摘要：在本文之中，首先对10kV电力电缆故障产生的原因进行了深入的分析，同时结合技术发展的趋势以及10kV电力电缆运行的实际需求，提出了多种行之有效的10kV电力电缆故障的探测形式，希望能对我国电力工程行业的从业人员起到一定的启发作用。
关键词：10kV电力电缆；故障诊断；探测
一、10kV电力电缆故障诊断分析
（一）外力破坏
10kV电力电缆破坏的主要原因在于外力的破坏。外力破坏的方式有以下几种：第一种是直接性的破坏，这种破坏方式往往是因为修路或者其他地下线路铺设而对电力电缆造成的直接性损伤；第二种则是因为多种机械设备设施作业过程造成的电缆损伤，这种故障问题往往发生在电缆安装过程之中，如果安装人员作业流程不够细致，就会导致机械设备对电缆造成一定的损害，同时机械设备作业过程过度接近电缆也会对电缆造成一定的损伤；第三种则是自然因素导致的外力损伤，这种情况往往出现在电缆穿越铁路公路的情况之中，由于地面沉降因素导致电缆会受到垂直方向的过大应力，从而使电力电缆的保护套和铅包出现损坏的情况[1]。
（二）绝缘受潮
如果10kV电力电缆在生产过程之中出现了严重的问题，或者电缆的施工工艺存在着一定的缺陷导致电缆金属保护设施上出现了细微的裂缝，就会导致电缆内部出现进水情况，使电缆的绝缘性能和抗压性能下降，在这种情况下，电缆的绝缘能力会受到严重影响，进而引发电流泄露以及瞬时电压增大的问题。
（三）绝缘老化问题
如果电缆长时间在电热环境下运行，其物理性质也会发生相应的改变，最终导致电缆出线绝缘老化的问题。电缆如果长时间处于高负荷的情况下进行运行，而电缆沟本身的通风能力不能够使电缆的热量得到迅速的散逸，最终使电缆本体产生了严重的发热情况，长期下去会出现电缆迅速老化的问题。
（四）过电压
过电压的存在往往会导致电缆绝缘层受到破坏，从而引发较为严重的电缆运行事故，这种问题产生的主要原因在于雷击或者操作因素而产生的过电压。
（五）化学腐蚀
如果电缆的路径在酸碱作业的地区通过，就会导致电缆铠装之中铝保护套与其大面积和长时间接触，最终导致电缆出线化学风格故事的问题。
（六）设计问题
如果说电缆本身的设计存在着问题，比如电缆的设计裕度不足，电缆造型选择不当或者电场分布设计的均匀性不足，都会导致多种电缆故障问题的产生。另外，如果在电缆的敷设过程之中，没有遵循技术的要求进行敷设，也会引起多种电力电缆的故障问题[2]。
（七）材料缺陷
一般来说，电力电缆的材料缺陷会体现在以下几个方面：首先，电缆制造之中存在的问题，导致铝保护层之中存在着一定的缺陷，而如果在包缠绝缘的过程之中，期出现了一定的褶皱问题或者裂损问题，就会导致电缆故障的产生；其次是电缆附件的缺陷，比如说铸铁件上存在着一定的砂眼或者瓷件的强度不足，都会导致电缆运行过程之中产生相应的故障问题；最后是绝缘材料的缺陷，如果绝缘材料的质量不佳，或者维护管理过程缺乏有针对性的管理措施，也会导致电缆绝缘出现受潮和老化的问题，最终引起10kV电力电缆故障的产生。
二、10kV电力电缆故障探测
10kV电力电缆的故障探测往往有诊断、距离测定和故障定位三个流程，而电缆故障的诊断往往需要对故障的情况以及产生的原因加以确定，从而使检修人员能够明确电力电缆故障处理的方法。电力电缆的距离测定往往是采用在电缆出通过仪器来对故障的距离加以测定。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆故障定位则是一种精细化定位故障距离的流程，要求能够根据之前距离测定的结果，并根据电缆的实际情况找出故障发生的实际位置，可以通过放电声测法等多种方法对故障产生的实际位置进行准确的定位。
（一）电缆故障诊断
在这个流程之中，首先应该对故障电阻的性质加以判断，分析其是闪络性故障还是封闭性故障，探讨其属于接地故障、短路故障还是混合型故障。相应的分析人员应该根据故障发生的实际情况，对故障的情况进行初步判断。举例而言，如果故障出现在电缆运行过程之中，而只有接地信号，那么往往是单相接地的故障形式。而如果因为过流继电器产生的动作导致出现了跳闸情况，那么可以分析其电缆故障形式为两相或者三项的短路故障，也有可能出现了混合性故障。
