高压电缆护层接地故障查找技术的探讨与应用

摘 要：为了进一步满足我国社会的电力需求，促进社会生产、生活的有序开展，我国的电力部门加强对于高压电缆的维护，确保电力系统的正常运用，促进电力部门获得更高的经济效益以及社会效益。本文基于此，分析探讨高压电缆护层接地故障查找技术的内涵与应用。

关键词：高压；电缆护层；接地故障；查找技术；探讨与应用

伴随着我国经济的繁荣，工业化以及城市化的发展，使得我国电力事业获得了长足的发展。但是也导致输电线路用电负荷增加等问题的出现。基于此，为了进一步确保电路输送的安全性，相关部门以及人员逐步使用了高压电缆进行相关作业。事实上，高压电缆护层在进行接地作业的过程中容易出现故障，不利于电力运输作业的有效开展。故而需要电力部门以及相关人员加强对于高压电缆护层接地故障查找技术的分析，并加强利用。

一、高压电缆护层接地现状

（一）缺乏高压交联电缆的交接试验项目规定

目前，我国的电力部门在借助高压电缆进行电力运输作业的过程中，由于电力技术人员缺乏对高压电缆的交接试验规定的必要了解，故而导致在实际的操作过程中过分重视电缆主绝缘的耐压，故而对高压电缆的外护套的试验操作忽视，不利于有效的发现外护套绝缘损坏的隐性缺陷。

（二） 高压电缆线路护层接地保护不合理

此外，相关的研究、调查还发现：电力技术人员在进行高压电缆架设以及运行的过程中，忽视了对于高压电缆线路护层接地保护方式的管控，继而导致高压电缆线路无法满足大负荷输电的需要，导致高压电缆外护套绝缘老化速度的加快。

（三） 未能有效的开展检修作业

虽然电力部门会定期对高压电缆外护层绝缘进行检测。但是由于我国高压电力线路存在电缆开路数多、检测量大等状况，继而导致电力技术人员在进行相关检修作业的过程中往往会因为疏忽而无法对线路进行全面的检修。故而导致一系列电力问题的出现。

二、 高压电缆护层接地故障查找技术的应用

在进行高压电缆护层接地故障查找的论述过程中，笔者以武钢电网的高压电缆金属护层故障查找作业为例，展开相关的叙述。

（一）阻抗法

一般而言，阻抗法在运用的过程中主要包含两种技术手段：电桥法以及分布参数计算高阻故障法。

所谓的电桥法，指的是在实际的操作过程中利用四臂电桥，对电缆芯线中的直流电阻进行有效的测量，随后需要对电缆长度进行测量，并记录相关的数据。最后依据按电缆长度与电阻或电容的正比例关系，对故障点所在的位置进行科学的计算。事实上，电阻电桥法、电容电桥法以及高压电桥法在运用的过程中，能够对电力电缆的低阻故障、断线故障以及电缆护层接地故障进行有效的定位。

分布参数计算高阻故障法在运用的过程中，其核心理论思想就是：基于分布参数线路理论。一般而言，电力技术人员在进行相关操作的过程中，需要对高阻故障的电缆施加正弦高压信号，在这一步骤完成之后，高阻故障点会出现闪络现象。最后电力人员在依照分布参数线路理论，对各点的电压与电流进行高效的计算，最后计算出故障所在的位置。

（二）行波法

行波法在运用的过程中主要包括驻波法以及现代法。所谓的驻波法这是将电力电缆作为高频传输线，并以此为基础实现对于驻波谐振现象的观察和分析，从而实现对于断线故障等故障的测量。

现代法又被称之为脉冲反射法，主要包含高压脉冲电压法、二次脉冲法等。一般而言，低压脉冲反射法主要被运用在低阻、断线故障中，而高压脉冲电流法等方法则普遍被运用在高阻故障。笔者总结了低压脉冲反射法测距系统原理图如图1所示。

如图1所示，向故障电缆输入低压脉冲，其将会沿着电缆寻找其中的阻抗不匹配点。当遇到电缆故障点时，输入的低压脉冲将会反射，此时仪器通过对反射脉冲特性的分析，可以确定故障类型。

（三）跨步电压法

此外，在進行高压电缆护层接地故障查找作业的过程中，最为常用的手段就是跨步电压法。该种方法在实际的运用过程中主要将直流电压输送到故障防护层中，而该电压在经过故障点的时候会产生回流，故而在地面上产生跨步电压。随后，需要电力技术人员在预测的故障距离附近，使用探头对电缆不同位置的跨步电压值进行测量。最后需要对测量的数值进行统计，并在此基础上实现对于故障点位置的确认。在借助该类方法进行实际操作的过程中，为了规避地面杂散电流对数据监测的影响，电力技术人员往往使用的是直流脉冲信号。

目前，跨步电压法在实际的监测过程中主要有两种检测方法：一是确保故障点正上方的跨步电压为零，而故障点两侧沿电缆走向跨步电压极性相反且达最大值，从而以此特征为基础，实现对于故障点的定位；二是利用放电电流在故障点上方环形发散的特征，从而实现对于故障点的查询。

三、实例分析

在进行相关的分析作业过程中，笔者以110kV官广高压电缆为例展开相关的叙述。据悉，该高压电缆于2015年3月发生过跳闸现象，A相出现故障。在实际的接地故障查找作业的过程中，相关单位以及人员采取了行波法进行作业。在故障查找的过程中主要采用了SebaKMT SPG32定位系统、30E数码脉冲反射仪等仪器进行具体操作。

在故障查找过程中，相关人员借助T30E脉冲反射仪的低压脉冲法对事故电缆进行确定，随后使用高压单元S32，黄绿色地线接系统地，高压电缆高压大夹子接A相线芯，高压电缆末端小夹子接A相铜屏蔽地线，并对故障A相进行残压测试，最后利用声磁同步法对A相故障点进行精确定位。从而对故障位置进行精准定位。

在实际的操作过程中，需要技术人员借助高压脉冲源向故障电缆施加高压脉冲使故障点击穿放电。在这样的情况下，电缆的故障点在放电的过程中会产生“啪啪”的声音，并进行辐射电磁波的释放。在此过程中，需要技术人员加强对于收接收机对电磁信号以及声音信号结构的时间差等数据资料的收集，并借助低压脉冲反射法对故障点的距离进行计算。

低压脉冲反射法使用时，首先需要向故障电缆首端注入故障测距所需的脉冲电压信号，通过对入射电波及反射电压行波时间差的测量，对实际的测距大小进行确定。运用这种故障测距方法时，具体的测距公式如下：

四、结语

本文主要总结了110kv及以上高压电缆金属护层故障查找技术，笔者认为，随着相关措施的落实到位，我国的电力事业必将获得长足的发展，并以此为基础促进电力单位获得更高的经济效益，促进社会的发展和进步。

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作者简介：

郭毅斌（1972-），男，汉族，广州番禺人，本科，电力管理工程师，从事专业方向：配电工程。