10kV電纜故障查找及定位技術探究

陳 斌

（克拉瑪依電力公司,新疆 克拉瑪依 834000）

眾所周知，人們正常用電建立在大功率電力網(wǎng)絡基礎上，因而就凸顯電網(wǎng)安全重要性。從相關電力系統(tǒng)維護經(jīng)驗得知，部分高壓線路因長時間不間斷運行而大幅度提高其發(fā)電網(wǎng)故障發(fā)生率，而出現(xiàn)故障的主要原因就和電纜以及相關附件出現(xiàn)老化有關，再加上日常檢修維護不足，以致于查找故障的難度就隨即增加。尤其對于鋪設在地面以下電纜故障的查找更加困難重重，因而需要運用全新的定位技術尋找排查故障，由此保證供電安全。

1 10kV電纜故障原因

1.1 電源絕緣受潮

相關調查研究結果顯示，有近10%～15%的10kV電纜故障是因電纜絕緣受潮所致，一般可以通過直流耐壓試驗或絕緣電阻發(fā)現(xiàn)電纜絕緣受潮程度，結果也明確現(xiàn)實，因受潮大幅度降低電纜整體絕緣電阻，同時泄流電流也在此過程中不斷上升。再加上10kV 電纜頭沒有嚴密封實，安裝質量存在缺陷，造成電纜出現(xiàn)小孔和裂縫，甚至刺穿電纜外護層，種種原因均會造成電纜絕緣受潮。

1.2 電纜絕緣劣化

10kV電纜不同于其他電纜，該電纜長期運行在高電壓范圍當中，其自身也會不斷散發(fā)熱量，長期以往造成電纜絕緣不斷劣化，從而降低絕緣強度并導致其崩潰。相關10kV電纜運行檢修證明，電纜絕緣劣化因素會導致近15%～20%以上的10kV電纜故障。部分10kV電纜選型也缺乏科學合理，以致于電纜長時間處于負荷運行，再加上電纜絕緣和電纜接近熱源等產(chǎn)生的不良反應均會導致電纜絕緣劣化。

1.3 電纜機械損傷

電纜機械損傷無疑是造成10kV電纜故障最重要的原因，其故障占比率可高達60%以上，十分容易因此故障而造成停電，極大威脅用電安全。再加上部分市政工程建設或房地產(chǎn)工程建設沒有按照規(guī)定要求施工，形成的外力破壞均會造成10kV電纜出現(xiàn)機械性損傷。

2 10kV電纜故障查找及定位技術

2.1 高壓閃絡測量法

在電纜故障類型中，10kV電力電纜故障的接地故障通常會占據(jù)較大比重，很多客觀或非客觀因素均會導致電纜出現(xiàn)接地故障。此類接地故障最顯著的表現(xiàn)即降低絕緣介質抗電強度，故障點存有較高的阻值，而被測量電流數(shù)值也普遍偏小，即使運用相對靈敏的測試儀器也無法準確測量。由于故障點等效電阻等于電纜特性電阻，其他測量方法的反應靈敏度也為0，因而無法得到反射脈沖，對故障就無法準確測量研究。再加上絕緣介質被擊穿的瞬間需要一定時間，而弧光放電同樣也會需要維持幾毫秒或百微妙，所以在放電期間，躍變電壓就會以波的形式來回反射于電纜端頭和故障點之間。運用示波器可以在放電過程中記錄躍變電壓的的波形，同時還會對電波來回反射所需時間進行測量，根據(jù)電波在每條電力電纜中的傳播速度可直接計算故障點到電纜端頭之間的距離。高壓閃絡故障測量方法則針對10kV電力電纜出現(xiàn)接地故障或電力電纜被雷擊時運用的方法，因其叫較強的專業(yè)性而凸顯其安全可靠，但需要專業(yè)技術人員操作。

2.2 高壓電橋法

運用高壓電橋法時就需要先選取完好的B為參考相，開始測量之前將高壓電橋2根測量信號連接線分別接觸A相和B相的線芯并運用短路線對這兩根纖芯的的另一端實施短路，同時運用高壓電橋得到相應的測量數(shù)值，經(jīng)嚴密計算后得知10KV電纜故障點位于測試點0.531km處，不同檢測技術均得出大致相同的測量結果，因而可以確定10kV電纜故障點位于電纜故障測試點的的0.531km處。

2.3 行波法

行波法是查找和定位10kV電纜故障常見技術，通常分為低壓脈沖法和高壓脈沖法兩種類型。首先低壓脈沖法，該檢測方法多應用于電纜短路、開路、低阻故障距離等測量，同時還可將其應用于波速度、電纜長度、T形接頭與終端頭等測量等。該測量方法原理為從測試端口向10kV電纜輸入一個低壓脈沖信號，之后該信號則會沿著電纜不斷傳播，當遇到如短路點、開路點、低阻故障點等阻抗不匹配點時就立即產(chǎn)生反射脈沖，最后根據(jù)發(fā)射脈沖和反射脈沖往返時間就可計算電纜故障點具體位置。其次高壓脈沖法；該檢測方法即借助高壓信號促使電力電纜故障瞬間變?yōu)榈妥杌蚨搪饭收?，目的在于使故障點反射系數(shù)接近-1，此時故障點會出現(xiàn)反射情況。一般有沖閃法和直閃法兩種閃絡法，閃絡法對電纜故障進行測試時，電纜故障區(qū)域會形成高電壓脈沖波，不能通過測試儀器直接顯示，往往借助采樣器在故障點在高電壓作用下形成的高壓脈沖直接轉換為測試儀器所需低壓脈沖信號，由此就可以對電纜故障進行定位。

2.4 其他方法

雖然通過上述方法可以對10kV電纜故障點距離進行直接確定，然而由于設計電纜敷設中不可避免會存在設計誤差和彎曲等因素，從而需要借助其他方法定位故障點。一般可以運用切斷測試、釋放音頻信號和肉眼觀察等方法。其中借助電力電纜故障定位電源需要結合電纜故障定點后才能定位其故障點，運用電纜故障定位電源對A相故障添加高壓脈沖放電信號并借助故障定點儀器在已經(jīng)確定的電纜故障點周圍尋找放電聲，之后對其認真聆聽和辨別，最后聽到在距離故障點約0.530km處有明顯放電聲響，通過進一步確定后就可對其采取維護措施。

3 結語

總之，針對10kV電纜故障查找及定位技術需要將理論知識和實踐有效結合，只有掌握測試儀器結構、絕緣擊穿機理以及波形形成過程才能對電纜故障類型進行科學分析，同時緊抓波形突變拐點對比分析后就能準確找出故障點，更要科學合理對比各個測量方法優(yōu)缺點、適用環(huán)境、原理，進一步提高電力電纜運行安全可靠，更好地服務于社會大眾用電。

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[2]段繼軍,胡冰,王廣建.高壓電纜故障的定位技術[J].軍民兩用技術與產(chǎn)品,2015(24).

[3]劉波.10kV電纜故障查找及定位技術[J].科技與創(chuàng)新,2015(18):150-151.