高压电力电缆护层电流在线监测及故障诊断技术探析

窦立伟 于昊燃 邓海 程泓泽 王露霈

摘 要：当前我国电力发展速度不断提高，相应高压电力的应用水平也得到了提升。而在使用高压电力电缆的过程之中，由于各方面因素的问题，存在较多的故障隐患，导致高压电力正常的使用情况受到影响。因此工作人员对于电力电缆的常见故障需要有一定的了解，从而采取相应的措施进行解决。本文对于高压电力电缆护层电流常见故障及原因进行阐述，分析故障状态下电力电缆护层电流的在线监测以及故障制度诊断技术，希望可以在高压电力电缆出现故障时，可以及时进行解决。

关键词：高压电力电缆;在线监测;故障诊断

引言：

近些年我国电力系统发展速度不断提高，这对于我国高压电力电缆的安全性问题有了更高的要求，因此目前对于高压电力电缆护层电流进行在线监测有着十分重要的意义。因此工作人员应该对于高压电力电缆故障出现的原因进行全面的了解，从而保障高压电力电缆故障诊断技术能够得到进一步发展，使高压电力电缆的安全性得到保障。

一、高压电力电缆护层电流常见故障及原因

（一）高压电力电缆护层电流常见故障

当前高压电力电缆护层常见的故障类型较多，其出现的原因也十分复杂。例如其可能是因为电缆的接头部位出现松动问题，而导致该故障出现的原因，主要是因为工作人员在进行安装的时候，并没有进行正确的操作，从而造成了接头松动的问题。亦或者是因为电缆在外力的作用之下，而出现影响所导致的，而一旦接头出现故障时，其会导致电缆出现断开，无法形成完整的闭合电路，此时进行测量，护层电流故障会显示为零[1]。

另外，电缆接头外氧预制件出现击穿也是电力电缆护层常见的一种故障，并且其具有较为严重的后果。因为如果出现击穿的时候么会导致电缆两边的金属护层出现连接，从而使整体交叉互联系统出现破坏，而护层电流便会瞬间上升，而电流升高之后，会导致接头内环氧制件出现发热，而该热量没有扩散时，便会出现一定的安全隐患问题。

在高压电力电缆护层出现障碍时，另一项出现较大影响的便是交叉互联箱出现进水问题。由于部分区域存在雨水量较大，而出现该情况主要是由于表面出现漏损问题，而雨水在进入到内部之后，会使护层保护器收到掩盖，而导致电缆护层电流出现短路问题。

（二）高压电力电缆护层电流出现故障的原因

当前高压电力电缆把护层电流出现故障的原因较为复杂，其超负荷运行便是原因之一。当电流热效应负载电流，在经过电缆的时候，便会导致芯线出现发热的情况，电荷的钢铠涡流以及介质出现损耗时，都会带来一定程度的热量，而当电缆温度急剧出现升高的时候，超负荷的运行，便会导致绝缘棉的老化出现加速的情况，最终导致绝缘出现击穿[2]。

其次，由于外力破坏等因素的影响，也有可能会使高压电力电缆护层电流出现短路故障。例如在外界温度影响下，电缆的温度会出现升高，而导致出现绝缘击穿的问题。在严重的时候还有可能会出现火灾等问题。而在腐蚀因素的影响之下，其绝缘度也有可能会哟所江底，从而出线电缆故障问题[3]。

最后，高压电力电缆出现故障，也有可能是因为其自身制造的质量而导致的。例如当绝缘屏蔽的厚度出现不均匀，或者绝缘内部存在一定的杂质，电缆出现受潮问题的时候，都会导致高压电力电缆护层电流出现故障。另外工作人员在进行电力电缆线敷设的嘶吼，没有按照规范进行操作，或者对于敷设标准没有全面掌握，便会留下隐患问题，导致之后高压电力电缆护层电流出现故障。

二、故障状态下电力电缆护层电流的在线监测以及故障制度诊断技术

（一）交叉互联接线方式下的同轴电缆与接地箱

根据护层电流是感应电流和电容电流的和得知，在交叉互联电各缆的接头处分别装有交叉互联接地箱设备以及同轴电缆，从而实现据了三相高压电缆护层电流的交叉转换。所谓的同轴电缆是指两根具缆有共同轴心的而且有着互相绝缘性质的圆柱形的金属性导体，同轴缆电缆主要是作为交叉互联箱和高压电缆接头处的连接装置，通过同轴电缆可以有效地减少连接装置的波阻抗，通过降低电流的方式降低护层电流保护器连接处的电压，而且使用同轴电缆还能够为连接电装置提供更好地防水性能凹。在交叉互联型接地箱中，两个相邻电缆电的护层电流可以分别通过同轴電缆的进行连导，从而进入到交叉互略联箱的内部，然后进一步通过金属导体实现交叉换位转换。

（二）高压电缆接头出现松动

电缆接头连接处发生松动的现象是交叉互联电缆中比较常见的一种故障，究其根本原因是因为在安装电缆的过程中的各种操作方式上的不正当操作而造成的，也还可能是由于外界的作用力引发而形成的，接头处发生松动则将导致正常的电缆被断开而无法形成一-个闭合的回路，当出现接头处松动的故障时，护层电流为0。

（三）交叉互联箱进水

我国许多地区的雨水比较多，所以高压电力电缆的交叉互联箱常常会出现进水的现象，当交叉互联箱的外表面出现漏损时，雨水就会进入到交叉互联箱的内部，从而掩盖掉护层电流的保护器，引发电缆护层电流短路的现象，根据水质的组成不同，也将会对电流中的电阻产生较大的影响，污水的电阻很低，使得交叉互联箱里的水体与外界的水相联系，水体的总体积大于交叉互联箱的深度，如果一直让护层电流的保护器处在被污水淹没的状态下，还将导致交叉互联箱接地的情况，进而导致护层电流的上升，引发故障。

三、结论

当前根据研究表明，高压电力电缆出现故障的原因较多，而在进行监测检查之后，发现其交叉互联电缆系统见连接的接头会经常出现松动的问题，以及交叉互联性出现进水等情况。因此在实际使用的过程中，需要近可能将出现故障情况的概率进行降低，提高高压电缆的使用效率。

参考文献

[1]赵彤， 陈维慎， 胡月华. 智能变电站继电保护二次回路在线监测与故障诊断技术[J]. 低碳世界， 2017（27）：22-23

[2]滕予非， 吴杰， 张真源， 等. 基于离群点检测的高压并联电抗器本体 电流互感器测量异常故障在线诊断[J]. 电工技术学报， 2019（11）：12-13

[3]张历， 辛明勇， 高吉普， 等. 智能变电站二次设备多维度故障诊断与定位系统方案设计[J]. 自动化与仪器仪表， 2019（5）：78-79

[4]赵晓明， 孙希德. 基于大数据的风电设备远程故障监测与诊断系统研究[J]. 电力大数据， 2019（4）：55-56.

[5]潘新民. CINRAD/ SA（B）发射机触发器芯片 级故障诊断流程[J]. 气象科技， 2018， 46（3）：443-449.