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摘要：近年来我国经济稳定发展，社会用电量持续增加，对配网建设与运行质量也提出了新要求。但在实际运行过程中，配网故障发生频率仍较高，给社会正常安全用电带来影响。鉴于此，本文联系实际，依据相关理论基础，就配网电力电缆故障探测及定位技术的实现与应用进行分析，以供参考。
关键词：配网；电缆；故障诊断；定位
在经济快速发展的背景下，电力工业也面临着深化改革与快速发展的艰巨任务，国家电网必须顺应大环境变化，不断加快电力工业智能化发展，促进配网电力电缆安全性、可靠性提高，促进电力利用率提升【1】。在电网建设运行过程中，电力电缆是主要的电力传输通道，因此电力电缆故障将直接影响整个配网的运行，影响电力用户正常用电。为有效解决配网电力电缆故障问题，下面首先联系实际，对配网电力电缆故障原因进行分析与评价。
1配网电力电缆故障原因分析与评价
城市化建设进程的加快，土地资源日益紧缺，传统的架空线路占用面积大，且线路设计复杂，难以满足现代化城市规划发展要求，因此，地下电缆线路逐渐取代架空线，成为主要的配网线路架设方式。较之传统的高空架设线路，电力电缆具有隐蔽、安全、耐用等优点，其常埋于地下，不受地面、建筑物影响，也不受恶劣天气因素影响，因此具有较高的安全性与可靠性【2】。但尽管电力电缆具有诸多应用优势，其也不可避免的存在一些不足之处，如电力电缆常年深埋于地下，电缆绝缘性会受到较大影响，导致电缆故障频发。具体故障原因详细分析如下。
1.1电缆本体故障
通常情况下，电缆本体故障主要由以下原因引起：一是电缆材料性能质量未达到相关要求，或电缆存在制作缺陷，导致电缆在传输电力过程中出现过电压、温度异常等问题，严重时影响电缆的正常使用，引发电缆故障。经研究调查发现，造成电缆过热的原因是多方面的，具体如：（1）在传输电能过程中，电缆会产生一定热量，且电流增加，电缆热量升高，再加之于设计环节未能妥善处于电阻问题，电阻不符合要求，就会引发电力过热现象。（2）若电缆材料选择不当，电缆截面较小，电能传输过程中便会出现过载现象，若过载问题得不到及时解决，将导致电缆集中发热，在散热不均匀的情况下，会出现电缆过热现象。（3）在设计、安装配网电力电缆时，若通风设计不合理，电缆安装过于集中，或是位置设计不合理，电缆与其他热源临近，都会在一定程度上影响电缆的通风散热效果，导致发热现象产生【3】。（4）在电力电缆设计制造过程中，存在制造缺陷，电力电缆未做到紧密压接，使得接触点电阻过大，当电缆有同电流通过时，电缆电阻值较大的部位，会产生较高电压，电流发出的热量增大，导致故障发生，电缆无法正常运作。
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1.2电缆外体故障
配网电缆外体故障，常见以下原因即类型：受环境因素影响或敷设施工过程中造成的机械损伤。电力电缆常年埋设于潮湿环境，在此环境中，电缆的绝缘性易受到影响而降低，且受潮电缆的绝缘设施容易受到腐蚀的渗透，保护层受到腐蚀导致电缆绝缘老化或受潮，电缆性能质量下降，电缆承受电压等级与载流量能力下降，导致故障频发【4】。同时在敷设电力电缆过程中，若因工作人员不小心或保护措施未做到位，导致电力电缆外皮遭受机械损伤，若相应机械损伤得不到有效处理，使得电缆的绝缘性、防水性下降，若遭遇外力作用，容易导致电力电缆断裂，从而引发电缆短路，使得电力传输的可靠性、安全性降低，配网运行质量受到影响。
2配网电缆故障诊断与定位技术的实现
