高压电力电缆接地故障查找技术的分析

摘要：本文主要分析高压电力电缆接地故障原因，并且根据实际情况，阐述高压电力电缆接地故障查找技术，旨在为高压电力事业和谐、稳定、可持续发展，提供部分参考价值。

关键词：高压电力电缆;接地故障;查找技术

引言：

高压电力电缆敷设条件较为特殊，一般位于地下。因此，接地故障发生之时，要想快速检修，精准定位不太容易。这就需要工作人员，充分明确高压电缆接地故障的详细原因。并且，可以扎实掌握查找接地故障的核心技术，进而可以采用相应检测方法，及时查找、迅速定位，明确故障点位，展开精确维修，确保高压电缆正常运行，稳定供电。

1.高压电力电缆接地故障原因

1.1其他施工活动的影响

高压电缆在施工过程中，为确保电力安全，一般完整敷设于城市地下。但是，城市地下空间有限，管道复杂，高压电缆敷设完工之后，其周边位置仍然需要再次挖掘，展开施工活动。因此，电缆的损坏可能性随之加大，极易因为不当操作，致使电缆接地故障。

1.2接地线的焊接不牢靠

高压电缆施工过程中，制作接头的工序较为简单、便捷。因此，这也导致此项工序中，施工单位不能提高安全意识，往往随意焊接，违规操作，质量较差。另外，部分施工人员，技术水平薄弱，担心电缆绝缘因焊接而烧坏，便以简易绑扎代替焊接，致使高压电缆的铜带屏蔽层和电缆接地线部位松动，使整个电缆存在安全隐患[1]。

1.3高压电缆自身无接地

高压电缆在部分地方区域，由于条件限制，自身没有接地。例如，矿区、煤井等特殊地质，高压电缆的接地网一般属于电缆护套和屏蔽层的复合，因此意外脱落的电缆接地线或偶然开裂的电缆屏蔽层，都会造成电缆接地故障。

1.4高压电缆质量不合格

铜带屏蔽层在高压电缆中的应用，一般为三芯或单芯。因此，电缆在生产过程中，必须采用铜焊技术或熔焊技术对铜带连接有效固定，才可符合相关标准。但是，部分厂家在实际生产之时，仍然将锡焊工艺作为电缆制作手段，搭接之后，再用塑料袋子黏贴固定，这种生产方式，显然不符标准、不负责任，致使高压电缆在日后运行中，存在巨大接地隐患。

2.高压电力电缆查找技术分析

2.1电桥法

电桥法的检测依据以双臂电桥原理为主，精确短接高压电缆非故障相和故障相，使连接回路处于封闭状态。同时，可以适当调节位置在电桥双臂上的电阻器。这是因为要想快速确定故障位置，需要平衡电桥状态，使位置在电桥双臂上的电阻器具有相等数值的乘积，随后根据电阻与电缆之间的关系，以正向比例，准确查找故障距离，定位相应具体点位。根据高压为10kV的某电站电力电缆为例，以数值200m作为测量长度，型号为ZQ20-3×240+1×120。这段输电高压线路出现故障警报信号，运行辅助自动装置也立即跳闸。维修人员通过故障日志比对，预先判断这段输电高压线路属于断线故障。在此基础之上，为查找确定位置，维修人员便可利用电桥法，将这段输电高压线置于专用仪器中进行测试，最终确定这段输电高压线于173m处发生断线故障，需要紧急修复。此后，维修人员深入挖掘，详细检查，现场确认电桥检测与故障位置的结果一致[2]。

2.2直闪法

直流高压闪络检测法，即直闪法。这种检测方法，主要应用于闪络击穿故障测量方面，具有显著成效。检测的具体过程为，应用专项检测设备在电缆直流电压陆续升高之后，于形成电阻通道和电阻高值之前，施加于高压电力电缆之上同步进行检测。通过此项操作，高压电缆所承受的高压负荷便会在特定数值突破极限之后，击穿电缆故障点位，随之电缆闪络形成，在闪络弧的作用下，令电缆电压出现短路与开反射现象。通过直闪法检测，在输入端和故障点之间频繁反射，便可消耗全部电能。

