10kV電力電纜的故障查找與故障原因分析

羅育輝

摘要：電纜一旦發(fā)生故障，很難較快地尋測(cè)出故障點(diǎn)的確切位置，造成故障搶修停電時(shí)間長(zhǎng)，不利于提高供電可靠性，所以電纜的故障分析和故障查找方法在電纜運(yùn)維中是非常重要的。文章通過總結(jié)大量的事實(shí)情景，分析了故障的原因和查找故障的方法，希望能為電纜的維護(hù)做出一份貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：故障查找；電纜急修；配電運(yùn)維；電力電纜；電力傳輸 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM773 文章編號(hào)：1009-2374（2017）03-0147-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.03.066

電纜比架空線路較易運(yùn)維，可以不占用地面空間，方便電力傳輸，也方便運(yùn)維，但是電力電纜運(yùn)行過程中，一旦發(fā)生故障，很難較快地尋測(cè)出故障點(diǎn)的確切位置，不能及時(shí)排除故障恢復(fù)供電，往往造成停電停產(chǎn)。對(duì)于配電運(yùn)行維護(hù)人員而言，如何快速查找電纜故障點(diǎn)是一項(xiàng)必備的技能。即使電纜擁有這么多的優(yōu)點(diǎn)，但是在實(shí)際應(yīng)用過程中還會(huì)發(fā)現(xiàn)各種各樣的問題和不足之處，電纜在施工過程中，它的中間和終端等處都是由人工經(jīng)手操作安裝上去的，所以存在著人為因素的影響而使電纜發(fā)生故障，造成極大的運(yùn)維壓力。所以平時(shí)必須要加強(qiáng)對(duì)10kV電纜的故障分析，查找故障原因所在，從而加大防范力度，這樣才能最大限度地保證運(yùn)行質(zhì)量，達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行。

1 故障查找的普遍應(yīng)用措施

量測(cè)故障間距離，找準(zhǔn)位置進(jìn)行判定。

1.1 行波法進(jìn)行排除

這種排除法適合電阻小于40Ω的故障查找，屬于低阻故障的查找范圍。主要依靠發(fā)射電纜的脈沖進(jìn)行故障電壓測(cè)定，當(dāng)脈沖遇到纜線上的故障位置、終端設(shè)置、對(duì)接點(diǎn)等部位時(shí)，由于上述等處的故障而導(dǎo)致阻抗發(fā)生變化，這樣就會(huì)發(fā)射出一種反射的脈沖流向測(cè)試的終端，傳向測(cè)試人員，這樣就可以利用記錄的專業(yè)儀器記錄兩側(cè)脈沖的間斷時(shí)間差，進(jìn)行排查找出故障所在，此種方法準(zhǔn)確率高、可行性大。

1.2 測(cè)定阻抗量取法

這也是實(shí)際應(yīng)用中比較普遍的一種方法。通過計(jì)算測(cè)量部位到故障發(fā)生處之間的阻抗，根據(jù)參數(shù)方程的設(shè)置，帶入方程進(jìn)行設(shè)置，這樣就能準(zhǔn)確地求得故障的位置和兩者之間的距離?，F(xiàn)在在電纜路線的障礙排除中，普遍應(yīng)用電橋法進(jìn)行測(cè)量，才能最大限度地實(shí)現(xiàn)故障的測(cè)量方法。

2 合理選用故障查找手段

2.1 要以保證電路準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)為前提

當(dāng)設(shè)備放置在與故障點(diǎn)的最小距離處，這樣會(huì)使電纜的傷害降到最低，使衰減最弱，這樣可以快速并準(zhǔn)確地保證測(cè)量時(shí)聲磁達(dá)到一致化，加大排除的效率和速度，準(zhǔn)確性也能得到極大的提高。要想最大化排除故障點(diǎn)，就必須將設(shè)備與感官進(jìn)行結(jié)合，充分發(fā)揮各自的效應(yīng)和作用，仔細(xì)地分辨故障的位置和儀器中聲音的差別，充分利用到屏蔽儀的效果，只有不斷進(jìn)行測(cè)試和比較，才能進(jìn)一步確定故障位置，最終排除故障。

2.2 以完善基礎(chǔ)資料配置為基礎(chǔ)

在平時(shí)的日常生活中，時(shí)刻保持電力電纜的運(yùn)行資料路徑沿布圖等，將日常的運(yùn)行狀況進(jìn)行總結(jié)。當(dāng)電纜故障發(fā)生時(shí)可以迅速地根據(jù)平時(shí)保存的基礎(chǔ)資料進(jìn)行定位，也為排除故障提供了極大的便利。所以筆者建議各個(gè)相關(guān)電力部門要充分重視這一項(xiàng)工作的開展和進(jìn)行。一些基礎(chǔ)的圖形資料如電纜的路徑沿布圖、電子地理運(yùn)行示意圖、電纜施工的鋪設(shè)方式、接頭處的位置分布示意圖、一些重要的地理位置坐標(biāo)圖等都可以進(jìn)行存檔保留，這樣以便不時(shí)之需。

