配網(wǎng)電力電纜故障原因及探測方法分析

1、配網(wǎng)電力電纜故障原因及探測方法分析摘要：隨著我國用電量的增加，電網(wǎng)線路覆蓋面積不斷擴大，為了降低架空線 路占用土地所產(chǎn)生的費用以及線路運行的安全性，電力電纜得到了廣泛的應(yīng)用。 由于電力電纜不會受到地面、建筑物以及氣候等條件的影響，所以與架空線路相 比具有較強的經(jīng)濟性、安全性和隱蔽性。但是電力電纜敷設(shè)于電纜溝或者地下， 長期與土壤、水分和潮氣接觸，就會因為絕緣腐蝕或者線路安裝時局部缺陷而造 成電纜故障，直接影響到電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和經(jīng)濟性。所以如何加強電力電 纜故障檢測成為配網(wǎng)運行的重要工作，通過一定的技術(shù)手段，快速探測電纜故障 點，縮短維修時間，降低維修費用，為電力系統(tǒng)的高效運行奠定堅實的基

2、礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：電力電纜；故障；故障監(jiān)測引言：電力電纜在配網(wǎng)建設(shè)中得到越來越廣泛的應(yīng)用，與此同時，電力電纜故障難 以查找這一安全隱患，不僅影響著配網(wǎng)安全供電，也影響著人們的生活。本文針 對這一隱患問題，對電力電纜故障探測的意義及產(chǎn)生原因進行有力分析，進一步 探討電力電纜故障探測與定位的方法與要點。1探測電力電纜故障的意義及產(chǎn)生故障的原因長期以來，電纜產(chǎn)生故障大致有以下幾個原因：1.1機械損傷這類原因所產(chǎn)生的故障經(jīng)常導(dǎo)致停電事故，較容易識別，也是最常見的故障， 其故障率高達57%。1.2絕緣受潮絕緣受潮所產(chǎn)生的故障則表現(xiàn)為漏電事故。由 于電纜中間接頭或終端頭密封性較差或接觸不良導(dǎo)致進水受潮，或者由于

3、電纜本 身制造上所產(chǎn)生的質(zhì)量問題如裂縫，絕緣外護套受到損害等問題而致使絕緣受潮， 導(dǎo)致絕緣強度降低，出現(xiàn)漏電事故。這類故障發(fā)生概率約為13%。1.2絕緣老化或變質(zhì)由于電纜長期或過負荷使用，并經(jīng)受著電和熱的雙重作用壓力，同時電荷的 集膚效應(yīng)以及金屬抱箍和鋼鎧的渦流損耗、介質(zhì)損耗也會產(chǎn)生附加熱量，使電纜 溫度升高，其物理性能隨著時間的推移會發(fā)生變化，導(dǎo)致絕緣性能降低并加速老 化變質(zhì)，以至絕緣被擊穿，造成嚴重的電纜故障。1.3附件故障配網(wǎng)電力電纜的附件故障指的是在附件上出現(xiàn)的放電、擊穿等故障問題。附 件故障主要表現(xiàn)有：附件結(jié)構(gòu)上，在剝離半導(dǎo)體的操作之中，電纜的附件受到了 損壞，在附件的表面附著了很多

4、的灰塵以及雜質(zhì)導(dǎo)致附件在投入使用之后，因為 產(chǎn)生的強大電廠導(dǎo)致灰塵與雜質(zhì)等處于一種游離的狀態(tài)之下，加速了附件故障的 發(fā)生的速度；在附件制作的時候，連接位置存在質(zhì)量問題，當(dāng)?shù)鹊栏郊ぷ鞯臅r 候，就會因為有效連接控制的缺陷，導(dǎo)致在接頭位置的電阻數(shù)值過大，出現(xiàn)明顯 的發(fā)熱情況，如果嚴重就可能會導(dǎo)致附件火災(zāi)；附件的安裝工藝不夠規(guī)范，如接 頭、密封不夠規(guī)范，使得附件在工作之后，容易受到潮氣的影響，導(dǎo)致附件的 工作能力下降。3電力電纜故障探測具體方法3.1粗測距離在確定了電纜故障發(fā)生的性質(zhì)之后，依照實際的故障類型，選擇出有效的方 式和方法來測量故障的距離，這項工作也稱之為粗測距離，在整個過程當(dāng)中要求 相對

5、較高的測量精度，并且要取得準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)，這就需要相關(guān)的測量人員要 具備非常強的專業(yè)知識、技術(shù)水準(zhǔn)以及豐富檢修經(jīng)驗。在粗測距離方式當(dāng)中，其 中比較常用的是抵低壓脈沖法和脈沖電流法。伴隨電纜生產(chǎn)質(zhì)量的不斷提升，各 種新型的絕緣材料在電纜中大量運用，使得電纜的絕緣性能不斷上升，在很大程 度上提升了電纜安全程度。依照相關(guān)調(diào)查工作數(shù)據(jù)顯示，其中大部分的電纜故障問題都是高阻故障，但 是低壓脈沖的方式基本上是用在測量低阻電纜產(chǎn)生的故障，在遇到一些距離比較 長的電纜類型故障，需要加大測量電壓，保證電壓在一定時間之內(nèi)，多次運用高 電壓進行沖擊，降低了電阻的大小，然后通過電壓表擺動具體幅度或者是間隙放 電聲音，

