摘要：随着经济的快速发展，电力的供给的可靠性越显重要。本文将结合10k V 配网电缆故障的产生原因，提出一些有效的解决办法及思路。
关键词：10kV电缆；故障；排查
一、10kV电缆故障产生的原因
外力破坏，在施工过程中，人工桩的开挖和施工进进行确认，疏忽对电缆造成了破坏。车辆的滚动压力问题，使地面出现了沉降，致电缆错位、拉断和变形，出现故障。
绝缘受潮与设计安装问题，中间接头或终端头结构不密封或安装不良而造成绝缘受潮。中间接头和终端头的防水设计不周密，选用的材料不当，工艺要求不严密，机械强度的限度不够等是设计中常见的问题。电缆制造不良在金属护套上留有小孔和裂缝等缺陷或金属护套被外物刺伤也会使电缆受潮。拙劣的接头与不按技术要求敷设电缆或者在潮湿的气候条件下作接头，使接头混入水气也是形成电缆故障的重要原因。
材料缺陷，，在生产过程中由于制造不规范，出现偏心、气隙和杂质等问题；电缆配件问题；绝缘材料维管不到位，致电缆绝缘层出现潮湿污垢和老化等问题。
绝缘老化变质，电缆绝缘的内部空气间隙是由电场分离的。过热导致绝缘失效并出现老化的情况。电缆内部的气隙导致绝缘层的局部过热和碳化。
过电压，过电压主要是指大气过电压（雷击）和电缆内部过电压。实际运行经验表明，许多户外终端头的故障是由大气过电压引起的。
二、电力电缆故障的类型
按故障现象，可分为开放性故障和封闭性故障。
按接地现象，分为开路故障、相间故障、单相接地、多相接地混合型故障等。
按故障绝缘电阻的大小，可分为开路故障、低阻故障和高阻故障。
三、10kV电力电缆故障点的查找
（一）故障点查找的一般步骤：
①查看故障电缆基本情况：包括长度、路径走向、接头位置、电缆出厂资料等。
②故障性质诊断：通过测量电缆的导电性能和绝缘性能来了解故障电缆的有关情况，初步确定故障的性质，选择适当的测试方法对电缆故障进行具体的诊断。
③粗测距离：在故障电缆芯线上施加测试信号或者在线测量、分析故障信息，初步确定故障的距离，为精确定点提供足够精确的信息
④精确定点：在粗测距离的基础上，精确查找故障点所在实际位置，以便于立即进行检修。精测定点方法主要有声测定点法、感应定点法、时差定点法以及同步定点法等。
⑤误差分析：由于电缆的运行环境复杂，且可能存在电缆对接头较多、运行时间较长等特点，注意假信号的窜入。需要多次定位才能测出故障点，分析查找过程中的误差，有利于提高以后的查找水平和速度。
⑥加强外力破坏防范：在电线杆的下部涂上反射涂料，并且安装反光标志，同时可以建造混凝土墩。工作人员需要在电缆上面标志出明显的符合规范的安全标志。在敷设电缆通道时，需要避免在土壤、地下水等处安装。另外，需要合理选择敷设方式，避免电缆受到外部干扰被破坏。
⑦：加强自然破坏措施：这是提高故障排查效率的重要措施，工作人员需要对接地线进行经常性的维护和检查。在日常检查过程中，要对线路接地电阻进行常规检查，增强绝缘电阻的能力，提高抗压水平，进而防止雷击现象。
⑧：发展绿色电网：绿色电网的发展能够为电缆故障排查提供基础。在开展外部保护措施时，可以在电缆上涂防污漆，加强节能减排工作的开展。其中，主要是需要对高污染和高耗能的企业进行整顿，为绿色电网的运行提供基础条件。
（二）故障点粗测距离的常用方法
①阻抗法
阻抗法通过测量和计算故障点到测量端的阻抗，然后根据线路参数，列写求解故障点方程，求得故障距离。该方法多以线路的集中参数建立模型，原理简单，易于实现。在实际的阻抗法故障测距中，一般都是应用电桥法来实现的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但其适用范围小，对于高阻和闪络性故障，由于故障电阻很大，电桥电流很小，测距效果很不理想。
②行波法
行波测距法，就是确定行波传播速度后，通过测量行波的传播时间来确定故障位置。
a.低压脉冲反射法