2.3 合理使用高脈沖進(jìn)行測(cè)量

普遍來(lái)說(shuō)，在電纜故障排除中通常會(huì)運(yùn)用二次脈沖進(jìn)行粗測(cè)，但是這種測(cè)量方法的波形經(jīng)常不會(huì)很明顯。此時(shí)應(yīng)該選用高壓脈沖進(jìn)行測(cè)量，當(dāng)聽到高壓脈沖發(fā)出的清脆聲響時(shí)可以馬上采用二次脈沖進(jìn)行測(cè)量。這時(shí)的波形相比之前的那種方法會(huì)更加明顯，典型性更高，但是如果沒有觀察到典型的波形變動(dòng)，需要將上次步驟進(jìn)行多次重復(fù)，進(jìn)而得到明顯的顯示情況。

2.4 合理配置故障點(diǎn)的距離

在上述幾種測(cè)量方法中，無(wú)論采用哪一種方式進(jìn)行測(cè)量，都必須將距離控制在合理的部位，太近或太遠(yuǎn)都不適合測(cè)試，會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響。如果距離太近的話，會(huì)使測(cè)量過程中產(chǎn)生盲區(qū)，這樣就不能識(shí)別波形，如果出現(xiàn)此種情況，建議從另一端進(jìn)行故障排查。此外最好在每次查找時(shí)都要在兩側(cè)分別進(jìn)行測(cè)試，這樣的話成功率會(huì)大大提高。

3 故障查找的流程簡(jiǎn)介

電力電纜在故障排查過程中一般都比較復(fù)雜，需要綜合多方面進(jìn)行判定，主要包含以下四項(xiàng)要點(diǎn)：

3.1 合理控制測(cè)量距離，提高粗測(cè)的精準(zhǔn)性

一般在排除故障因素時(shí)，會(huì)采用測(cè)量的信號(hào)進(jìn)行直接測(cè)量、對(duì)故障的信息進(jìn)行充分的分析，估測(cè)故障的距離，這樣才能夠增加精確點(diǎn)的準(zhǔn)確性，更快地找出故障的位置，這也是電纜故障中至關(guān)重要的一步，必須給予足夠的重視。

3.2 專業(yè)診斷故障性質(zhì)進(jìn)行科學(xué)化的判定

在電纜發(fā)生故障時(shí)應(yīng)該首先測(cè)量它的實(shí)際導(dǎo)電性能和絕緣性能，這樣才能了解基本的情況，對(duì)其進(jìn)行初步的診斷和定性，從而選取有效的方式進(jìn)行評(píng)定，增強(qiáng)判定的準(zhǔn)確性。

3.3 電纜故障基本現(xiàn)狀概述

電纜出現(xiàn)故障時(shí)需要詳細(xì)地記錄基礎(chǔ)的信息，主要包括電纜的基本資料信息（涵蓋了長(zhǎng)度、路徑設(shè)置、接頭處的所在點(diǎn)、出廠公司的基本信息等），這些看似簡(jiǎn)單的信息采集工作做好會(huì)使整項(xiàng)工作的故障排查準(zhǔn)確性大大提高。

3.4 科學(xué)進(jìn)行誤差分析、理論聯(lián)系實(shí)際進(jìn)行判定

我們都知道，電纜的運(yùn)行情況和所處的環(huán)境十分的復(fù)雜不易，因?yàn)殡娎|的接頭部位數(shù)量龐大、運(yùn)行效率不高、耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)等，所以僅僅依靠一次定位會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)很大的誤差，甚至?xí)霈F(xiàn)假信號(hào)的亂入，影響測(cè)量的效果和真實(shí)性，所以說(shuō)必須采取多側(cè)定位才能排查出故障點(diǎn)，不斷總結(jié)進(jìn)行分析，逐一檢測(cè)進(jìn)行總結(jié)，這樣才能充分地提高作業(yè)效率，也會(huì)使查找水平得到很大的提升。

