高壓電力電纜接地故障查找技術(shù)

羅曉鍵

在電力傳輸過程中，受種種因素影響，高壓電力電纜中潛在的故障問題逐漸暴露，給高壓電力電纜供電的穩(wěn)定性與可靠性帶來不利影響。因此采用準(zhǔn)確、快速的接地故障查找技術(shù)對(duì)高壓電力電纜的故障問題進(jìn)行查找，并消除存在的電纜故障問題，對(duì)供電的可靠性與穩(wěn)定性可起到積極作用。文章主要從電力電纜故障的基本概述出發(fā)，對(duì)高壓電力電纜接地故障查找技術(shù)進(jìn)行了分析，以供參考完善。

【關(guān)鍵詞】高壓電力電纜 接地故障 查找技術(shù)

電力工業(yè)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，傳統(tǒng)的架空線路逐漸被電力電纜取代，并成為我國電力供電的表現(xiàn)形式。尤其是近年來，隨著城市化進(jìn)程的腳步加快，為了使用城鄉(xiāng)規(guī)劃與城市美化的需求，在城鄉(xiāng)結(jié)合與城市地區(qū)，220kV及以下的電力傳輸均采用電力電纜進(jìn)行供電。由于電力電纜的敷設(shè)都是使用直埋與穿管方法，在地下進(jìn)行敷設(shè)，不利于有關(guān)人員的檢修與巡視，一旦出現(xiàn)故障問題，勢(shì)必增加電力電纜故障查找的力度。因此在高壓電力電纜故障查找過程中，采用何種方式、手段以及技術(shù)進(jìn)行查找，做好高壓電力電纜查找工作是當(dāng)前急需解決的問題。

1 電力電纜故障的基本概述

1.1 電力電纜故障原因

按照電學(xué)形式，可將高壓電力電纜故障的原因分成5類，具體可從以下幾方面來分析：

1.1.1 外力破壞

是指高壓電力電纜在地下敷設(shè)后，受施工或者是其他外力的破壞，導(dǎo)致高壓電力電纜運(yùn)行出現(xiàn)故障問題，無法正常運(yùn)行。

1.1.2 生產(chǎn)質(zhì)量問題

即是電纜本身存在的質(zhì)量問題，導(dǎo)致投入電力系統(tǒng)使用后出現(xiàn)故障。

1.1.3 電纜接頭的制作問題

有關(guān)人員在安裝電力電纜過程中，沒有嚴(yán)格按照規(guī)定要求來接電纜接頭，更改電纜接頭的尺寸與技術(shù)具有隨意性，給電力傳輸帶來安全隱患。

1.1.4 電力電纜施工質(zhì)量問題

在電力電纜的施工過程中，部分施工人員沒有根據(jù)電纜施工要求來敷設(shè)，降低了施工效率。

1.2 故障性質(zhì)分類

在高壓電力電纜運(yùn)行過程中，出現(xiàn)的故障問題主要包括3大類：高阻故障、低阻故障以及開路故障燈。其中開路故障是指高壓電力電纜內(nèi)部一芯或者是多芯被斷開，導(dǎo)致電力傳輸出現(xiàn)故障；常見于電力電纜被不法分子盜取與鋁芯電纜上。在進(jìn)行故障檢測時(shí)，有關(guān)人員可通過沖閃法、二次脈沖法或者是低壓脈沖法進(jìn)行測量。高阻故障是指電力電纜一芯或者是多芯對(duì)地絕緣電阻值小于正常值，但高于幾百歐姆的故障問題。高阻故障與開路故障存在明顯差異，開路故障的絕緣對(duì)地電阻值高達(dá)千歐，甚至是兆歐。而低阻故障則是電力電纜一芯或者是多芯對(duì)地絕緣電阻小于幾百歐姆的故障問題，可采用低壓脈沖法進(jìn)行測量。

2 高壓電力電纜接地故障查找技術(shù)

2.1 電纜故障測距技術(shù)

