电力电缆故障分析与故障点定位

龚道华（荆州供电公司，湖北荆州434000）

电力电缆故障分析与故障点定位

龚道华（荆州供电公司，湖北荆州434000）

随着中国的快速发展，中国的城市建设和不断完善，在同一时间，社会和经济快速发展，现在有对电力的需求不断增长，对电力的依赖程度也越来越高，所以，在对电力设施的建设中，必须也不断完善。而检测确定电力电缆中出现的问题也需要花费大量的时间精力。因此，本文就如何快速准确的找到电力电缆故障点进行了分析，并相应提出建议。

电力电缆；故障分析；故障点定位

1 引言

因各种原因电源电缆往往会出现不同程度的故障，该故障会导致电网的非正常运行，出现停电事故，影响人们的正常生活。随着社会的发展，利用电力电缆的范围越来越广，特别是在城市，电力电缆化的趋势逐步加强。但是，如何准确的找到电力电缆的准确故障点确实困难的。因为城市电缆会广泛使用各种交联电缆，这给诊断电力电缆的故障点带来了更多的困难。

2 电力电缆常见故障及原因分析

2.1 电力电缆绝缘性下降

电力电缆在运行的过程中由于电流较大的缘故会使得电力电缆产生发热现象，电力电缆在受到电缆发热以及化学及机械的作用下会使得电力电缆的绝缘介质产生较为明显的物理或是化学变化，从而使得电力电缆的绝缘介质的绝缘性大幅下降，影响电力电缆的安全使用。同时在电力电缆的使用过程中，由于周边环境的水分含量较高或是电力电缆的中间接头因密封性不好而导致电力电缆受潮都会造成电力电缆的绝缘性的下降。在电力电缆的生产过程中如电缆包铅时留有砂眼或是裂纹等缺陷都会使得电力电缆的受潮几率大幅增加。

2.2 电力电缆过热

电力电缆在运行过程中会产生一定的热量，如出现故障会导致电力电缆过热从而影响电力电缆的正常使用。造成电力电缆过热的原因较为复杂，其中内因多是由于电力电缆内部的绝缘气隙游离所造成的局部受热，从而使得电力电缆的绝缘炭化。外因可能是由于电力电缆安装的位置处电力电缆分布较为密集，处于干燥管中的电缆数量较多会使得电缆的散热不畅而导致电力电缆的绝缘性加速下降。

2.3 电力电缆遭受外部机械损伤

电力电缆所造成的外力损伤主要是由于车辆振动等原因所造成的，机械外力的作用会使得电力电缆受力变形从而使得电力电缆内部的绝缘气隙遭到破坏从而使得电力电缆的绝缘性大幅下降。

2.4 电力电缆外护层遭到腐蚀

电力电缆由于受到外界环境的作用会使得电缆的铅包由于化学或是电解作用而遭到腐蚀，在电力电缆的铅包腐蚀过程中由于腐蚀的程度和性质的不同会使得电力电缆的铅包腐蚀呈现出不同的色彩及化合物，这类腐蚀现象会使得电力电缆的绝缘性及使用性能大幅下降，影响电力电缆的正常使用。

2.5 过电压所造成的电力电缆击穿问题

在电力电缆的使用过程中，会由于大气过电压和内部过电压而使得电力电缆绝缘所承受的应力超过许用应力而造成电力电缆的击穿，从而使得电力电缆故障。据统计，造成电力电缆击穿的所发生在户外接头端且多是由于大气过电压所造成的。

2.6 电力电缆中间接头制作不当而导致的电力电缆故障

在电力电缆接头制作的过程中，损坏电力电缆的内绝缘层电力电缆接头处密封不当都会使得电力电缆在使用的过程中因潮湿问题而导致电力电缆的绝缘性受损，进而影响到电力电缆的正常使用。

