摘要：电力电缆作为电能输送重要媒介，现已在地下电网、发电站、过海水下输电线得到了广泛应用。随着用电量的提高对电能输送效率、质量也有了更高要求，对电力电缆运行稳定具有重要作用和十分深远的影响。为此，电力电缆故障诊断与检测技术得到了重视。鉴于此，笔者结合实践研究，就电力电缆故障诊断与检测技术丰方法进行简要分析。
关键词：电力电缆；故障诊断；检测技术
随着城市化进程的深化电力电缆发展越来越迅速，现已成为输送电力资源重要形式。加上电力电缆输送在直流输电中优势更加显著从而得到了广泛应用。电缆在直流电压影响下的绝缘强度高于交流电压，输电容量大；电缆输电长度不会受到电容电流抑制，成为今后输电发展焦点。
一、电力电缆概述
（一）电力电缆特点
目前，电力电缆主要应用在传输与分配发电厂的电力能源，是电气设备连接重要媒介。相对于架空线路，电力电缆具有占据空间小、运行简便、稳定、安全性高的特点，而且电缆电容大，能够增强电网功率因数。特别是人流量较多的区域，处于安全性考虑和地面位置影响应用电力电缆无疑是一种有效的方法[1]。
（二）电力电缆类型
结合电压等级、线芯截面积、导线芯数，电力电缆分为以下几点。首先，根据电压等级划分有：低电压电力电缆（220/380V）；中电压电力电缆（3--35kV）；高电压电缆（60--330V）；超高电压（500kV）。电力电缆是根据一定电压等级制成的，电压等级较多。其中，3--35kV电力电缆适用于大中型建筑。60--330kV电力电缆不适合用于架空导线的送电线路。其次，根据电缆导线芯截面积划分，电力电缆标称截面积共20余种。电力电缆导电芯线是根据等级的标称截面积制成的，为设计和施工选型提供便利条件。再次，根据电芯线划分包括1--5芯5种。单芯电缆主要应用在单相交流电、直流电。60kV及其以上电压等级的充油、充气高压电缆就是单芯。二芯电缆主要应用在单相交流电中。三芯电缆主要应用在三相交流电网，多应用在35kV以下的电缆线路。四芯电缆主要应用在低压线路、中性点节地TT形式。五芯适用于低压配电线路、中性点节地TN--S形式供电系统[2]。
二、电力电缆故障成因分析
（一）绝缘老化变质
电缆绝缘媒介长时间在电厂影响下且内部存在气隙，绝缘内部发生游离从而影响绝缘效果。绝缘与保护层由于内外应力影响使得受损，集中体现在振动晶化疲劳与冲击性电动力影响，铅包层龟裂受潮导致绝缘性降低。绝缘层被腐蚀、老化产生麻点、穿孔。绝缘媒介出现电离后气隙内产生臭氧、硝酸等化学生成物导致腐蚀。
（二）温度过高，护层腐蚀
温度过高也是造成绝缘层老化的主要因素。电缆内部气隙出现电游离导致局部较热，绝缘层炭化。电缆超荷载成为温度过高的重要影响要素。护层腐蚀是由于土壤内酸性、杂散电流制约，埋地电缆铅包带腐蚀而受损。
（三）机械受损
第一，外用力导致机械受损，如：运输、事故等。第二，埋设时受损，如：电缆拉力过大、弯曲过度造成绝缘保护层受损。第三，由于电缆变形造成管口或支架的电缆受到损伤。由于土地沉降导致拉力较大，拉断中心接头或导体。第四，安装过程中受损。安装过程中触碰电缆，牵引力较大拉伤电缆。
（四）材料问题
首先，电缆生产阶段包铅留下缺陷，包缠绝缘时纸绝缘产生裂纹、破口等缺陷。其次，电缆组件生产缺陷，例如：铸铁件砂眼、瓷件机械强度低、组件质量不符合要求。最后，绝缘材料管理不当导致电缆中间头、终端头材料受潮、老化，降低中间头与终端头质量[3]。
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三、电力电缆故障诊断
（一）明确故障属性
