配网电力电缆故障原因及探测方法分析

1、配网电力电缆故障原因及探测方法分析摘要：随着我国用电量的增加，电网线路覆盖面积不断扩大，为了降低架空线 路占用土地所产生的费用以及线路运行的安全性，电力电缆得到了广泛的应用。 由于电力电缆不会受到地面、建筑物以及气候等条件的影响，所以与架空线路相 比具有较强的经济性、安全性和隐蔽性。但是电力电缆敷设于电缆沟或者地下， 长期与土壤、水分和潮气接触，就会因为绝缘腐蚀或者线路安装时局部缺陷而造 成电缆故障，直接影响到电力系统运行的稳定性和经济性。所以如何加强电力电 缆故障检测成为配网运行的重要工作，通过一定的技术手段，快速探测电缆故障 点，缩短维修时间，降低维修费用，为电力系统的高效运行奠定坚实的基

2、础。关键词：电力电缆；故障；故障监测引言：电力电缆在配网建设中得到越来越广泛的应用，与此同时，电力电缆故障难 以查找这一安全隐患，不仅影响着配网安全供电，也影响着人们的生活。本文针 对这一隐患问题，对电力电缆故障探测的意义及产生原因进行有力分析，进一步 探讨电力电缆故障探测与定位的方法与要点。1探测电力电缆故障的意义及产生故障的原因长期以来，电缆产生故障大致有以下几个原因：1.1机械损伤这类原因所产生的故障经常导致停电事故，较容易识别，也是最常见的故障， 其故障率高达57%。1.2绝缘受潮绝缘受潮所产生的故障则表现为漏电事故。由 于电缆中间接头或终端头密封性较差或接触不良导致进水受潮，或者由于

3、电缆本 身制造上所产生的质量问题如裂缝，绝缘外护套受到损害等问题而致使绝缘受潮， 导致绝缘强度降低，出现漏电事故。这类故障发生概率约为13%。1.2绝缘老化或变质由于电缆长期或过负荷使用，并经受着电和热的双重作用压力，同时电荷的 集肤效应以及金属抱箍和钢铠的涡流损耗、介质损耗也会产生附加热量，使电缆 温度升高，其物理性能随着时间的推移会发生变化，导致绝缘性能降低并加速老 化变质，以至绝缘被击穿，造成严重的电缆故障。1.3附件故障配网电力电缆的附件故障指的是在附件上出现的放电、击穿等故障问题。附 件故障主要表现有：附件结构上，在剥离半导体的操作之中，电缆的附件受到了 损坏，在附件的表面附着了很多

4、的灰尘以及杂质导致附件在投入使用之后，因为 产生的强大电厂导致灰尘与杂质等处于一种游离的状态之下，加速了附件故障的 发生的速度；在附件制作的时候，连接位置存在质量问题，当等道附件工作的时 候，就会因为有效连接控制的缺陷，导致在接头位置的电阻数值过大，出现明显 的发热情况，如果严重就可能会导致附件火灾；附件的安装工艺不够规范，如接 头、密封不够规范，使得附件在工作之后，容易受到潮气的影响，导致附件的 工作能力下降。3电力电缆故障探测具体方法3.1粗测距离在确定了电缆故障发生的性质之后，依照实际的故障类型，选择出有效的方 式和方法来测量故障的距离，这项工作也称之为粗测距离，在整个过程当中要求 相对

5、较高的测量精度，并且要取得准确的测量数据，这就需要相关的测量人员要 具备非常强的专业知识、技术水准以及丰富检修经验。在粗测距离方式当中，其 中比较常用的是抵低压脉冲法和脉冲电流法。伴随电缆生产质量的不断提升，各 种新型的绝缘材料在电缆中大量运用，使得电缆的绝缘性能不断上升，在很大程 度上提升了电缆安全程度。依照相关调查工作数据显示，其中大部分的电缆故障问题都是高阻故障，但 是低压脉冲的方式基本上是用在测量低阻电缆产生的故障，在遇到一些距离比较 长的电缆类型故障，需要加大测量电压，保证电压在一定时间之内，多次运用高 电压进行冲击，降低了电阻的大小，然后通过电压表摆动具体幅度或者是间隙放 电声音，

