電力電纜故障分析及探測(cè)技術(shù)

張延德，王祥勇

（連云港市贛榆區(qū)三新供電服務(wù)有限公司，江蘇 連云港 222100）

1 引言

隨著生產(chǎn)建設(shè)與百姓用電的需求增長(zhǎng)，解決電力系統(tǒng)中電力電纜設(shè)備故障與探測(cè)技術(shù)等相關(guān)問(wèn)題突顯重要，更關(guān)乎日后電力傳輸?shù)姆€(wěn)定性與安全性。結(jié)合電力電纜故障實(shí)際情況，按照有關(guān)規(guī)定進(jìn)行科學(xué)、合理的處理，并采用先進(jìn)的探測(cè)技術(shù)對(duì)電力電纜故障進(jìn)行及時(shí)判定與確定，并使其發(fā)揮良好的運(yùn)行性能，進(jìn)而保障電力系統(tǒng)的正常生產(chǎn)供電工作。

2 電力電纜故障分析

2.1 操作方面造成的故障

隨著我國(guó)基礎(chǔ)工程建設(shè)步伐逐漸加快，在電力系統(tǒng)中電力電纜的鋪設(shè)工程施工作業(yè)尤為重要，是日后電力電纜能夠充分發(fā)揮作用的重要基礎(chǔ)保障。但現(xiàn)階段我國(guó)電力電纜鋪設(shè)施工作業(yè)中卻存在諸多問(wèn)題與弊端。首先，由于操作失誤與不當(dāng)對(duì)電力電纜造成的損壞極為突出。具體體現(xiàn)在施工作業(yè)人員的工作方式與責(zé)任態(tài)度上，施工人員在對(duì)電力電纜進(jìn)行鋪設(shè)施工中沒(méi)能對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行認(rèn)真研究與考量，只是單一盲目地進(jìn)行布網(wǎng)施工，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)存在的隱患問(wèn)題沒(méi)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行機(jī)械設(shè)備操作中極易造成對(duì)電力電纜的摩擦性破壞。其次，較輕的摩擦破壞并不能對(duì)電力電纜造成較重的直接傷害，但由于破損面的擴(kuò)散與物質(zhì)侵蝕，長(zhǎng)期下去容易造成對(duì)電力電纜的腐蝕，進(jìn)行導(dǎo)致電力系統(tǒng)全盤(pán)崩潰與故障的產(chǎn)生。

2.2 絕緣體方面造成的故障

“絕緣體”是電力電纜的重要保護(hù)層與防護(hù)體，對(duì)電力電纜的整體工作運(yùn)行與穩(wěn)定安全起到至關(guān)重要的影響作用。但由于絕緣體物質(zhì)的特殊性，導(dǎo)致其造成的故障問(wèn)題頻出。首先，主要體現(xiàn)在高溫與強(qiáng)電壓的作用影響下，極易造成絕緣體本身的電阻率與阻燃性發(fā)生突變性改變，這種突發(fā)性改變對(duì)絕緣體本身危害極大，更對(duì)絕緣效能的發(fā)揮起到較大的削減作用。同時(shí)，對(duì)介質(zhì)的消耗磨損程度也會(huì)逐漸增大，進(jìn)而導(dǎo)致絕緣體老化、崩潰現(xiàn)象的產(chǎn)生，這種絕緣體老化現(xiàn)象是電力電纜的重要故障之一。

