增加，会逐渐被土壤所腐蚀，进而出现外层破损，最终导致一系列的故障发生。笔者认为，在10kV配电电缆使用过程中，主要有以下常见故障。
1.短路低阻故障
由于10kV配电电缆传输的电能的电压相当高，因而10kV配电电缆的外层需要具有很强的绝缘能力以防止绝缘层被击穿而发生短路。就目前10kV配电电缆的运行情况而言，经常会发生线芯间绝缘电阻或单相对地电阻较低的情况，进而引发短路低阻故障。
2.开路故障
在10kV配电电缆运行的过程中，经常会发生带负载能力较差的情况，除了电能使用过度以外，还有一种导致因素就是开路故障。通常而言，开路故障是由于10kV配电电缆单相或多相导体开路导致的，当发生开路故障时电压会大大降低，进而影响了用户的正常电能使用。
3.高阻故障
在10kV配电电缆运行过程中，出现概率最高的故障就是高阻故障，据统计，该故障量可以占到10kV配单电缆总故障量的四分之三。高阻故障通常有两种诱发因素，一是10kV配电电缆单相或多相对地绝缘电阻大于10kV配电电缆的阻抗特性；二是线芯间的直流电阻大于10kV配电电缆的特性阻抗。
4.闪络性故障
在10kV配电电缆使用之前会进行一定的性能检验，在检查耐压性能的过程中需要借助特殊的电流表设备。假如测试到的10kV配电电缆出现泄漏电流，而且电流表出现了闪络性摆动，但当电压表指数下降现象时电流表的摆动也停止则说明10kV配电电缆的绝缘层仍然存在较高的电阻值。
5.电缆主绝缘的特殊故障
由于10kV配电电缆生产的要求较高，使用条件较为苛刻，因而经常发生10kV配电电缆主绝缘故障。该故障发生的原因主要有两个：一是10kV配电电缆大范围受潮或长期浸泡导致保护层发生损坏；二是10kV配电电缆的质量较低，随着10kV配电电缆运行时间的增加逐渐发生保护层或是铜屏蔽层的损坏。
6.单芯高压电缆护层故障
该故障发生的原因与10kV配电电缆主绝缘故障发生的原因有一定的相似性。随着10kV配电电缆运行时间的增加，其绝缘层开始出现一定的绝缘问题，导致绝缘能力降低，最终使得10kV配电电缆金属护层和地面出现绝缘缺陷，即单芯高压电缆护层故障。
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三、导致10kV配电电缆出现故障的原因
10kV配电电缆在使用过程中往往会发生这样或那样的故障，而故障产生的原因也是多种多样的，笔者认为，可以将导致这些故障原因概括为两大类。
1.10kV配电电缆本身原因
随着人类社会的进步和发展，人们对电能的依赖逐渐增加，这就使得10kV配电电缆的普及显得尤为重要，但在10kV配电电缆的运行过程中，10kV配电电缆却经常不能满足使用的要求。一是10kV配电电缆在运行过程经常会发生破损，甚至断裂，这就会使得配电回路之间存在着一定的差异，假若这些断点不能及时维修不仅会影响用户的电能使用甚至会产生爆炸现象；二是10kV配电电缆的质量较差，在电缆施工过程或后期的挤压过程中，假若受到较大的外力，不仅仅是会发生变形，甚至绝缘层会发生开裂，进而导致绝缘层被高压击穿的可能性增加，最终引发短路故障；三是电缆受潮或长时间的受水浸泡，甚至是长时间埋藏在冻土中，会使得10kV配电电缆的腐蚀速度大大加快，最终引发一系列的故障。
此外，除了10kV配电电缆受外界因素影响导致自身性能不能满足使用要求外，还有一部分原因是10kV配电电缆的用材以及设计不合理。一是在选择材料时，为节约成本而选择了导电性、耐腐蚀性或者是绝缘性较差的材料；二是设计的过程中未充分考虑使用条件，最终导致故障发生率大大增加。
2.外界环境原因
受我国人口基数大以及国土辽阔的影响，10kV配电电缆同高架线路一样，也要大面积的分布，因而也会在一定程度上受到外界因素的限制。一是受冰冻的限制，对于我国北方地区而言，长期的零下环境使得10kV配电电缆始终处于冰冻的土地中，甚至是处于含水量较高的冻土中，这就使得电缆十分容易发生腐蚀甚至断裂；二是受雷击的限制，尽管在10kV配电电缆中已经采取了一定的保护措施，但该技术是以计算机技术为基础的，因此对雷击的防护性较差。
四、10kV配电电缆故障探寻方法
1.冲击放电检测法
冲击放电检测法进行时需要借助直流高压设备以及电容器，首先是直流高压设备对电容器进行充电，当电容器中的电压超过其面板间的电压极限时会发生电容器被击穿的现象。一旦电容器被击穿会通过电容器间的间隙向着10kV配电电缆放电，进而在10kV配电电缆上产生一定的声波。对有经验的10kV配电电缆检修人员而言，当击穿电压很大时，产生的大的声波可以借助耳朵听到，进而找到故障的位置；当击穿电压较小时，可以借助拾音器对声波源进行寻找，进而找出故障发生的位置。
2.二次脉冲检测法
随着10kV配电电缆运用的增加，其故障的种类也逐渐增加，因而现阶段研发了许多新型的故障探寻方法，其中现阶段较流行的一种方式为二次脉冲检测法，其故障检测的准确度有了明显的提高。该检测方式分为三个步骤：第一步是借助具有较高能量和电压的高压脉冲在10kV配电电缆测试端施加电压，当高压脉冲到达故障点时会在故障点产生击穿燃弧；第二步是在10kV配电电缆测试端施加低压脉冲，当低压脉冲到达故障点后会发生电弧间面反射现象，通过明显的特征使得故障点凸显出来；第三步是借助相关的测试设备对阻抗进行测量，从而精确的探寻到故障点。
3.声磁信号同步接受检测
该检测方式需要借助直流高压来完成，首先是向有故障的10kV配电电缆施加直流高压，当直流高压到达故障点后会在故障点产生明显的放电现象，而且此时在10kV配电电缆故障点也会形成一定的感应环流，进而在故障点周围产生脉冲磁场。此时，借助信号接收仪器收集电流以及电磁信号，并记录信号到达的时间，通过对两种信号到达时间的间隔进行分析便可以找出故障点的位置。
五、结束语
随着人类社会的进步，电能传输的安全、高效以及稳定越来越重要。但就目前而言，10kV配电电缆在使用过程中经常发生这样或那样的故障。本文分析了10kV配电电缆发生故障的原因，探讨了故障的探寻方法，希望对10kV配电电缆更好的运行有一定的帮助。
参考文献
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论文作者:杨阳
论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/10
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