6、来确定故障点是否已经充分放电，最后运用低电压脉冲的方式来测量实 际距离。3.2对配网电力电缆故障进行定点在对电力电缆故障距离测量后，维修人员需要快速确定故障点，然后组织相 应的维修方案。现阶段，在电力电缆故障点定位时，使用的方法较多，主要有声 测法、声磁同步法、电磁定位法等，下面以声磁同步法为例进行简要说明。在实 际测试中，环境噪声的干扰会对声测法的辨别增加一定的难度，在故障点放电时， 除了放电声，还有高频电磁波传向地面，这就是声磁同步法。利用声磁同步法定 点仪对现场接收电缆被冲击高压击穿时的辐射电磁波和故障点的震动声波同步与 否进行观察，来人为排除现场噪声干扰，利用故障点震动声音的最大点确定

7、精确 故障点位置。将声磁时间差转换为定点探头与电缆故障点的实际距离数，并在液 晶屏上直接显示出来。在液晶屏上同时显示故障距离、电磁信号大小、声波信号大小、同时具有存 储记录功能，在故障点正上方，地震波声音最大，读数最小，而且此读数就是故 障点距地面的埋设深度。在故障点正上方，探头无论左右移动还是前后移动，但 读数都会变大，尽管地震波声音变化不明显。也就是说，此功能在现场同时也实 现了对电缆路径的精确判断。抗干扰能力强、定点准确。4常用监测技术当配网电力电缆出现故障时，线路之中的参数会出现明显的变化，通过监测 技术获得参数实际量的改变，以此为基础对电力电缆的故障进行推算，可以有效 地判断出故障的

8、类型以及发生的位置，较为常用的监测技术主要有：4.1电桥法。在配网电力电缆的故障监测之中，电桥法简单、方便易行，其运 用范围相当广泛，但其只能够判断是否出现故障，而对于故障类别却不能进行甄 别。电桥法之中电流较小，所采用的仪器仪表必须要具备有良好的灵敏性，以降 低故障监测出现的误差。在使用电桥法的时候，应测量非故障电缆相电阻，并对 电桥法接入电缆故障点前后的电阻值进行同时测量，比较之后推算出配网电力电 缆的故障发生点。4.2万用表法。在配网电力电缆的故障监测过程中，在万用表法之中短接了电 缆内的金属屏蔽层以及电缆芯，也就是配网电力电缆的终端，而始端测量短接的 电阻值，如果测得的电阻值读数为无穷

9、大，那么就代表配网电力电缆系统之中存 在有开路故障，如果电阻值的读数比线芯的两倍还要高，那么就代表系统之内出 现了似断非断的故障。如果配网电力电缆采用的是三芯电缆结构，接入了金属屏 蔽层，那么就需要考虑中终端位置，对屏蔽层进行短接，然后使用万用表接入开 始位置，对三相间的实际电阻值进行直接测量，对绝缘层的电阻值进行掌握。而 对于没有金属屏蔽层的情况，只需要检测相间电阻就可以，以对配网电力电缆的性能以及质量进行判断。4.3低压脉冲法。运用低压脉冲法需要在故障电缆结构中增加低压脉冲信号， 等脉冲信号达到故障点、接头以及终端位置后，就会因为电气参数的突变而受到 干扰，使得脉冲信号出现反射、折射等各种

10、情况，这时候通过仪器对低压脉冲从 发射到接收这个过程的时间差，以此来对配网电力电缆的故障区域进行计算。在 配网电力电缆的故障诊断之中，低压脉冲法常用在低阻故障以及开路故障之中， 其具有一定的局限性，并且对于还需要合理的选择低低压脉冲的仪器才能够获得 准确的数据。结束语：通过本文对配网电力电缆故障分析和解决，从中我们可以总结出，在当前我 国电力系统的发展过程当中，随着使用时间不断提升，配电电缆的性质会产生一 定质变影响，同时配电电网问题产生的原因，大部分还是因为电缆绝缘层问题造 成的，因此，在电力系统当中需要不断提升配电网绝缘层质量，保证电力系统配 电的正常进行。参考文献：赵志修，沈洪良.10kV配网电力电缆