3 電力電纜的故障檢測(cè)方法

3.1 電力電纜故障原因的判定

電力電纜故障的形成不是單一演變形成的，必定有其源頭性與根源性。因此，針對(duì)電力電纜檢查維修工作的開(kāi)展，就必須先對(duì)其故障形成與發(fā)生的原因進(jìn)行判定。這種判定有其相對(duì)的重要性與作用，故障原因判定可以為下一步技術(shù)人員進(jìn)行維修提供相應(yīng)的參考意見(jiàn)，從分析故障的形成與損壞程度可以針對(duì)性地采取合理的處理措施，現(xiàn)階段電力電纜故障原因判定方式主要為故障距離測(cè)量與故障結(jié)點(diǎn)確定。首先，故障距離測(cè)量法。該方法主要是根據(jù)對(duì)電力電纜故障距離進(jìn)行儀器測(cè)量的方式，進(jìn)而來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)故障產(chǎn)生原因的初步判定，該方法在進(jìn)行中依靠傳統(tǒng)橋測(cè)法與現(xiàn)代化比較常用的行波測(cè)距來(lái)實(shí)現(xiàn)完成。其次，故障結(jié)點(diǎn)確定法。這種判定方法比故障距離測(cè)量法更為精準(zhǔn)與快速，故障結(jié)點(diǎn)確定法是通過(guò)對(duì)電力電纜故障定點(diǎn)、劃點(diǎn)、認(rèn)點(diǎn)的步驟方式進(jìn)行故障技術(shù)判定的。通過(guò)電纜的路徑走向，劃分故障點(diǎn)的大體范圍，之后利用放電聲測(cè)法與相關(guān)儀器設(shè)備進(jìn)而鎖定具體位置[1]。

3.2 電力電纜故障節(jié)點(diǎn)探測(cè)方法

首先，低壓脈沖法。低壓脈沖法在現(xiàn)階段我國(guó)電力電纜探測(cè)中較為常用。該方法原理是以微波脈沖波傳輸接受的方式對(duì)其故障進(jìn)行探測(cè)。其探測(cè)原理是脈沖波在傳輸?shù)倪^(guò)程中，如遇到故障點(diǎn)就會(huì)形成相對(duì)的反彈預(yù)警，而自動(dòng)裝置會(huì)根據(jù)傳輸進(jìn)程長(zhǎng)度與反彈長(zhǎng)度之間的差額進(jìn)行具體核算，其核算進(jìn)程長(zhǎng)度的結(jié)果正是其故障點(diǎn)發(fā)生的位置。但低壓脈沖法由于輸送信號(hào)電壓較低，只能對(duì)電力電纜低阻故障與開(kāi)路故障進(jìn)行探測(cè)。其次，高壓脈沖法。通過(guò)對(duì)電力電纜實(shí)施高壓脈沖進(jìn)而定位故障點(diǎn)的具體方法，在高壓脈沖過(guò)程中由于其傳輸?shù)碾妷好}沖較高，因此遇到故障點(diǎn)就會(huì)出現(xiàn)擊穿與放電現(xiàn)象。但由于故障點(diǎn)電阻較高，雙向高電壓與高電阻進(jìn)行快速碰撞后會(huì)產(chǎn)生放電與短路現(xiàn)象，所以，相關(guān)技術(shù)維修人員可以通過(guò)短路點(diǎn)定位進(jìn)而尋找到故障點(diǎn)。這種方法比低壓脈沖法在鎖定故障點(diǎn)方面更為快速與高效。最后，二次脈沖測(cè)量法。二次脈沖測(cè)量法是根據(jù)現(xiàn)階段我國(guó)生產(chǎn)耗電與百姓生活用電應(yīng)運(yùn)而生的高效探測(cè)技術(shù)，充分解決了傳統(tǒng)電力電纜電阻偏高且接地等問(wèn)題。彌補(bǔ)了傳統(tǒng)電壓檢測(cè)不足之處，使電力電纜故障探測(cè)技術(shù)更為完善化與系統(tǒng)化。其探測(cè)原理是向電力電纜輸出低壓脈沖波，當(dāng)?shù)蛪好}沖波在經(jīng)過(guò)故障點(diǎn)時(shí)，如故障點(diǎn)電阻較高，該低壓脈沖波會(huì)自動(dòng)返回，之后隨即又向其故障點(diǎn)釋放高壓脈沖波，高壓脈沖波與高壓電阻會(huì)產(chǎn)生擊穿放電效果，然后又會(huì)緊隨發(fā)出低壓脈沖波，該脈沖波與故障點(diǎn)進(jìn)行返回。二次脈沖測(cè)量設(shè)備會(huì)將上述脈沖波流程進(jìn)行相對(duì)保存，進(jìn)而更為標(biāo)準(zhǔn)、效率、準(zhǔn)確地判定其電力電纜故障點(diǎn)[2]。