（二）电缆故障距离测定
检测人员应该根据不同性质的故障，采取不同的故障距离测定方式。当前常用的故障距离测定方式有电桥法以及行波原理衍生出来的多种方法。这里要注意的是，由于电桥法在电缆故障距离测定之中往往会受到多种条件的限制，导致高阻故障的距离测定无法顺利开展，再加上目前越来越多的先进技术被引入到电缆故障测定之中，因此在电缆故障距离测定之中已经很少用到电桥法了。
行波原理衍生出来的方法包括以下几种:第一种方法是低压脉冲反射法，这种方法是通过对发射脉冲和故障点发射脉冲时间的差值进行故障距离测算的；而第二种方法则是脉冲电压法，也有人将这种方法称为闪测法，这种方法起源于20世纪70年代，主要是用来测量高阻与闪络性故障的手段，在应用过程之中，应该先将电缆故障的位置加以击穿，然后对其脉冲在的测量时间加以记录，最后通过相应的计算方法进行故障距离的计算；第三种方法为脉冲电流法，这种方法更加简单和安全，主要是通过一线性电流耦合器来对电流的脉冲信号加以检测，而这种方法也衍生出来直闪法和冲闪法两种方式，直闪法较为适用在闪络性高阻鼓掌之中，而冲闪法更适用在泄露性高阻故障之中；第四种方法则是20世纪90年代国外发明的二次脉冲阀，这种方法主要的技术原理在于采用高压脉冲来击穿故障点，并在其熄弧之前注入相应的脉冲，通过短路反射的脉冲对故障地点加以判定。这种测量方法的应运而生使整个故障探测流程变的更加简单和方便，是当前应用最为广泛的电缆故障距离测定方法[3]。
（三）电缆故障的在线检测
随着10kV电力电缆故障检测手段的不断革新，技术人员已经不再使用传统的停电进行绝缘检测的故障检测方法，转而采用电缆故障的在线检测手段来使电缆运行的稳定性得到不断提升。目前常用的电缆故障在线检测方法包括以下几种：第一种为直流叠加法，这种方法的要点在于找到电压互感器的中性点，并加入50V的直流电源，使其能够与电缆中的交流电压相叠加，从而检测到电缆绝缘之中存在的电流，进而使整条电缆的电阻得到有效测定。这种方法的优势在于其有着较为强大的抗干扰能力，然而缺陷在于其不能通过对绝缘电阻值的测定来预测电缆的使用寿命；第二种方法为直流分量法，这种方法的应用要点在于对电缆之中与屏蔽层电流较为微弱的直流部分加以检测，完成对电缆故障问题的检测，这里要注意的是，应用这种方法得到的电流较为微弱，稳定性较低，而细小的干扰往往会引起较大的误差，因此我们必须采用阻断杂散电流干扰的方法进行在线检测；第三种方法为介质消耗因数法，这种方法的要点在于将用电压互感器和电流互感器去除，然后自动平衡回路之中测定信号的相位差，从而得到更加准确的电缆绝缘介质的消耗因数。
三、结束语
综上所述，10kV电力电缆目前在我国的电力工程之中得到了广泛的应用，而对其故障的诊断和分析也会对电力系统运行的安全性和稳定性造成直接的影响。这也就要求了相应的技术人员能够明确10kV电力电缆故障诊断分析的重点与要点，了解多种探测技术应用的方法，从而使10kV电力电缆的故障诊断过程更加合理，对故障发生的位置进行精确定位，提升10kV电力电缆运行的安全性与可靠性，推动我国电力工程事业的深入发展。
参考文献
[1]黄东海. 浅谈10kV电力电缆工程的施工[J]. 科技创业家,2012,(9):243.
[2]张杰. 浅谈提高10kV电力电缆故障测试的方法[J]. 三角洲,2014,(8):251-251,253.
[3]赵曙光. 10kV电力电缆配电网络结构新发展及线损降低方法分析[J]. 中国科技纵横,2018,(13):151-152.
论文作者:周健能
论文发表刊物:《电力设备》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/9
标签：电缆论文; 故障论文; 电力电缆论文; 脉冲论文; 距离论文; 种方法论文; 电流论文; 《电力设备》2019年第16期论文;