在配网建设运行过程中，电力电缆是电能传输的主要线路，发挥着重要作用。目前，按照不同运输方法，可将电能运输线路分为空气中输电线路、水下输电线路、地下输电线路这三种类型，且各线路中主要包括了电缆附件、电缆本体、接地系统、电缆线路路径、在线监控设备等组成部分。在这几项组成部分中，监控设备的主要功能作用是：实时、动态监控电缆运输状态。受电力生产与使用需要，电缆处于不间断工作状态，而在这整个电力传输环节，都有可能发生电缆故障，如在线路施工、电路调试阶段可能会发生电缆故障；在电缆维护运行期间也会发生电缆故障，因此需做到动态、实时监控，方能及时发现故障隐患，保障电缆运行安全。除此之外，工作人员还需辅之以相应的技术手段，具体分析如下。
2.1故障诊断技术
现阶段，可用于电缆故障诊断工作的技术手段相对较多，这里联系实际，集中介绍红外热成像技术在配网电力电缆故障诊断工作中的应用。在具体的故障诊断操作中，红外热成像技术主要是借助红外辐射探测技术，通过非接触方式科学、准确、快速的获得配网电力电缆运行状态信息，从而达到配网监测与故障诊断目的【5】。与其他故障诊断技术相比，红外热成像技术具有的安全性高、稳定性强、可靠性高且抗干扰性强等特点，因此检测到的运行状态信息相对科学准确。红外热成像技术的应用优势在于：可突破人类视觉障碍，让人们直观获取物体表面的运行状态，并掌握相关运行状态信息，为故障的预防与解决提供重要参考依据。由于红外热成像技术可靠性高，且最终获得数据真实准确，因此被广泛应用于电力行业，尤其是在配网电力电缆故障诊断方面取得了重要应用。在对配网电力电缆运行状态进行诊断时，红外辐射探测仪是主要仪器设备，基于TIS技术，红外辐射探测仪器可通过扫描配网电缆表面，从而在短时间获得电缆运行过程中产生的热量，并拍摄出热度场分布图像，将图像进行二次处理后获得准确的温度场数据分布图，根据相关图像，并结合电力电缆的性能参数、结构参数、运行环境中的温度、湿度等条件，分析判断配网电缆是否存在故障隐患，从而提高配网运行的安全性、稳定性。
2.2故障定位技术
在进行配网电力电缆故障诊断时，需完成故障类型诊断、故障点测距、精确定位这三项工作，通过这三个主要步骤，准确获得电缆故障相关信息，为后续的故障预防与处理工作提供重要参考依据。首先，在诊断故障类型时，主要是结合配网电缆结构参数、性能参数等因素分析判断电缆故障点的故障向别，如电缆故障是属于低阻接地还是属于高阻接地，掌握上述信息有助于工作人员准确选择适当的检测方法。而故障点测距我们又称为预定位，主要是通过给电缆芯线上施加测试信号，获得相关故障信息，初步判断出故障的距离，从而缩小故障检查范围，提供故障检查与处理效率。在进行电力电缆故障定位处理时，电力电缆故障定位仪器采用低压脉冲、多次脉冲、冲击高压电流等测试方法，获得故障的位置信息，达到故障定位的目的。由于故障定位技术具有抗干扰能力强、静态漂移小、稳定性等优点，且具备直交流两用功能，因此在配网电力电缆故障定位工作中应用的十分广泛。
结语
综上所述，在电网建设运行过程中，电力电缆是主要的电力传输通道，电力电缆故障将直接影响整个配网的运行，影响电力用户正常用电。为有效解决配网电力电缆故障问题，电力企业需加大对配网电力电缆故障探测及定位技术的研究与应用，利用技术有效消除电缆故障隐患，提升配网电力电缆运行的安全性、可靠性。
参考文献：
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[2]刘泊辰，张卫东，高盛，刘冰，高原.配网电力电缆故障探测及定位技术的实现[J].电子元器件与信息技术，2018（09）：76-78+82.
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[4]耿玲，陆辰缘，杨启明，李石，宗师畅.配网电力电缆故障监测技术的研究[J].自动化应用，2017（12）：75-76+103.
[5]王海霞.10kV配网电力电缆故障检测自动定位技术[J].电子技术与软件工程，2017（10）：241.
论文作者:区秀珊
论文发表刊物:《云南电业》2019年1期
论文发表时间:2019/8/27
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