35kV及以下電力電纜故障點測尋方法研究

盧巖

（中天科技海纜有限公司，河南 南通 226000）

0 引言

35kV電力電纜故障點測尋方法研究，是保證電力電纜安全運行的重要舉措，電力電纜實際應用中具有安全、美觀以及可靠、穩(wěn)定等特點，提高城鎮(zhèn)配電網(wǎng)運行速度。城市化建設迅速發(fā)展，電力電纜應用數(shù)量迅速上漲，在這種情況下，電力電纜出現(xiàn)故障的概率增加。電力電纜隱蔽性極強，這提高了故障點測尋的難度，對此需不斷探索測尋方法，及時解決電力電纜故障，實現(xiàn)電力電纜持續(xù)運行。

1 電力電纜故障出現(xiàn)原因剖析

電力電纜故障的出現(xiàn)，必須掌握其原因，這樣才能更好的解決，制定行之有效的測尋方法。根據(jù)對電力電纜故障點的調(diào)查與研究，故障出現(xiàn)的原因主要包括以下幾方面。

1.1 電力電纜受到外力影響

電力電纜作為供電網(wǎng)的重要組成，需要市政做好管理工作。電力電纜受到外力影響，出現(xiàn)各種故障。市政管理對這方面重視不夠，缺乏系統(tǒng)的巡查方案，據(jù)調(diào)查，外力影響下電纜損傷事故在電纜事故中所占比例為45%。

1.2 電纜機械損傷原因分析

電纜應用施工中，施工操作規(guī)范沒有達到施工標準，加上監(jiān)督人員監(jiān)管不到位，尤其是電纜敷設方面，施工處理不到位，埋下施工安全隱患，造成電纜施工結束運行后，電纜承受力下降，頻繁出現(xiàn)被擊穿的現(xiàn)象[1]。

1.3 電力電纜承受負載過大

電力電纜故障的出現(xiàn)，還存在負載過大的原因。尤其是供電運行高峰期階段，電纜承受負載迅速增加，長此以往的運行，電纜負載承受力下降，溫度出現(xiàn)異常，一旦波動過大，電纜相互連接處或者薄弱位置會出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象，影響電纜運行[2]。

1.4 外界環(huán)境對電纜的影響

電纜應用中，周圍環(huán)境與地質(zhì)條件會對電纜安全造成影響，尤其是地質(zhì)方面，對電纜長期腐蝕，電纜保護層受損，電纜被擊穿。地區(qū)環(huán)境較為惡劣時，會導致電纜終端套管經(jīng)常出現(xiàn)污閃現(xiàn)象，嚴重時還會出現(xiàn)電纜短路的問題。

1.5 接地短路故障時長出現(xiàn)

受到客觀因素影響，電纜接地故障為被工作人員所發(fā)現(xiàn)，致使電纜在短路故障下仍繼續(xù)運行，當一段時間后電纜就會出現(xiàn)擊穿問題。

2 35kV及以下電力電纜故障點測尋方法研究

測尋電纜故障時，故障精確定點工作極為重要，同時也是故障測尋工作最終的內(nèi)容。故障定點的精準程度，對于處理電纜故障的質(zhì)量與效率有著直接影響，也在一定程度上決定了開發(fā)土方量。聲測法（即沖擊放電聲測方法）與聲磁同步法是當前電纜故障點測尋的主要方法。

2.1 沖擊放電聲測法

所謂側(cè)聲測法就是通過相應設備針對電容器進行儲能與充電處理，電壓在達到某數(shù)值后將擊穿點球，同時電容器與放電設備中存在的電能也會通過球間隙對電纜故障點進行放電，進而形成特定聲波。電纜故障出測位置處，以電纜為基礎，使用拾音設備可及時發(fā)現(xiàn)從故障點穿出的電波，進而明確電纜故障點。

2.2 萬用表檢測

萬用表測尋方法的應用，主要采用數(shù)字式萬用表，包括斷芯點檢測與接地點檢測、短路點檢測。其中斷芯點檢測，主要結合電纜故障中，線芯斷開故障為載體，如果不能準確判斷斷芯點，將會影響電纜的整體運行[3]。斷芯點無法從表面準確判斷。應用萬用表，將其調(diào)整到規(guī)定檔，選定斷芯導線一段，另一端需處于懸空狀態(tài)，連接單相交流電源，電源固定為220V，調(diào)整好檢測檔后懸空萬用表的黑表筆，移動其中的紅表筆，開始端為電纜外皮，初期移動檢測中，電壓伏數(shù)為0.2～0.8之間，逐漸延長移動距離，發(fā)現(xiàn)電壓伏數(shù)迅速下降，下降至0.01～0.09之間，出現(xiàn)這種數(shù)值變化，主要因為斷芯原因，由此確定斷芯點位置。