6、來確定故障點是否已經(jīng)充分放電，最后運用低電壓脈沖的方式來測量實 際距離。3.2對配網(wǎng)電力電纜故障進行定點在對電力電纜故障距離測量后，維修人員需要快速確定故障點，然后組織相 應(yīng)的維修方案。現(xiàn)階段，在電力電纜故障點定位時，使用的方法較多，主要有聲 測法、聲磁同步法、電磁定位法等，下面以聲磁同步法為例進行簡要說明。在實 際測試中，環(huán)境噪聲的干擾會對聲測法的辨別增加一定的難度，在故障點放電時， 除了放電聲，還有高頻電磁波傳向地面，這就是聲磁同步法。利用聲磁同步法定 點儀對現(xiàn)場接收電纜被沖擊高壓擊穿時的輻射電磁波和故障點的震動聲波同步與 否進行觀察，來人為排除現(xiàn)場噪聲干擾，利用故障點震動聲音的最大點確定

7、精確 故障點位置。將聲磁時間差轉(zhuǎn)換為定點探頭與電纜故障點的實際距離數(shù)，并在液 晶屏上直接顯示出來。在液晶屏上同時顯示故障距離、電磁信號大小、聲波信號大小、同時具有存 儲記錄功能，在故障點正上方，地震波聲音最大，讀數(shù)最小，而且此讀數(shù)就是故 障點距地面的埋設(shè)深度。在故障點正上方，探頭無論左右移動還是前后移動，但 讀數(shù)都會變大，盡管地震波聲音變化不明顯。也就是說，此功能在現(xiàn)場同時也實 現(xiàn)了對電纜路徑的精確判斷。抗干擾能力強、定點準(zhǔn)確。4常用監(jiān)測技術(shù)當(dāng)配網(wǎng)電力電纜出現(xiàn)故障時，線路之中的參數(shù)會出現(xiàn)明顯的變化，通過監(jiān)測 技術(shù)獲得參數(shù)實際量的改變，以此為基礎(chǔ)對電力電纜的故障進行推算，可以有效 地判斷出故障的

8、類型以及發(fā)生的位置，較為常用的監(jiān)測技術(shù)主要有：4.1電橋法。在配網(wǎng)電力電纜的故障監(jiān)測之中，電橋法簡單、方便易行，其運 用范圍相當(dāng)廣泛，但其只能夠判斷是否出現(xiàn)故障，而對于故障類別卻不能進行甄 別。電橋法之中電流較小，所采用的儀器儀表必須要具備有良好的靈敏性，以降 低故障監(jiān)測出現(xiàn)的誤差。在使用電橋法的時候，應(yīng)測量非故障電纜相電阻，并對 電橋法接入電纜故障點前后的電阻值進行同時測量，比較之后推算出配網(wǎng)電力電 纜的故障發(fā)生點。4.2萬用表法。在配網(wǎng)電力電纜的故障監(jiān)測過程中，在萬用表法之中短接了電 纜內(nèi)的金屬屏蔽層以及電纜芯，也就是配網(wǎng)電力電纜的終端，而始端測量短接的 電阻值，如果測得的電阻值讀數(shù)為無窮

9、大，那么就代表配網(wǎng)電力電纜系統(tǒng)之中存 在有開路故障，如果電阻值的讀數(shù)比線芯的兩倍還要高，那么就代表系統(tǒng)之內(nèi)出 現(xiàn)了似斷非斷的故障。如果配網(wǎng)電力電纜采用的是三芯電纜結(jié)構(gòu)，接入了金屬屏 蔽層，那么就需要考慮中終端位置，對屏蔽層進行短接，然后使用萬用表接入開 始位置，對三相間的實際電阻值進行直接測量，對絕緣層的電阻值進行掌握。而 對于沒有金屬屏蔽層的情況，只需要檢測相間電阻就可以，以對配網(wǎng)電力電纜的性能以及質(zhì)量進行判斷。4.3低壓脈沖法。運用低壓脈沖法需要在故障電纜結(jié)構(gòu)中增加低壓脈沖信號， 等脈沖信號達到故障點、接頭以及終端位置后，就會因為電氣參數(shù)的突變而受到 干擾，使得脈沖信號出現(xiàn)反射、折射等各種

10、情況，這時候通過儀器對低壓脈沖從 發(fā)射到接收這個過程的時間差，以此來對配網(wǎng)電力電纜的故障區(qū)域進行計算。在 配網(wǎng)電力電纜的故障診斷之中，低壓脈沖法常用在低阻故障以及開路故障之中， 其具有一定的局限性，并且對于還需要合理的選擇低低壓脈沖的儀器才能夠獲得 準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。結(jié)束語：通過本文對配網(wǎng)電力電纜故障分析和解決，從中我們可以總結(jié)出，在當(dāng)前我 國電力系統(tǒng)的發(fā)展過程當(dāng)中，隨著使用時間不斷提升，配電電纜的性質(zhì)會產(chǎn)生一 定質(zhì)變影響，同時配電電網(wǎng)問題產(chǎn)生的原因，大部分還是因為電纜絕緣層問題造 成的，因此，在電力系統(tǒng)當(dāng)中需要不斷提升配電網(wǎng)絕緣層質(zhì)量，保證電力系統(tǒng)配 電的正常進行。參考文獻：趙志修，沈洪良.10kV配網(wǎng)電力電纜