配网电力电缆故障监测技术的研究

顾晓晶 马浩

【摘  要】我国电力行业发展至今其建设规模和建设技术处于世界领先水平。随着我国社会与经济发展步伐的加速，工农业生产以及人民生活水平快速提高，用电量也快速增加，同时社会各界对于电力的需求量也变得更加的巨大，对于电网的安全运行也有着更高的要求，如何确保配网电力电缆的安全已经成为了一个相当重要的问题。

【关键词】配网电力电缆;故障监测技术

引言

科学技术的快速发展使我国快速进入现代化发展阶段。电力设备与人们的日常生活息息相关，而电力电缆高质量故障监测更是保证电力供应的关键因素。由于电力系统正常运行的重要因素就是电力电缆，因此，在对电力电缆进行故障排除过程中采用先进的技术，才能保障电力电缆故障能够及时解决。

1配网电力电缆常见故障表现

1.绝缘故障，配网电力电缆运行一段时间之后就很容易出现绝缘故障，运行的时间越久，故障发生率越高。在配网电力电缆中绝缘材料发挥着保护、防触电的重要作用。但是受到外部环境的影响，绝缘材料会出现老化、破裂等情况，导致其绝缘性能快速消失，并出现物理变化，使得配网电力电缆的绝缘设备和材料出现损坏。在绝缘故障之中，最常見的就是配网电力电缆的绝缘老化，使得绝缘材料的保护性能严重下降，不能很好地确保绝缘材料的安全性。2.附件故障，配网电力电缆的附件故障指的是在附件上出现的放电、击穿等故障问题。附件故障主要表现有：附件结构上，在剥离半导体的操作之中，电缆的附件受到了损坏，在附件的表面附着了很多的灰尘以及杂质导致附件在投入使用之后，因为产生的强大电厂导致灰尘与杂质等处于一种游离的状态之下，加速了附件故障的发生的速度;在附件制作的时候，连接位置存在质量问题，当等道附件工作的时候，就会因为有效连接控制的缺陷，导致在接头位置的电阻数值过大，出现明显的发热情况，如果严重就可能会导致附件火灾;附件的安装工艺不够规范，如接头、密封不够规范，使得附件在工作之后，容易受到潮气的影响，导致附件的工作能力下降。

2配网电力电缆故障监测技术分析

2.1低阻故障

低阻故障最突出的特征表现为电缆相件电阻或相对地电阻小于10KΩ，或者相对地故障电阻小于10KΩ。低阻故障的检测方法一般包括电桥法和脉冲法两种。1.电桥法，电桥法检测，是通过欧姆表或者万用表来测试电缆的相间电阻，或者相对地电阻，一旦电阻值不足10KΩ，说明故障为低阻故障。2.脉冲法，脉冲法师通过测试电缆相间脉冲波形或者相对地波形，如果呈现的波形中出现了与仪器发射脉冲相反极性的脉冲，则说明电缆存在着低阻故障。

2.2电力电缆温度监测设计

绝缘温度升高是电缆发生故障的主要因素，电联导体温度又决定了电缆绝缘材料的使用寿命，电缆温度监测是电缆预警在线监测重要手段，电缆负荷增加以及老化都会使芯线温度出现反映，对电缆温度进行在线监测，能够对电缆的运行状态进行实时监控和掌握，及时发现不安全隐患并得到解决，使电缆安全稳定运行得到有效的保障。虽然在实际测量过程中无法直接对芯线温度进行测量，通过对电缆表皮使用热电偶、红外线、光纤热电阻等进行测温或者可通过电缆接头处的温度对电缆芯线电流进行预测，据统计，电缆接头温度和电流关系成正比，通过建立电力电缆接头温度预测模型进行监测，能够有效反映出电缆芯线的温度。

2.3故障性质的分析和判别

当电力电缆的故障产生以后，首先相关工作人员应当对故障的性质和类型进行分析和判断，从而明确的掌握故障出现的原因。例如：当前电力电缆线路出现故障主要有高阻故障和低阻故障的分别，同时还会有一些电力电缆综合多种因素进而出现多种故障。当然，电力电缆故障还有一些电缆短路以及短线的故障问题。因此，对于相关工作人员来说，针对不同的电力电缆故障，其应当予更多地解决方案，同时充分借助现代先进的技术，对电缆参数进行修改。

2.4常用监测技术

（1）冲击闪络法。在配网电力电缆的故障点处，在受到冲击闪络法的影响之后，就会形成一个高压脉冲信号，并会出现击穿放电的情况，即常见的闪络现场。在配网电力电缆故障监测中，冲击闪络法的应用范围相当广泛，可以灵敏地检测到系统之中出现的高阻故障以及闪络故障等，有助于评估配网电力电缆的运行状态。（2）万用表法。在配网电力电缆的故障监测过程中，在万用表法之中短接了电缆内的金属屏蔽层以及电缆芯，也就是配网电力电缆的终端，而始端测量短接的电阻值，如果测得的电阻值读数为无穷大，那么就代表配网电力电缆系统之中存在有开路故障，如果电阻值的读数比线芯的两倍还要高，那么就代表系统之内出现了似断非断的故障。如果配网电力电缆采用的是三芯电缆结构，接入了金属屏蔽层，那么就需要考虑中终端位置，对屏蔽层进行短接，然后使用万用表接入开始位置，对三相间的实际电阻值进行直接测量，对绝缘层的电阻值进行掌握。

2.5测距的方法

在解决电力电缆故障过程中测距是其中重要的步骤。对于这种测距故障检查方式来说，这种方式不仅能够快速的排除故障，而且还便于工作人员的操作。对于测距故障分析来说，工作人员需要对电容电桥进行检查的同时还要对电阻电桥进行检查。而就我国当前科学技术发展水平分析，随着现代科学技术的进步已经衍生出其他更加先进的检测方式，使得电力电缆线故障检查越来越理想。

2.6电力电缆预警系统设计

电缆故障多由时间、环境、自身磨损和消耗等因素引发，例如井道中有可燃气体、电缆长期受到液体淹没浸泡，自身发热或散热不畅等。电力电缆监测、预警系统主要通过可燃气体、电流、温度、水位传感器以及光电开关等对电缆的实时情况继续监测和传递，能够及时将电缆实时电流大小、对可燃气体浓度、水位、以及人或动物的非法闯入、护层接地电流、绝缘接头温度等进行监控，并及时将采集到的信号传输回监测系统，使工作人员对电脑端收到的数据对电缆的运行情况、发生的故障、潜在的危险进行及时掌握并作出相应处理，使得电缆运行稳定、可靠。使用数据分析法将监测系统采集的数据进行处理，同时综合对电缆运行时的数据和指标设定相应的范围值，将短信服务和监测系统连接，当电缆运行过程中出现异常时通过监测软件发出预警提示，并将异常数据发送给工作人员手机端，使工作人员能够及时对异常情况进行处理和维护，实现故障预警功能，同时还能对历史异常数据进行查询、统计，对常出故障的地方进行标记，方便工作人员对故障的变化趋势的掌握，加强对相应地方进行维护和预防。

结语

在对配网电力电缆故障进行监测的过程中，只有明确了故障发生的原因以及表现才可以更好的改善故障监测水平，确保配网电力电缆的安全运行。在电网的发展过程之中，配网电力电缆有着巨大的潜力，因此必须要对电缆故障监测进行有效地落实，不断优化配网电力电缆的运行环境，确保电网的安全可靠，尽可能地避免出现故障问题，如果出现了问题则要快速解决，不断地提升电网运行的水平。

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