当电力电缆产生故障则首先需要明确故障属性，然后再选择正确的方案展开故障检测，明确故障属性。故障电路成因如：封闭性故障、高阻或低阻、混合或单相。结合故障现象诊断故障属性，比如：电缆故障时，如果仅有接地信号可能代表为单相接地故障。继电保护过电流继电器操作发生跳闸，电缆两相或三相短路，也可能出现短路和接地混合故障。接地电流烧断电缆生成断线故障。但这些诊断无法准确确定故障属性，需要测量绝缘电阻与导通实验，为明确故障点的击穿电压需要展开直流耐压监测。
（二）电力电缆故障诊断过程
当明确故障属性后就要进行故障烧穿，方法为：烧穿将高阻故障变为低阻故障便于监测。最后监测故障点至电缆到塔的距离。监测方法分为经典法如：电桥发、现代法如：脉冲法。诊断故障电缆埋设方法，明确故障电缆腐蚀方法与埋设深度便于准确定位[4]。
四、电力电缆检测技术
上世纪末，电桥法与低压脉冲反射法应用较多，这种检测技术可以准确的检测低阻故障。但是在高阻故障检测不建议使用，根据燃烧降阻法即：增加电流将故障位置烧穿使其绝缘电阻降低，以电桥法压脉冲法测量为主。烧穿技术对电缆绝缘影响较大，目前已经很少应用了。随后，直流闪测法、冲击闪测法得到了应用，主要应用于检测间歇故障与高阻故障，分为电流闪测法与电压闪测法，取样参数不一，优势不同。电压取样法具有检测准确，波形清楚便于判断，盲区比电流法少一倍，不过接线繁琐，分压较大时对人和设备存在威胁。电流取样与之相反，接线简便、波形影响大，不容易判断盲区。现阶段，国内高阻故障检测设备方法应用较多，从根本上解决了电缆电阻故障问题，未来发展前景广阔。如果设备存在盲区且波形不稳定需要依靠工作人员作进一步判断，设备精准性与偏差较大。此后，二次脉冲测试技术得到了应用。低压脉冲使用简单，根据高压发生器发射冲击闪络技术，在故障点起弧时通过内部装置触发发射低压脉冲，脉冲在故障闪络位置出现短路反射，波形录入到设备中。当电弧熄灭后，复发低压测量脉冲至电缆，该低压脉冲在故障位置无击穿通路，直接达到电缆末端并在电缆末端产生开路反射。比较两组低压脉冲波形即可判断故障节点。设备自主分配并计算故障点距离。二次脉冲法的应用有效监测了电缆高阻故障，成为一种先进的检测形式。二次脉冲法原理是相同的，只是实现方式不同，比较重视起弧和触发脉冲的融合，内部通讯设备对冲击电流展开阻尼，提高冲击电流的冲击宽度。确定故障后使用摇表测量绝缘电阻与直流耐压试验，检测电缆芯对地或芯间绝缘状态确定电缆故障[5]。
结语
总而言之，电力电缆线路具有隐藏性、一些运行单位资料不完整、测试设备局限性影响导致故障查找难度大。随着科技的进步各种检测技术也得到了广泛应用，怎样科学选择故障检测设备、技术确定电缆故障有待进一步研究。因此，电力电缆故障诊断需立足于多方面、全过程，结合故障现象分析存在的原因，制定解决方案从而消除故障问题，保证电能传输正常进行，缩短停电时间。
参考文献：
[1]王沐雪，王紫叶，陈语柔等.高压电力电缆故障分析及相关技术[J].通信电源技术，2019（05）：202-203.
[2]李胜辉，白雪，董鹤楠等.基于小波与栈式稀疏自编码器的电力电缆早期故障定位方法研究[J].国外电子测量技术，2019（05）：146-151.
[3]史晨阳.电力电缆的带电诊断与故障处理技术分析[J].南方农机，2019（08）：177.
[4]王干军，王荣鹏，李红发等.基于分布式光纤振动传感技术的电力电缆故障点定位的研究[J].电力设备管理，2019（04）：40-41+78.
[5]刘鲁嘉，刘元松，赵钢等.电力电缆高阻故障的探测技术[J].电子技术与软件工程，2019（05）：233.
作者简介：
蒙明长（1978年09月-），男，壮族，广西来宾市人，主要从事电力电缆工方面的工作
论文作者:蒙明长
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/15
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