一般用于绝缘电阻很小的低阻故障，在被测电缆上发射一脉冲电压，当发射脉冲在电缆线路上遇到故障点、电缆终端或对接头时，由于该处阻抗的改变，而产生向测试端运动的反射脉冲，利用仪器记录下发射脉冲与反射脉冲的时间差，从而找到故障点。根据反射脉冲的极性分辨故障类型。但不能用于测量高阻及泄露性和闪络性故障。
b.脉冲电压法
利用直流高压或脉冲高压信号击穿电缆故障点，即发生闪络放电，由放电电压脉冲在观察点与故障点之间往返一次的时间来测距，适用于高阻和闪络故障。其优点是不必把高阻或闪络性故障永久性烧穿，利用故障击穿产生的瞬间脉冲信号，测试速度快、误差小、操作简单等。但安全性差，易发生高压信号窜入。
c.脉冲电流法
采用线性电流耦合器采集电缆中的电流行波信号，将电缆故障点用高电压击穿，使用仪器采集并记录下故障点击穿产生的电流行波信号，通过分析判断电流行波信号在测量端与故障点往返一次所需时间来计算故障距离。安全性好，应用广泛。
d.多次脉冲法
其原理是首先对故障电缆发射一个低压脉冲，脉冲在高阻的故障点由于特性阻抗变化不大，不会产生反射。脉冲在另一侧终端被反射回来后，仪器将这个“完好”波形存储起来。然后对故障点电缆发射一个高压脉冲，故障点被击穿，击穿瞬间变成低阻故障，此时仪器触发一个低压脉冲，低压脉冲在被击穿的故障点处被反射回来。仪器把两次低压脉冲的波形叠加起来，分叉点的位置就是故障点的位置。
四、故障点精确定位的常用方法
（一）声测法
其原理是用闪测仪等能使故障点产生规律放电的装置，使故障点放电，然后在粗测所得到的故障位置前后，用接受故障点放电声音的装置来确定故障点的位置。这种方法测出的结果随意性很大，误差也较大，在电缆埋设较深时很难准确测量，但设备要求低。声磁同步法是声测法的改进方法，声磁同步法是根据声音信号与磁场信号传播速度不同的原理，利用仪器探头检测出声音信号和磁场信号的时间差来确定故障点。
（二）感应法
其原理是当音频电流经过电缆线芯时，在电缆周围有电磁波存在，随身携带电磁感应接收器，沿线路行走时，可受到电磁波影响。音频电流流到故障点时，电流突变，电磁波的音频突变。该方法对寻找断线、相间低阻短路故障很方便，但不宜于寻找高阻和单相接地故障。
故障点查找过程中的几点建议
①运行部门必须完善电力电缆运行基础资料，如电缆路径图、电缆电路电子地理分布图及其敷设方式、电缆中间接头分布图。
②在查找过程中，无论使用哪种方法测试故障点波形，若故障点距离测试端太近，均会产生盲区，使得测试波形难以判断识别，此时可尝试到电缆的另一端进行测试，建议每次查找电缆故障点时最好电缆两侧各测试一次以作对比，这样的成功率较高。
③在精确定点时，设备应在距故障点近的一端，这样能量沿电缆衰减较小，便于声磁同步法的定点，快速查出故障点。要充分利用各种试验设备与身体感官，在粗测点的范围内反复进行查找，要仔细分辨故障点处声音与金属屏蔽层上传输声音的差别，不断比较，才能发现故障点。
④在使用二次脉冲法粗测时，若波形不明显，应该用高压脉冲进行多次充放电，一般为5～10min，在听到清脆放电声后，立即使用二次脉冲法，此时的波形一般较为典型，如还未出现典型波形，可重复几次。及其地理坐标图并做好现场标识。
虽然10kV配网电缆故障排查工作是一项系统且复杂的工作，但是在实际操作过程中，工作人员可以将理论知识与实践相结合。工作人员需要找到具体的故障点，并且采用专业的技术手段对其进行精确定位，根据故障产生的原因开展针对新的措施，为线路的正常运行提供保障。
参考文献：
[1] 钟声，10 k V配网电缆故障原因分析及其有效防范措施探析[J]，国新技术新产品
[2] 刘博冬，10k V配网故障分析及防范措施[J]，技术与市场，
论文作者:董章
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/14
标签：故障论文; 电缆论文; 脉冲论文; 过电压论文; 信号论文; 波形论文; 电流论文; 《电力设备》2017年第34期论文;