配网电力电缆的故障检测与定位技术

摘 要电缆是电力系统的重要组成部分，随着电网的长时间运行，电缆受绝缘老化、损伤等因素的影响，出现故障的概率不断上升，因此，对电力电缆故障点的检测就有着非常重要的现实意义。鉴于此，本文对配电网电力电缆故障检测与定位技术进行深入研究。

【关键词】配电网 电缆检测 故障 定位

随着我国电网的高速发展，电能的需求量与日俱增，电力电缆应用数量也不断增长。近年来，为了有效节约土地资源，电缆大都采以地下铺设的方式代替传统的架空线路，但是，故障检测和维修难度有所增加，对故障点定位如果存在偏差，就很难采取有效措施进行故障抢修，一旦出现停电事故，将给人们的生产生活造成不可估量的影响，因此，有必要提升配电网电力电缆故障检测与定位技术。

1 电力电缆常见故障的分析及评价

电能维系着人们的日常生活与生产，电缆故障不仅会给用户造成影响，而且还会给电力公司造成巨大的损失。下面就对电力电缆常见故障进行分析：

（1）机械损伤是电缆常见故障，造成电缆机械损伤的原因包括外力损伤、施工损伤以及自然损伤等。尤其是城市的快速发展，在地铁建设以及建筑施工过程中造成的电缆损伤非常普遍。

（2）绝缘老化受潮，主要是因为电缆在长期使用过程中，由于电能产生的化学、物理等作用，导致电缆线介质发生变化，造成电缆线绝缘下降。再加上电缆接头密封不严或者工艺不良出现刺穿，暴露在空气中与水分子接触影响其正常使用性能。

（3）如果电缆长期在高负荷状态下工作或者长期接受热辐射，电缆安装较为密集，再加上电缆沟通风不良都会引起电缆过热，导致电缆线路的绝缘下降，甚至直接造成损坏。

（4）电缆线的设计缺乏科学严密性，产品质量存在缺陷，导致电缆防水不严密，机械强度不足，都会影响电缆线路的安全运行。

2 电力电缆故障检测与定位技术方法

根据电缆故障的产生原理，对其进行故障点预测是处理故障的关键步骤，本文对配电网电力电缆故障检测与定位技术，进行深入分析：

2.1 低压脉冲反射法

低压脉冲反射法，可以对低阻接地和开路故障进行精准快速地识别和定位，并且能够有效地测试电缆全长和电波在电缆中的传播速度。当电缆出现开路故障时，故障等效阻抗为故障电阻和电缆特性阻抗串联，此时开路中的故障电阻表现为无穷大，通过接入低压脉冲测试仪器脉冲信号形成全反射，测试端会收到同极性的脉冲反射信号，接收到同极性的脉冲上升沿与故障点的发射波形恰好相对应。低压脉冲反射法结构如图1所示。

2.2 高压闪络法

高压闪络测试法适用于测试电缆的高阻故障，例如：高阻泄漏故障和高阻闪络性故障。电缆故障点的直流电阻大于该电缆的特性阻抗的故障，均称为高阻故障，电力电缆的绝大部分故障都属于高阻故障，高阻故障又分为高阻泄漏性故障和高阻闪络性故障。直流高压闪络法适用于测试高阻闪络故障，检测波形简单，容易理解。用低脉冲法是无法对高阻故障进行测试的，因为，故障点等效阻抗几乎等于电缆特性阻抗，所以其反射系数几乎为零，无法进行正常测试。

2.3 冲击高压闪络法

冲击高压闪络法与直流高压闪络都属于高压闪络的范畴，因此，试验电路非常相似，而冲击高压闪络法更适用于测试大部分闪络故障。冲击高压闪络法，只需要在充电电容器与电缆之间增加一个球型放电间隙。冲击高压闪络法结构如图2所示。

检测过程中，首先对充电电容充电，当电压充满后，此时球型放电间隙会击穿放电，电力电缆会得到一个瞬时高压，如果电压高于故障点的临界击穿电压时，故障点会击穿放电，并且将电流电压信号向两端传播。此时，检测仪器捕捉到该信号后就可以进行故障定位。与直闪法相比较，冲闪法波形比较复杂，辨别难度较大，准确度虽然较低，但是适用范围比直流高壓闪络法更广。

3 结束语

综上所述，电力电缆是确保电能安全运输的核心环节，准确、快捷的电力电缆故障检测与定位技术，已成为国内外科研技术人员的共同目标。本文则主要介绍了低压脉冲反射法、直流高压闪络法以及冲击高压闪络法，对配网电力电缆故障能够进行有效的检测与定位，为故障处理和维护工作起到了很好的支持作用。

参考文献

[1]钱洁.电力电缆电气参数及电气特性研究[D].浙江：浙江大学，2013.

[2]李峰，徐丙垠.电力电缆故障冲闪测试放电回路建模[J].电力自动化设备，2011（03）.

[3]许如怡.电力电缆故障定位系统的研制[D].上海：上海交通大学，2012.

[4]周远翔.高压/超高压电力电缆关键技术分析及展望[J].高电压技术，2014（09）.

作者简介

葛少伟（1984-），硕士学位。现为国网济南供电公司电缆运检室工程师，从事电缆运检管理方向的研究。

作者单位

国网济南供电公司电缆运检室 山东省济南市 250000