2.3冲闪法

冲击高压闪络法，即冲闪法。这种检测方法多用于测试高压电缆闪络故障，应用范围广，具有较强普适性。冲闪法与直闪法的区别在于，冲闪法有一个放电间呈圆球形状增加于电容器和电缆线之间。充电后的电容特定数值被电压逐渐突破，击穿放电便会发生在放电间。此后，高压在一个瞬间附着于电缆线路时，击穿放电便会发生在存在故障的电缆线路，并且通过辅助设备，为两端位置迅速传送电流电压信号，工作人员要想在测量中有效掌握故障长度，只需在信号接收过程中，同步操作便可获得最终数值。其中，电压取样法和电流取样法是冲闪法较为常见的信号取样方法，尤其是具有测试准确、抗干扰强的电压取样法，在冲闪法测试过程中普遍应用。

2.4声波法

声波法在故障形式为高阻型或闪络型的检测过程中应用较多。此项方法，在测试过程中，为准确定位故障位置，需要采取高压脉冲发生器按照流程完成一系列检测作业。具体表现为，需要工作人员为高压电力电缆发射高压脉冲，随后故障位置接收到高压脉冲，便会在瞬间将高压脉冲释放为击穿接地点的巨大能量，伴随声响发出，拾音器会在预先安置的位置扩大声响，便于工作人员迅速找准故障点位，展开立即维修。

2.5低压脉冲法

低压脉冲法主要应用于断路故障、短路故障、低阻故障的测试。同时，电磁波传速和电缆长度，也可应用低压脉冲法进行测量。此外，工作人员在此基础之上，还可将高压电缆的中间位置、终端位置、接头位置，利用低压脉冲法精确区分。测试的具体过程中，需要工作人员为高压电缆提前注入低压脉冲，随后低压脉冲针对高压电缆的中间接头、短路点以及故障点，会在传播脉冲过程中形成脉冲反射，之后测量点将在脉冲反射的情况下有效接收反射信号，测量仪便会根据测量点所接收的反射信号进行实时记录，确保检测结果的精度。另外，低压脉冲法相较于高压脉冲法应用原理更加简单，实现相对容易，同时这种检测方法在测试采集的过程中，可以于液晶显示屏上将低压脉冲在高压电缆中所采集的波形实时呈现出来。因此，工作人员在检测过程中，对于高压电缆各项内部情况皆可明确掌握，但是低压脉冲法不適合闪络性故障和高阻故障。这是因为，低压脉冲法只有较小反射脉冲，对这两种故障不易探测。

2.6电缆烧穿法

电缆烧穿法在检测过程中，需要应用电缆烧穿仪器等专业设备，为故障高压电缆相应的发射高压小电流，进而使发热短路状态可以持续保留在高压电缆中，促使高压电缆在高热作用下，外部绝缘层出现碳化和老化现象，便于工作人员将故障点位精准、迅速找出。例如，某高压电缆忽然发生跳闸故障，电缆C相为大概故障位置。为便于电缆维修，恢复电缆运行，需要将故障点位及时查出。在此过程中，工作人员为判断高压电缆长度，首先应用低压脉冲法，得出1.8km的总长度值，这与电缆自架设之初的历史数据十分一致，进而可以判别高压电缆发生跳闸是出现高阻故障。因此，需要应用到电缆烧穿法，通过高热将C相故障电缆烧穿，随后工作人员科学控制残压电流预定范围，通过认真观察残压电流和电压泄露的实际状况，便可精确找出故障点位。

结束语：

综上所述，高压电力电缆可为国家发展，社会建设输入极具优势的电能，同时为确保环境美观，民生安全，高压电力电缆一般深埋地下。虽然，这在一定程度上可以便利于生活生产的用电需求，但是高压电缆一旦出现接地故障，查找与检修十分困难。这就需要发生故障时，工作人员根据不同类型选择不同方法，将理论基础和实践经验相结合，精准、快速、灵活的找出故障点位，避免发生电力事故，有效维护电力安全。本文上述内容，因时间和范围等不可控因素仍然存在诸多不足，以期在后续深入探讨中逐步完善。

参考文献：

[1]谢家镇. 高压电力电缆接地故障查找技术分析[J]. 中国新技术新产品， 2020（19）：87-88.

[2]阮桂鑫. 10kV配电电缆线路故障分析及探测对策探讨[J]. 电力系统装备， 2019（24）：119-120.

作者简介 ：王东（1989-）男，重庆人，本科，助理工程师、技师，研究方向：电缆运检