4 電纜故障的基本原因所在

4.1 施工不當(dāng)、機(jī)械性損傷程度較重

在進(jìn)行電纜敷設(shè)施工過程中，常常需要大量的機(jī)械進(jìn)行配合，二者相輔相成共同合作才能達(dá)到正常運(yùn)行的效果，如果機(jī)械出現(xiàn)失誤或者是運(yùn)行故障那么電纜的正常使用就會(huì)受到極大的影響，而在以往調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，電纜事故中由機(jī)械操作不當(dāng)而引起的失誤占據(jù)了很大一部分。主要包括自然因素的影響和安裝不當(dāng)造成的損害兩大方面：一方面，自然施力不當(dāng)引起故障。一般自然因素主要是指接頭處的內(nèi)部絕緣物質(zhì)發(fā)生變異或者是力施行不當(dāng)，這樣就會(huì)導(dǎo)致保護(hù)電纜的護(hù)套發(fā)生損壞，降低了保護(hù)的性能，這種損壞的現(xiàn)象是無(wú)法通過外界進(jìn)行干擾的；另一方面，安裝不當(dāng)引起的損壞。電纜在安裝過程中通常會(huì)發(fā)生碰撞，而這種幾率的比重也十分之大，容易將電纜拉傷或者是接頭處損壞。這兩個(gè)部位是安裝電纜的重中之重，如果發(fā)生任何損壞都會(huì)引起故障的發(fā)生。

4.2 設(shè)計(jì)不合理、安裝不得當(dāng)

電纜的設(shè)計(jì)對(duì)電纜的使用也是非常重要的，在設(shè)計(jì)的過程中要對(duì)電纜的材料進(jìn)行嚴(yán)格的要求，在設(shè)計(jì)的過程中還要考慮電場(chǎng)的分布，電場(chǎng)的分布對(duì)整個(gè)電力電纜的設(shè)計(jì)是非常重要的，如果設(shè)計(jì)工藝不嚴(yán)格，就會(huì)出現(xiàn)機(jī)械強(qiáng)度不夠的問題，還會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問題，尤其是電纜接頭處。

4.3 附件標(biāo)準(zhǔn)不達(dá)標(biāo)、嚴(yán)重缺陷

電纜中間接頭處的密封設(shè)計(jì)存在著問題，地下水分有超標(biāo)的現(xiàn)象，電泳效應(yīng)是作用在電場(chǎng)之上的，通過定向遷移深入到電纜的中間接頭處，在界面還會(huì)凝結(jié)成介電水珠，這也導(dǎo)致電阻的功率下降，使界面出現(xiàn)放電的現(xiàn)象，電纜的內(nèi)部也會(huì)受到影響發(fā)生短路故障，這是附件缺陷之一。電纜在運(yùn)行的時(shí)候會(huì)因?yàn)樨?fù)荷比較大出現(xiàn)熱脹冷縮的現(xiàn)象，特別是絕緣物質(zhì)在高溫的作用下會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的變形，這樣電纜的密封作用就會(huì)消失，在電纜的絕緣體和附件之間還會(huì)形成空間，將空氣中的水分帶入到這個(gè)空間中，這樣電力系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中就會(huì)發(fā)生短路的現(xiàn)象，這就是由于附件的原因?qū)е碌亩搪贰?/p>

4.4 施與不恰當(dāng)?shù)耐饬p壞電纜

電力電纜遭受外力破壞，主要分為直接外力的破壞和間接外力的破壞。其中直接外力的破壞主要說(shuō)的是城市在建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施施工時(shí)，那些大型的機(jī)械設(shè)備對(duì)其造成的破壞，一般都是挖掘機(jī)、風(fēng)鎬以及鏟土機(jī)等設(shè)備會(huì)對(duì)電纜帶來(lái)致命的損壞，造成電纜出現(xiàn)相對(duì)或者相間短路的情況，從而導(dǎo)致電纜的擊穿故障，還會(huì)有電纜絕緣受到破壞遺留下來(lái)的故障隱患等，這些直接破壞如果不控制好將對(duì)電纜造成嚴(yán)重?fù)p壞。而間接外力的破壞主要說(shuō)的是城市在建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施施工的時(shí)候，在施工現(xiàn)場(chǎng)到電纜線路還存在一定距離，而且施工機(jī)械設(shè)備也不會(huì)對(duì)電纜造成直接損壞，也就不會(huì)引起現(xiàn)場(chǎng)施工人員和電纜巡查人員的重視。施工時(shí)避免不了會(huì)對(duì)周圍的建筑和地面有所影響，如果有地面下陷現(xiàn)象發(fā)生就會(huì)引起電纜發(fā)生位移的情況，也就會(huì)使電纜自身的金屬屏蔽對(duì)絕緣系統(tǒng)有所破壞，使電纜絕緣構(gòu)件出現(xiàn)錯(cuò)位，從而留下故障隱患。

5 結(jié)語(yǔ)

10kV電力電纜故障的解決是非常重要的，電力電纜在使用的過程中會(huì)出現(xiàn)很多的問題，這些問題對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)都會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，如果不解決，就會(huì)降低電纜的使用效率，不能發(fā)揮出電纜的優(yōu)點(diǎn)，影響廣大人民群眾的正常生活，對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展也會(huì)造成影響，因此一定要將10kV電力電纜發(fā)生故障的原因找到，并加以研究，避免再一次出現(xiàn)這些問題。

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（責(zé)任編輯：秦遜玉）