（江苏省射阳县供电公司 盐城市 224300）
摘要：本文首先简要分析了1OkV电力电缆故障的故障类型与主要原因，阐述了电力电缆故障点找寻流程，阐述了当前比较常用的故障粗测及精确定位方法。最后结合一起10kV 电缆故障查找案例，梳理并分析了故障检测的全过程。
关键词：10kV电力电缆；故障检测；定位
伴随当今城市化进程的持续推进，电力电缆供电凭借其节约线路走廊、可靠、安全及稳定等特点，被广泛应用于城市配电网。但因电力电缆以埋于地下居多，具有相对复杂的运行环境，如若出现故障，难以及早将故障点准确位置检测出来。如若较长时间未能找出故障点，将会对电力运行的安全性与可靠性造成影响，另外，还会造成人力、物力及时间的大量浪费。至此，如何采取有效措施提升故障检修效率，修复故障电缆，保障供电安全，提升服务质量，已然成为供电部门需要迫切解决的问题。
1.电力电缆故障原因及类型
1.1电力电缆故障原因分析
（1）绝缘老化变质。电缆运行中受到因子影响，如环境、化学、热及电等，此时电缆的绝缘层便会受到一定程度老化想象。（2）电缆接头故障。电缆接头作为整个电缆线路当中最为脆弱的部分，因人员操作不当所造成的电缆接头故障较常出现，如加热不充分、接头压接不实等。（2）绝缘受潮。电缆中问接头或终端头未能充分密封，金属护套杯外界物质腐蚀损坏或被异物刺破，附件质量不合规等，均会造成绝缘受潮。（4）机械损伤。机械损伤在电缆故障中占有较大比重，同时也是最为常见的故障类型。究其原因，多为车辆碾压损伤、外力直接破坏及安装时损伤等。
1.2电力电缆故障分类
当前，可将电力电缆故障划归至三类，即护套故障、主绝缘故障与导体故障。但因电力电缆种类多样，且结构不同，本文根据故障点电阻值大小及故障检测技术，划分电缆故障。（1）开路故障。电缆相对绝缘电阻符合规范，但工作电压难以向终端传输，或者是尽管终端存有电压，但具有比较差的负荷能力，此种故障为开路故障。（2）低阻故障。电缆相对或相间的绝缘出现受损情况，其绝缘电阻呈现减小状态；如若绝缘电阻相比于电缆特性阻抗，存在显著小于后者且幅度达10倍时，便可定为低阻故障。（3）高阻故障。此类故障可划分为两类，即闪络性高阻故障与泄露性高阻故障。泄露性故障实质为高阻故障的一种突出性极端形式。在对电缆开展预防性试验过程中，泄露电流则会伴随试验电压的升高而呈现出随之增加状况，且大于允许值，此时的试验电压便升高至额定的试验电压值，此状况便为泄露性故障。而闪络性故障乃是高阻故障另外一种极端形式。在预测电缆时，若泄露电缆出现瞬间增大状况，还形成闪络击穿，便形成了闪络性故障。此种故障具有极高的电阻，一般处于合理范围内。
2.电力电缆故障检测方法
2.1电力电缆故障的粗测方法
（1）电桥法。此方法为电力电缆测距常用方法，包含有电容电桥法、直流高压电阻电桥法及直流电阻电桥法等。此种测量方法仅能对一些具有较低两相间绝缘电阻或单相对地的电缆故障进行测试；而高压电桥法测试对象为阻值＞10k 且＜兆欧的相间并对地故障或主绝 缘单相接地故障；电容电桥法多用于电缆开路断线故障的测试。监管电桥法操作较为简便，但需在测试前知晓一些原始资料，如电缆准确长度，高阻故障检测则不适用。而电力电缆各类故障当中，高阻故障居多，当具有很高故障电阻时，则具有较小的电桥电流，较难检测一般灵敏度的仪表。（2）行波法。主要分为两种，即高压脉冲法与低压脉冲法。低压脉冲法多用作电缆的低阻、短路及开路故障相应故障距离的测量；另外，还用作电缆长度、波速度的测量，能够对电缆中间头进行识别定位。测试原理：将一个低压脉冲信号自测试端输入至电缆，此脉冲信号便会沿着电缆进行传播，如若电缆当中的阻抗出现不匹配点状况时，如低阻故障点、短路点及开路点等，则会形成反射脉冲。依据发射脉冲与反射脉冲之间所存在的脉冲传播速度V及往返时问差△t，对故障点的位置进行计算。如图1为开路 故障测试原理电路图，图2为泄漏性故障测试原理电路图。