4 電力電纜故障處理措施

首先，可以通過(guò)低壓脈沖探測(cè)技術(shù)對(duì)電阻較高的故障點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確定位，并且這種方法對(duì)電力電纜故障斷路的位置定位尤為準(zhǔn)確。另外，在實(shí)際的電力電纜中斷路故障發(fā)生的幾率較小。這種斷路故障的發(fā)生具有相對(duì)的伴隨性與間接性。伴隨性是指斷路故障時(shí)常伴有高電阻故障或低電阻故障，并不是單一存在的個(gè)體故障。間接性是斷路故障在發(fā)生時(shí)不是持續(xù)、連續(xù)發(fā)生，而是存在一定的時(shí)間隔斷的間接性發(fā)生。其次，低壓脈沖測(cè)量在進(jìn)行電力電纜探測(cè)時(shí)，出現(xiàn)探測(cè)電阻為零值情況時(shí)，一定要認(rèn)真注意這也是斷路故障存在的原因。最后，對(duì)于電力電纜的結(jié)合處應(yīng)該采取高壓沖閃測(cè)量方式。通過(guò)對(duì)電力電纜進(jìn)行高壓沖閃探測(cè)，可以對(duì)其電力電纜故障點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確鎖定。其故障判定主要根據(jù)測(cè)試電流量決定。通常這種測(cè)試電流一旦大于20安時(shí)，就會(huì)形成相對(duì)波體重復(fù)與相對(duì)重疊，并形成多個(gè)發(fā)射點(diǎn)，技術(shù)人員可以通過(guò)發(fā)射點(diǎn)與波形情況進(jìn)行初步的故障判斷，當(dāng)脈沖幅度逐漸變?nèi)鯐r(shí)，該探測(cè)范圍必定存在故障點(diǎn)，之后通過(guò)進(jìn)一步的距離測(cè)試可以對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確判定[3]。

5 加強(qiáng)電力電纜實(shí)施保護(hù)力度

日常維護(hù)與保護(hù)對(duì)電力電纜故障問(wèn)題起到相對(duì)的杜絕作用，只有加強(qiáng)日常管理與設(shè)備維護(hù)才能更好地起到減少故障的作用。眾所周知，電力電纜設(shè)備在整體電力系統(tǒng)中尤為重要，對(duì)電力傳輸與配電運(yùn)行具有基本的保障作用。相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該定期對(duì)其電力電纜進(jìn)行檢查，對(duì)電纜絕緣體磨損程度、各連接接口的牢靠程度等進(jìn)行一一排查，如發(fā)現(xiàn)故障隱患后應(yīng)及時(shí)給予維修。其次，還要周期性及經(jīng)常性對(duì)電力電纜進(jìn)行保養(yǎng)，對(duì)相對(duì)容易腐化的部位進(jìn)行除銹液噴涂，進(jìn)而保證電力電纜的完好性。由此可以看出保養(yǎng)與維護(hù)對(duì)故障的預(yù)防與減少影響作用巨大。因此，相關(guān)電力管理機(jī)構(gòu)應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)電力電纜設(shè)備的保養(yǎng)與維護(hù)，大幅度提升其安全性與穩(wěn)定性。

6 結(jié)論

綜上所述，電力電纜設(shè)備故障分析與探測(cè)技術(shù)對(duì)電力系統(tǒng)影響頗大。運(yùn)用更為合理的探測(cè)技術(shù)，結(jié)合電力電纜故障現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，采用循序漸進(jìn)逐一排次的測(cè)量方式。同時(shí)，加強(qiáng)日常電力電纜維護(hù)管理模式，讓電力電纜與相關(guān)設(shè)備可以充分發(fā)揮其穩(wěn)定性能，為我國(guó)電力企業(yè)的發(fā)展壯大與基礎(chǔ)電力保障打下良好基礎(chǔ)。