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摘要：目前我国社会经济快速增长，现代化生产中需要使用大量的机电设备，人们生活对电力的需求与日俱增，国家电网在运行标准不断提升的同时加强对电力传输设备、电力设施的升级；新型电力电缆相比传统电缆具有更加安全高效和运行更加稳定的优点；电力电缆具有安全、可靠的优点，被广泛应用。但由于电力电缆常埋于地下，受机械损伤和绝缘老化等问题导致电缆常发生短路故障，随着城市电网的开展，电力电缆故障测试技术成为供电部门日益关注的问题，供电过程出现电缆故障时可以及时对故障节点进行迅速定位是维护电力电缆正常运行的关键。
关键词：电力电缆 故障现场测试 流程 方法探讨
1电力电缆常见故障原因
1.1电缆电力绝缘和保护层受损
在复杂地质条件下，电缆绝缘体长期在高温和强电压的作用下，电缆本身的电阻发生变化，导致绝缘效果降低而引起绝缘老化，绝缘体的老化故障遇到空气中的臭氧或腐蚀绝缘过热导致绝缘老化变质，过热电缆安装于电缆密集地区，会导致通风不良导致电缆本身过热而绝缘加速。电力电缆外表的保护层容易受到侵蚀，电力电缆铺设路段附近的地下电场有极强的腐蚀性，铅保护层受潮容易引起线缆断裂而引发短路，是造成电缆电力故障的常见原因之一。
1.2电缆本身质量和操作问题
电力电缆在设计时没有按照规范标准进行，在制作中使用劣质材料，不合理的电场分布和违规操作是造成电力故障的主要原因，电缆本身质量问题主要表现在：电缆在制作时的绝缘部位包裹出现破损或不平整等问题，电缆附属设备在制造中出现电缆金属表面粗糙；电缆零件设计达不到技术要求发生的泄露问题；电缆绝缘体和绝缘层受潮造成的电力电缆故障。在铺设电力电缆工程作业中，相关操作人员未按照规定施工，靠近电力电缆管线进行施工容易造成电力电缆破损；加上长时间的电力电缆线路收到侵蚀后电缆出现故障，导致电力崩溃，成为电缆发生故障的原因，给人们的生产生活造成严重影响。
2电力电缆故障测试实例
2．1测试准备
良好的准备工作是测试电缆故障的关键，人员最少应配备3人，分工明确，设备主要包括移动电源、安全工器具、测试设备等，见表1。到测试现场，应将待测电缆停电、验电、放电，孤立电缆两端，使电缆各相之间及相对地保持一定的安全距离，测试时两端要留人看守以确保安全。
2．2故障性质诊断
电缆故障性质诊断犹如“医生看病”，需要了解电缆的电压等级、全长、绝缘性质、接头、运行故障或者试验故障、敷设环境、护层接地状态、电缆路径上有无施工等情况，资料越详细越好。下面以一起电缆故障测试为例，说明电缆故障测试整个流程。故障电缆为交联聚乙烯绝缘，连接于电缆分接箱与柱上变之间，电缆沟敷设，电压等级为10kV，如图1所示。
2．3故障测距
从表2知，A相绝缘电阻为无穷大，绝缘正常，B、C相用万用表可测电阻值，为低阻故障，宜采用低压脉冲法进行测试。低压脉冲法基本原理是在电缆故障相加发送脉冲，脉冲沿电缆传播，当遇到T型接头、断路点、终端头、中间接头、短路点时，出现阻抗不匹配，引起波的突变反射，记录故障点反射脉冲和发射脉冲之间的时间间隔，根据公式 即可得出故障点距离。完成故障电缆距离粗测后，还需要采用冲闪法或直闪法，可进一步检验故障点，也可为故障点定点提供高压信号。冲闪法原理是利用高压信号发生器产生直流高压将电缆故障点击穿放电，通过耦合器用故障距离仪采集故障点击穿时产生的电流行波信号，通过分析电流行波信号在测试端与故障点往返一趟的时间来计算故障距离。对C相进行冲闪法测试，通过观察图3波形突变位置得知:C相故障点在距离分接箱51m处，完成电缆故障粗测。
现场测试需要注意:第一，保护地与工作地应分开;第二，测试人员与高压部分保持安全距离;第三，升压过程要慢，在向电缆施加脉冲高压时，电压是从小到大试着一点一点提高。
2．4路径探测
在电力电缆故障粗测完成后，就需要明确故障电缆的走向和埋深，以便下一步的定点工作，因此查找故障电缆埋设路径是必须进行的一个步骤。一般电缆路径的探测方法有脉冲磁场方向法、音频信号感应法，与被测电缆的连接方式有感应法、直连法、夹钳法等。本案例由于现场电缆较少，通过电缆沟敷设，采用夹钳法用雷迪ＲD8000轻松测得电缆路径。对于以直埋、穿管及桥架等多种形式敷设的电缆，同类型、同型号的电缆纵横交错，在图纸资料不齐全的情况下，很难明确判断出电缆路径，结合现场测试经验，建议:1)首选直连法，次选夹钳法，最后选感应法;2)配电房有多条电缆，在测试故障电缆时，发射机应在远离配电房侧加信号。
2．5故障精确定点
电力电缆故障定点方法主要有声测法、声磁同步法、音频法、跨步电压法等。声测法是采集声音信号用定点仪直接听故障点放电场的方法，声音最大处即为电缆故障点。声磁同步法需要对故障电缆进行冲击闪络，采集故障点击穿时产生的声音和磁场信号，当二者同步时即为故障点。本案例通过声磁同步法定点，在距离分接箱51m处，通过测试设备找到声磁延极性可能接反。
结束语
通过对电力电缆故障测试技术的相关研究，从中发现，多次脉冲法电缆仪有着非常突出的优势和作用，能够对波形判读难的问题进行根本性的解决和处理，这种方法可以使得冲击高压闪络法中的全部复杂波形进行相应转变，成为非常简单的波形，也就是低压脉冲法短路故障测试波形，能够非常简单的对其进行相应判别和掌握，相关使用人员要对其进行相应掌握也是非常简单的，只要对其进行相应培训便可以对故障距离进行快速、准确的测量。
参考文献:
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[2]李建明，朱康.高压电气设备试验方法[M].北京:水利电力出版社,2001.
[3]赵进军,侍海军,张少炎.电力电缆故障探测技术分析[J].江苏电机工程,2007(03).
论文作者:黄学君1,王青1,郭玉玲2
论文发表刊物:《电力设备》2018年第7期
论文发表时间:2018/6/27
标签：电缆论文; 故障论文; 电力电缆论文; 测试论文; 脉冲论文; 距离论文; 电力论文; 《电力设备》2018年第7期论文;