2.1.1 低壓脈沖發(fā)射法

該電纜接地故障方法是一種無損的查找技術(shù)，是指在進(jìn)行檢測過程中，將低壓電流窄脈沖信號(hào)發(fā)送到電力電纜中，信號(hào)斷路點(diǎn)、接頭以及短路點(diǎn)在遇到發(fā)送的信號(hào)后，會(huì)將不同類型的波形反饋回來，然后借助微機(jī)計(jì)算機(jī)反射的時(shí)間差來測量反射波形的點(diǎn)，對(duì)反射脈沖的極性進(jìn)行識(shí)別后既可判斷出故障的具體性質(zhì)。若反射的是正波形表明是斷路點(diǎn)；反射的是負(fù)波形表明是斷路點(diǎn)；反射的是相對(duì)比較平緩的真負(fù)波形則是電纜的中間接頭，常用于低阻故障。低壓脈沖反射法在電纜短路、斷路和低阻故障測量中應(yīng)用較廣，此外還可用于測量電纜長度、電磁波傳播速度以及區(qū)分T型接頭和終端頭等。

2.1.2 電橋法

電橋法的應(yīng)用在低阻接地故障較為常見，是指借助電橋的運(yùn)行原理，對(duì)電力電纜外部可調(diào)電阻阻值進(jìn)行調(diào)節(jié)，讓電橋兩端處在平衡狀態(tài)，然后利用對(duì)其進(jìn)行計(jì)算，從而確定電力電纜故障點(diǎn)的位置。

2.2 電纜精確定位技術(shù)

2.2.1 聲波法

聲波法是指通過高壓脈沖發(fā)生器，將高壓脈沖發(fā)射到電力電纜中，達(dá)到故障位置，釋放能量擊穿接地點(diǎn)，并發(fā)生短暫的響聲，然后通過拾音器擴(kuò)大聲響，從而準(zhǔn)確判斷出接地故障位置。聲波法的應(yīng)用，在高阻接地故障與閃絡(luò)形故障較為常見。

2.2.2 聲磁同步法

常用于低阻接地故障以及高阻接地故障；主要是通過高壓脈沖發(fā)生器，將高壓脈沖發(fā)送到電力電纜中，到達(dá)故障位置，然后將故障點(diǎn)的電磁信號(hào)與擊穿接地瞬間的聲音信號(hào)通過電磁探測儀或者是高頻拾音器反饋到檢測人員手中，為有關(guān)人員決策提供參考。

2.2.3 電纜燒穿法

在電力電纜運(yùn)行過程中，如果使用聲波法以及聲磁同步法進(jìn)行檢測時(shí)，不能瞬間擊穿接地點(diǎn)，應(yīng)通過電纜燒穿法來降低電纜節(jié)點(diǎn)電阻，然后再采用聲波法或者是聲磁同步法對(duì)故障位置進(jìn)行查找。工作原理：通過電纜燒穿儀器向故障電纜發(fā)射高壓小電流，讓電力電纜不間斷短路發(fā)熱，加快外部絕緣熱老化與碳化，從而精確判斷電纜故障位置。例如某高壓電力電纜于2015年故障跳閘，故障位置在C相。為了查找、確定故障性質(zhì)與故障點(diǎn)位置，首選采用低壓脈沖法對(duì)電力電纜進(jìn)行測試，電力電纜總長1754m，與電纜資料吻合?；诒敬喂收蠁栴}屬于高阻故障，使用沖閃法與二次脈沖法不能準(zhǔn)確查找故障位置，這時(shí)應(yīng)采用電纜燒穿法燒穿故障電纜C相，將殘壓值控制在預(yù)定位的范圍內(nèi)，并詳細(xì)觀察電壓泄露和殘壓電流值，從而確定該電纜C相是泄漏型高阻故障。

3 結(jié)束語

綜上所述，高壓電力電纜故障查找是一件非常棘手的問題，要做到準(zhǔn)確、快速查找故障位置，除了需要具備豐富的工作經(jīng)驗(yàn)外，還需配備先進(jìn)的故障查找技術(shù)。因此在電力傳輸過程中，有關(guān)人員必須嚴(yán)格按照規(guī)定要求做好日常巡視與維修工作，并加大高壓電力電纜故障查找技術(shù)的研究，按照電力電纜故障原因與故障性質(zhì)，選擇相應(yīng)的電纜故障測距技術(shù)與電纜精確定位技術(shù)來查找，以提升電纜故障查找的精確度，確保供電穩(wěn)定可靠。

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作者單位

赤水供電局 貴州省赤水市 564700