3 电力电缆故障定位

3.1 低阻故障测量方法

使用电桥法最初的最典型的电缆故障检测方法。用电桥法确定电缆故障时所使用的电桥是电压为恒定E的，成品电桥。由于电压已经确定不会改变，所以电流的大小只取决于电缆接地故障电阻阻值r。电桥法对于那些故障电阻阻值较小的故障点的测定非常准确；但是，如果故障点的电阻阻值过大，远大于电源电压E，则会造成所测出的故障点不准确。因为桥电源电压将会在测量该电阻时损失大的一部分，导致电流过小，电流表无法检测出来，从而造成最终的测量误差增大。因为电桥法十分简便，在操作过程中接线不复杂，所以容易掌握这种方法，在加上电桥法使用时间较长，所以成为了一种典型的确定故障点的方法。为了继续使用这种经典的方法需要解决电桥法中因故障电阻阻值过大而导致的电流过小，对最终测量造成影响甚至出现错误的问题，需要提高电桥的电压E，或者增加电流表测量过程中的灵敏度，使用精确度更小的电流表，这样可以一定程度上减少误差。但是，改进的这两个措施的成效是有限的。提高电流计灵敏度的方法是通常将直流放大器安装在电流计的前面，但高增益放大器零点上下浮动问题严重。增加电源电压却会对电桥和人员的安全产生一定的影响。因为当电源电压上升到一定值时，故障接地电阻r经常在这时表现出在极不稳定的问题，如果故障电阻突然被破坏，则会造成电流过大，直接烧毁电流表和电桥系统，甚至可能对工作人员的安全产生威胁。综上可以看出，使用电桥法确定故障位置还是有较大的局限性。根据统计数据，我们发现，可以用电桥法直接确定故障点的故障占总故障的不到40%。剩下的60%故障则需要使用烧穿法。这个方法对常充油电缆很有效。而如今使用最多的方法是科学技术含量较高的低压脉冲法。其原理是向电缆线发射低压脉冲，观察遇到的特性阻抗是否匹配，以检测故障反射的位置。经证实，这种方法成功率最高。

3.2 高阻故障测量法

闪冲法是确定高阻故障中的典型方法。如果故障点在冲闪测试后还未被确定，则可以就以下几方面进行考虑。①电容过低是一个常常被忽视的问题。由于高压电缆电压固定不变，恒定为U，不能无限增长，所以若要准确找到位置需要增大电容。但是，由于制造电容的材料一般选择的比较廉价，所以容易出现电容过小，进而出现故障点不放电的问题。②如果电缆大面积受潮则需要很大能量，所以要保证电缆不要受潮。③可能是交联电缆的屏蔽层被破坏，不能形成一个闭合回路，从而造成仪器不能获波形。这样就造成无法通过闪冲法定位。高阻故障测量的另一方法是用直闪法来确定电缆闪络性高阻故障的位置。使用直闪法需要特别注意安全问题，对于人员和设备，一定要注意电流采样的安全性；电缆接地线必须合格。确保这些问题是成功使用直闪法的前提条件。

3.3 精确定位

精确定位前，需要针对不同的情况选择不同的测量方法先做一个粗测量，通过分析粗测量的结果进行判断，进而确定故障位置。然而，一个故障点的精确位置，必须通过一个定点才可以得出。早期需要使用声音判断故障点的位置，这样环境影响对故障点的确定造成很大影响。工作人员只能在特定环境下测量。但现在有了音频法、振动法、声测法等多种高技术含量的方法供电缆故障精测使用。音频法主要在纯短路或定点断线中使用。克服短路故障点纯净的声音太安静，整个电缆的区别；断开不会在这两种情况下放电。由于封闭故障常常是在中间接头处出现，所以在此种情况下常常使用振动法，可以更好的寻找其震动点。可替代地，在电缆端头移动关节的直流电阻测量。在实践中多次使用的方法。采用声测法则要注重与其他故障点的放电声音之间的差异。抓住非交联电缆故障声音更小，更安静而故障点声大而清脆的特点。离开位置声音立即变得不一样。此外，还要区分是否存在电磁的干扰。提起探针法仍然是声音，那声音是电磁干扰，非故障点放电声。

4 结语

综上所述，电力电缆是电力传输的重要介质，做好对于电力电缆故障点的准确定位以便于能够实现对于电力电缆故障的快速排除，确保电力的正常供应。广泛使用的电力电缆故障测试也将被越来越多的人们的关注。只要正确应用确定故障位置的方法，在实际测量过程中便可以较为轻松地完成对故障位置的粗测。在粗测量过程中要做到认真，同时还要胆大，不要畏手畏脚，不敢去做。只要正确的操作，还是可以尽快粗略的确定故障位置的。

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TM755

A

2095-2066（2016）35-0095-02

2016-11-9

龚道华（1987-），男，本科，主要从事线路运检工作。