电力电缆故障查找方法探讨

陈剑波

摘 要：电力电缆是电力系统的重要组成部分，一旦发生故障，必然会影响电力的正常传输，甚至还会引发严重的安全事故，所以，应特别注意电力电缆的使用安全，采取有效方法快速查找电力电缆故障，分析故障原因，有针对性地解决处理，消除电力电缆故障隐患，及时恢复其正常运行。简要分析了电力电缆的故障原因，阐述了电力电缆的故障查找方法，以期为日后的相关工作提供参考和借鉴。

关键词：电力电缆；绝缘；机械损伤；脉冲法

中图分类号：TM755 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.23.144

近年来，我国电网建设进程不断加快，电力电缆施工规模持续扩大，而电力电缆运行状态对于整个电网的安全性和稳定性都有重要的影响。结合电力电缆的故障情况，全面、科学地分析，选择高效、合理的故障查找方法，准确确定电力电缆的故障位置，有效地进行维修处理，以确保电力电缆能够正常、稳定运行。

1 电力电缆故障原因分析

1.1 机械损伤

机械损伤是电力电缆发生故障的主要原因，一些轻微的机械损伤开始不会影响电力电缆的运行状态，但是，随着时间的推移，机械损伤逐渐加剧，引发电力电缆运行故障。电力电缆受到外力挤压损伤或者自然因素的影响，由于热胀冷缩的特性，当外界温度升高时，电力电缆内的绝缘胶会膨胀。在移动电力电缆的过程中，会受到较大的拉力和摩擦力，电力电缆中间接头和导体位置很容易被拉断。当电力电缆受到冲击负荷的影响时，如果供电负荷不平衡，极易发生接地故障和短路故障，这会削弱电力电缆绝缘介质的作用。

1.2 绝缘受潮

电力电缆在湿度较大的环境中很容易受潮，这主要是因为电力电缆外保护套被腐蚀或者被外物弄破穿孔，或者电力电缆加工制作比较粗糙，外保护套上有小孔或者裂缝，使得潮气进入电力电缆内部引发故障。

1.3 绝缘老化变质

长时间的过热反应往往会造成电力电缆绝缘层老化变质，从而引發运行故障。这主要是因为，在电力电缆运行的过程中，负荷太高。所以，在通风不好的区域，比如电缆隧道、电缆密集区等，或者距离热力管道较近的电力电缆，很容易因为过热导致电力电缆绝缘层老化变质，甚至有时过电压会导致电力电缆绝缘层被击穿，引发运行故障。

2 电力电缆故障查找方法

2.1 脉冲电压法

脉冲电压法主要针对的是电力电缆的闪络和高阻故障，并且高阻故障发生率比较高。这主要是因为电力电缆绝缘层抗电强度比较小，故障点阻值相对比较高。虽然故障位置的电流比较小，但是，利用灵敏仪表无法准确查找电力电缆故障点。使用脉冲电压法查找电力电缆故障时，利用直流信号或者脉冲高压信号击穿电力电缆以后，根据电力电缆测量点与故障点之间放点脉冲往返时间计算距离。这种脉冲电压法的应用优势在于，利用击穿电力电缆故障点时的瞬时信号，不仅可以加快电力电缆的测试速度，还能有效简化测量过程。然而，这种方法也有一些缺点，比如故障放电时，无法有效分辨电压波形、故障点击穿难度大、安全性差等。

2.2 低压脉冲法

对于电力电缆开路、短路等低阻故障，采用低压脉冲法可以明确判断和查找出电力电缆低阻情况故障，查找起来非常直观。将低压脉冲施加到电力电缆故障相上时，沿着电力电缆低压脉冲传播到阻抗异常点上，追踪仪接收反射电波后，根据追踪仪上显示的变化情况，结合测试波形，可以科学分析出电力电缆的故障类型。如果电力电缆发生低阻和短路接地故障，反射脉冲和发射脉冲相反；如果电力电缆终端端头开路和短路，反射脉冲和发射脉冲一样。

2.3 脉冲电流法

脉冲电流法具有接线简单、波形简单、安全性比较高的优点，因此，它常被用于电力电缆故障查找。使用这种方法时，对电力电缆故障点施加高压击穿，利用记录仪采集电力电缆故障瞬间被击穿的行波信号，然后根据测量点和故障点的往返时间，结合电流行波信号，采用直闪法和闪冲法准确计算电力电缆故障距离。

2.4 烧穿故障点法

烧穿故障点法在查找电力电缆故障方面具有一定的限制，多用于检测电力电缆高阻故障。使用这种方法时，可将直流负高压输入电力电缆中。在处理电力电缆高阻故障点时，很容易发生电弧放电。这时，可利用碳化绝缘介质将电力电缆高阻故障转换为低阻故障，准确测量电力电缆故障点。

2.5 音频感应法

音频感应法主要是利用音频信号发生器将音频电流输送到电力电缆故障线芯位置，这时会形成音频磁场。电力电缆感应线圈在磁场中产生感应电势，然后经过放大器放大，工作人员可根据放大的声音判断电力电缆故障点。

2.6 红外热像法

当电力电缆负荷比较大时，电力电缆运行温度快速上升。科学测量电力电缆线芯温度，有利于准确分析电力电缆故障点。使用红外热像法，在查找电力电缆故障时，不仅安全性比较高，故障排除效率高，而且操作相对简单。结合电力电缆的运行状态，利用红外热像仪获得其温度场，经过计算分析温度场数值分布，构建模型，判定电力电缆温度较高的位置，从而判断电力电缆故障点。

2.7 测声法

测声法是一种重要的电力电缆故障查找方法，通过绝缘介质向电力电缆芯线进行闪络放电。采用测声法时，可使用直流耐压试验机器，操作方法比较简单。向电容器充电，当其达到规定电压时，电力电缆故障芯线放电，这个位置的绝缘介质会发出火花放电响声。如果电力电缆暴露在明处，工作人员可仔细检查电力电缆的运行状态；如果电力电缆铺设在地下，工作人员可利用助听器和听诊器来准确查找电力电缆故障。这时需要注意的是，工作人员应慢慢在电力电缆线路周围走动，一旦发现有“呲呲呲”的响声时，要加强对该区域的监控，仔细检查电力电缆是否存在故障，及时处理。

3 结束语

电力是我国重要的基础能源，它关系着社会经济的发展和人们的日常生活，电力系统的安全、正常运行是推动各领域和行业发展的根本保障。然而电力电缆故障发生率比较高，类型也多样化，这直接影响了电力系统的正常供电，很容易造成大范围停电事故。因此，应特别注意电力电缆故障问题，仔细分析故障原因，采用合理的方法查找电力电缆故障，及时解决和排除，消除电力电缆故障隐患。为了保障电力电缆的运行安全，要加强对电力电缆故障的分析和研究，使其安全、稳定的运行，提高其经济效益。

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〔编辑：白洁〕