接地點檢測，主要檢測對象為接地故障。電纜接地位置出現(xiàn)故障，需將電纜重新連接，相線另一端需連接干電池，應用數(shù)字式萬用表，將其調(diào)整到規(guī)定電壓檔，檢測故障兩端電壓變化。利用萬能表檢測故障點鉛皮電壓，分別以U1、U2表示。因為選擇的是相同的電纜材料，所以不需要考慮截面積差異，R1R2電阻，L1L2，三者之間的關系為：

由此可以準確確定故障點位置。以100m電纜長度為例，初步發(fā)現(xiàn)L1相線存在嚴重的接地故障，按照上述內(nèi)容將電纜線接好，隨后測量鉛皮電壓分別為 56mV（U1），92mV（U2）根據(jù)上述關系式可得56/92=L1，100-L1=37.84m。以此確定故障點位于L1處。

短路點檢測中，相近于接地點檢測，同樣進行電纜鉛皮測量，掌握兩端電壓后，對比電壓數(shù)值，測量相線數(shù)量必須超過3根，如果發(fā)現(xiàn)測量相線均存在短板問題，需防止絕緣導線，隨后對其展開測量。利用數(shù)字式萬用表進行故障點測尋，測尋故障準確率達到100%，是當前測尋較為準確且常用的方法之一[3]。

2.3 聲磁信號接收定點法

聲磁同步法也就是聲磁信息同步接收測尋方法。讓沖擊直流電壓通過電纜向故障位置進行放電，放電時地面會與電纜保護套的回路形成感應環(huán)流，這時電纜附近將形成完善的脈沖磁場環(huán)境，這就是聲磁同步法的主要原理。同時對于電纜故障點信號與脈沖磁場信號需使用接收設備進行接收。當電纜故障位置與麥克風的距離較近時，閃絡音極大。工作人員在測尋故障位置時，只要發(fā)現(xiàn)脈沖磁場信號就可，就可判斷是否為故障點形成的信號，而與故障點之間的距離也相對較短[4]。接收設備檢測到的磁信號和聲信號間隔時間最短位置就是電纜故障點。在精準定點電纜故障時，結合故障區(qū)域電阻的大小可使用不同的尋測方法。通常情況下，4/5左右的電纜故障主要為故障電阻不為0的接地非金屬電纜故障，這個使用生測法精準檢測到電纜故障位置。受到客觀因素影響，實際工作期間，故障電阻與聲音效果之間具有正比關系，對剩余的電纜故障使用生測法的效率較弱，所以只能使用聲磁同步法。

3 35kV及以下電力電纜故障點測尋注意事項

電力電纜故障點測尋，需要注意以下事項：

第一，及時確定故障性質(zhì)。故障性質(zhì)的確定是制定解決措施的前提，為針對性解決故障問題提供參考。故障性質(zhì)的確定，需要測尋期間提前對周圍情況調(diào)查，了解電纜敷設情況，掌握電纜問題出現(xiàn)是已經(jīng)使用運行的電纜還是初期敷設并未投入使用的展覽，由此確定故障屬于單點故障還是多點故障，擊穿類型屬于運動擊穿還是實驗擊穿，與此同時確定電壓值，由此得到故障屬于低阻類型還是斷線類型。電力電纜故障中還多發(fā)高祖性故障。斷線故障的出現(xiàn)還會在伴隨著跳閘故障，對于這方面的判斷，需以萬用表為載體進行測尋。

第二，故障檢測與距離確定。電力電纜故障測尋中，還要注意，必須及時對故障進行測距，掌握具體距離才能更好的尋找隱藏的故障點，確保故障及時解決。由距離測量先掌握故障點大體區(qū)域。測距以電氣測距位置，將故障點位置確定，采用兆歐表對電纜的電阻值進行測量，同時還包括低壓脈沖測距方法。如果不能準確測量，則判斷此次故障為高阻性故障，在當前測量基礎上還要結合直接閃絡法進行測量，由此準確確定故障點位置[5-6]。

第三，提高故障定點重視。做好故障定點工作是為故障解決以及保證電力電纜安全的前提。故障定點同樣是故障測尋的主要目的。結合故障測尋實際情況，測尋距離與故障性質(zhì)判斷，計算故障定點。這期間需要注意，因為地下電纜與故障距離丈量之間走徑不一致，所以還要進行調(diào)整才能確定故障定點。故障定點方法中，聲測法主要針對非金屬性短路故障，音頻感應檢測法則針對金屬性短路故障[7-8]。如果電纜無法確定具體走向，則需要提前將電纜路徑摸清，隨后進行故障定點，由此才能有效控制測量誤差，保證故障定點準確率。

4 結語

綜上所述，35kV及以下電力電纜故障點測尋研究，是保證電力電纜正常運行，提高電力電纜運行安全性的基礎。電力電纜測量以及故障確定，及時制定解決方案，結合故障屬性與特點，及時解決故障恢復其正常工作，提高電力電纜應用安全性，為國家建設與城市供電創(chuàng)造良好的條件。