高压脉冲法实际就是运用高压信号，瞬间转变电缆故障，将其转化成低阻故障或短路，促使故障点反射系数与-1接近，故障点等同于全反射。通常闪络法有两种类型，即冲闪法与直闪法。采用闪络法对电缆故障进行测试时，此时的电缆故障点所呈现的是高电压脉冲波，难以经仪器显示，一般需运用取样器，在高电压作用下，使故障点转换成符合仪器所需的低压脉冲信号。依据各种取样方式，又可换发为电压感应法、电流法及电压法，取样器原理见图3。
2.2电力电缆故障点精测方法
（1）声测法。运用故障点放电过程中所形成的声波实施定点，于电力电缆上方位置，声音传感器检测出声音信号，当某点具有最大声音时，则此处便为故障点。（2）声磁同步法。于冲压电压作用下，运用故障点的闪络放电，另外，对故障点由于放电所形成的振动声波与电磁波进行接收，通过对所测得信号是否从故障点于放电状态下所形成进行判断，以此来判断故障点的具体位置。（3）音频感应法。将一定功率的低压音频信号加于所测电路的一端，当被测信号被输送至断线点或短路处之后，不可经电缆继续传输，电缆故障点两侧信号大小差异明显，如若将接收器接入至电缆路径上方，以此对信号进行探测，便可将其划定为故障点位置。
3.案例应用分析
故障电缆型号为YJV22-10-3*300，运行电压为10kV。电缆敷设方式：部分至埋，部分电缆沟敷设；投运时间＞10年，电缆长度2700m。故障电缆绝缘电阻：A、B、C相对地分别为380 、0 与0 。采用冲闪法对故障电缆预定位进行测量，图4为其波形，途中L1=1140m。
运用声测法实施准确定位：波速度为2µs，冲击电压为20kV，对电缆路径进行巡视，于1070处时，采用声测听筒测听，可听到响亮放电声。将电缆盖板撬开，看到电缆对接头已经炸裂，放电点明显。锯开故障对接头，分别在电缆的两端，实施绝缘电阻测量，经测量得到了电缆后半段的绝缘电阻值，即A、B、C相对地分别为5M 、6M 与3M 。耐压试验电缆后半段，加压使其增加至16kV，此时电缆便被击穿。运用冲闪法检测电缆后半段，增加直流电压（20kV），通过几次定位后，将图2波形当作本次预定位，即L2=330m。最后运用声测法对其实施精确定位，于约300m处，听到清晰放电声，将其挖开，于396m位置寻得故障点。
4.结语
总而言之，检测电力电缆故障，需将实践经验与理论内容相融合，通过知晓波形形成过程、测试仪器结构及绝缘击穿机理等，对故障类型进行分析，及时找出故障点，并对其及早修复，以此实现电力电缆运行安全性与可靠性的提升。
参考文献：
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[2]赵志修，沈洪良.10kV配网电力电缆故障检测与定位浅析[J].湖州师范学院学报，2013（s1）：176-179.
[3]宋安海.10kV电力电缆故障测试技术浅析[J].内蒙古科技与经济，2012（21）：98-100.
论文作者:侯勇
论文发表刊物:《电力设备》2017年第2期
论文发表时间:2017/3/27
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