10kV电缆故障查找及定位技术探究

陈 斌

（克拉玛依电力公司,新疆 克拉玛依 834000）

众所周知，人们正常用电建立在大功率电力网络基础上，因而就凸显电网安全重要性。从相关电力系统维护经验得知，部分高压线路因长时间不间断运行而大幅度提高其发电网故障发生率，而出现故障的主要原因就和电缆以及相关附件出现老化有关，再加上日常检修维护不足，以致于查找故障的难度就随即增加。尤其对于铺设在地面以下电缆故障的查找更加困难重重，因而需要运用全新的定位技术寻找排查故障，由此保证供电安全。

1 10kV电缆故障原因

1.1 电源绝缘受潮

相关调查研究结果显示，有近10%～15%的10kV电缆故障是因电缆绝缘受潮所致，一般可以通过直流耐压试验或绝缘电阻发现电缆绝缘受潮程度，结果也明确现实，因受潮大幅度降低电缆整体绝缘电阻，同时泄流电流也在此过程中不断上升。再加上10kV 电缆头没有严密封实，安装质量存在缺陷，造成电缆出现小孔和裂缝，甚至刺穿电缆外护层，种种原因均会造成电缆绝缘受潮。

1.2 电缆绝缘劣化

10kV电缆不同于其他电缆，该电缆长期运行在高电压范围当中，其自身也会不断散发热量，长期以往造成电缆绝缘不断劣化，从而降低绝缘强度并导致其崩溃。相关10kV电缆运行检修证明，电缆绝缘劣化因素会导致近15%～20%以上的10kV电缆故障。部分10kV电缆选型也缺乏科学合理，以致于电缆长时间处于负荷运行，再加上电缆绝缘和电缆接近热源等产生的不良反应均会导致电缆绝缘劣化。

1.3 电缆机械损伤

电缆机械损伤无疑是造成10kV电缆故障最重要的原因，其故障占比率可高达60%以上，十分容易因此故障而造成停电，极大威胁用电安全。再加上部分市政工程建设或房地产工程建设没有按照规定要求施工，形成的外力破坏均会造成10kV电缆出现机械性损伤。

2 10kV电缆故障查找及定位技术

2.1 高压闪络测量法

在电缆故障类型中，10kV电力电缆故障的接地故障通常会占据较大比重，很多客观或非客观因素均会导致电缆出现接地故障。此类接地故障最显著的表现即降低绝缘介质抗电强度，故障点存有较高的阻值，而被测量电流数值也普遍偏小，即使运用相对灵敏的测试仪器也无法准确测量。由于故障点等效电阻等于电缆特性电阻，其他测量方法的反应灵敏度也为0，因而无法得到反射脉冲，对故障就无法准确测量研究。再加上绝缘介质被击穿的瞬间需要一定时间，而弧光放电同样也会需要维持几毫秒或百微妙，所以在放电期间，跃变电压就会以波的形式来回反射于电缆端头和故障点之间。运用示波器可以在放电过程中记录跃变电压的的波形，同时还会对电波来回反射所需时间进行测量，根据电波在每条电力电缆中的传播速度可直接计算故障点到电缆端头之间的距离。高压闪络故障测量方法则针对10kV电力电缆出现接地故障或电力电缆被雷击时运用的方法，因其叫较强的专业性而凸显其安全可靠，但需要专业技术人员操作。

2.2 高压电桥法

运用高压电桥法时就需要先选取完好的B为参考相，开始测量之前将高压电桥2根测量信号连接线分别接触A相和B相的线芯并运用短路线对这两根纤芯的的另一端实施短路，同时运用高压电桥得到相应的测量数值，经严密计算后得知10KV电缆故障点位于测试点0.531km处，不同检测技术均得出大致相同的测量结果，因而可以确定10kV电缆故障点位于电缆故障测试点的的0.531km处。

2.3 行波法

行波法是查找和定位10kV电缆故障常见技术，通常分为低压脉冲法和高压脉冲法两种类型。首先低压脉冲法，该检测方法多应用于电缆短路、开路、低阻故障距离等测量，同时还可将其应用于波速度、电缆长度、T形接头与终端头等测量等。该测量方法原理为从测试端口向10kV电缆输入一个低压脉冲信号，之后该信号则会沿着电缆不断传播，当遇到如短路点、开路点、低阻故障点等阻抗不匹配点时就立即产生反射脉冲，最后根据发射脉冲和反射脉冲往返时间就可计算电缆故障点具体位置。其次高压脉冲法；该检测方法即借助高压信号促使电力电缆故障瞬间变为低阻或短路故障，目的在于使故障点反射系数接近-1，此时故障点会出现反射情况。一般有冲闪法和直闪法两种闪络法，闪络法对电缆故障进行测试时，电缆故障区域会形成高电压脉冲波，不能通过测试仪器直接显示，往往借助采样器在故障点在高电压作用下形成的高压脉冲直接转换为测试仪器所需低压脉冲信号，由此就可以对电缆故障进行定位。

2.4 其他方法

虽然通过上述方法可以对10kV电缆故障点距离进行直接确定，然而由于设计电缆敷设中不可避免会存在设计误差和弯曲等因素，从而需要借助其他方法定位故障点。一般可以运用切断测试、释放音频信号和肉眼观察等方法。其中借助电力电缆故障定位电源需要结合电缆故障定点后才能定位其故障点，运用电缆故障定位电源对A相故障添加高压脉冲放电信号并借助故障定点仪器在已经确定的电缆故障点周围寻找放电声，之后对其认真聆听和辨别，最后听到在距离故障点约0.530km处有明显放电声响，通过进一步确定后就可对其采取维护措施。

3 结语

总之，针对10kV电缆故障查找及定位技术需要将理论知识和实践有效结合，只有掌握测试仪器结构、绝缘击穿机理以及波形形成过程才能对电缆故障类型进行科学分析，同时紧抓波形突变拐点对比分析后就能准确找出故障点，更要科学合理对比各个测量方法优缺点、适用环境、原理，进一步提高电力电缆运行安全可靠，更好地服务于社会大众用电。

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