高壓電力電纜接地故障查找技術(shù)分析

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摘 要：城市化進(jìn)程中，為滿(mǎn)足社會(huì)發(fā)展需求，高壓電力電纜成為區(qū)域供電的主要應(yīng)用方式。但是由于高壓電力電纜外部環(huán)境較差，容易產(chǎn)生接地故障，影響區(qū)域供電系統(tǒng)穩(wěn)定性。因此，本文結(jié)合高壓電力電纜接地故障原因，對(duì)高壓電力電纜接地故障查找技術(shù)展開(kāi)分析。借此提高電力電纜故障查找效率，保障城市電力系統(tǒng)可靠運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：高壓;電力電纜;接地故障;查找技術(shù)

引言：

高壓電力電纜能夠改變城市用電條件，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供較多便利。但在高壓電力電力實(shí)際應(yīng)用中，卻存在較多故障隱患。其中較為突出的是接地故障，對(duì)此，相關(guān)人員需綜合分析高壓電力電纜接地故障原因，積極落實(shí)電力電纜接地故障查找技術(shù)。因此，本文對(duì)高壓電力電纜接地故障查找技術(shù)進(jìn)行研究，希望為相關(guān)從業(yè)人員提供技術(shù)借鑒。

一、高壓電力電纜接地故障原因

第一，機(jī)械性損傷。高壓電力電纜中，機(jī)械性損傷為常見(jiàn)故障類(lèi)型，此種損傷占據(jù)故障總量的50%.機(jī)械性故障是指電力電纜在實(shí)際鋪設(shè)期間，以及后期運(yùn)行期間，受外力作用，存在直接性的損傷[1]。比如施工損傷、外力磨損、自然損傷這類(lèi)現(xiàn)象。損傷初期，高壓電力電纜故障并不明顯，但在損傷惡化后，會(huì)演變?yōu)槊黠@的接地故障。而造成機(jī)械性損傷的原因較為復(fù)雜，且難以被診斷。

第二，絕緣受潮。受高壓電力電纜應(yīng)用環(huán)境制約，絕緣受潮與電纜所處環(huán)境息息相關(guān)。其中高空架設(shè)、地下敷設(shè)的電纜，都會(huì)在雨水、陽(yáng)光等自然元素侵蝕下，使得電纜受潮，誘發(fā)接地故障。再者，若是電纜各端口密封性不足，同樣會(huì)存在受潮現(xiàn)象。具體表現(xiàn)為泄漏電流變大，絕緣電阻變低，導(dǎo)致電纜在熱損耗增加后，留下接地故障隱患。

第三，低阻、高阻接地故障。在高壓電力電纜相間的絕緣、相對(duì)絕緣被損傷后，絕緣電阻降低后，就會(huì)產(chǎn)生低阻接地故障。具體來(lái)說(shuō)，相對(duì)絕緣電阻值小于150Ω后，視為低阻故障，故障點(diǎn)多位于電纜終端，且電纜特性絕緣阻抗大于相對(duì)絕緣電阻。若是電纜絕緣電阻較大，則為高祖故障，可分為閃洛性、泄露性?xún)煞N故障方式。電纜預(yù)試期間，泄露電流和試驗(yàn)電壓呈正比，是泄露性故障的典型特點(diǎn)。而閃洛性故障，其特點(diǎn)在于故障點(diǎn)未能形成低阻通道，且絕緣電阻值較大。在具體試驗(yàn)期間，電壓值升高時(shí)，泄露電流變大，若電流降低則泄露電流變化現(xiàn)象消失。

二、高壓電力電纜接地故障查找技術(shù)

（一）故障測(cè)距技術(shù)

1.電橋法

高壓電力電纜故障檢測(cè)中，電橋法應(yīng)用效果較為明顯。此種故障查找技術(shù)，能夠針對(duì)性的找出高壓電力電纜中的低阻接地故障展開(kāi)檢測(cè)，技術(shù)原理為電橋原理。電橋法查找接地故障時(shí)，會(huì)在電纜外部調(diào)節(jié)電阻阻值，并通過(guò)分析電阻阻值變化規(guī)律，使電橋兩端處于平衡狀態(tài)，以便于計(jì)算故障位置[2]。計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)后，可根據(jù)數(shù)值、故障查找經(jīng)驗(yàn)，判斷高壓電力電纜具體故障點(diǎn)。在各類(lèi)高壓電力電纜接地故障中，其中低阻故障較為常見(jiàn)，而電橋法在故障查找工作的應(yīng)用，能夠有效提高接地故障處理效率。

2.低壓脈沖發(fā)射法

低壓脈沖發(fā)射法在接地故障檢查期間，屬于無(wú)損性查找技術(shù)。該技術(shù)可借助“低壓電流”窄脈沖信號(hào)的傳送，使信號(hào)進(jìn)入高壓電力電纜內(nèi)部，并且在接頭、信號(hào)短路點(diǎn)發(fā)出信號(hào)，而技術(shù)人員結(jié)合信號(hào)接收位置，了解信號(hào)反饋波形。在波形準(zhǔn)確測(cè)量后，診斷接地故障，同時(shí)將故障信息反映至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。以便于技術(shù)人員及時(shí)處理高壓電力電纜的接地故障。低壓脈沖反射法，在接地故障查找中，所反射波形可分為正波形、負(fù)波形兩種，可直接明晰短路點(diǎn)。在波形比較平緩時(shí)，故障點(diǎn)位置一般為電纜接頭部分，故障類(lèi)型為低阻接地故障。高壓電力電纜故障查找中，低壓脈沖發(fā)射法應(yīng)用范圍廣、頻率多，能夠有效監(jiān)測(cè)電纜短路、斷路。同時(shí)在電纜長(zhǎng)度測(cè)量中，區(qū)分電纜終端頭、T型接頭，以此明確接地故障點(diǎn)位置。但在低壓脈沖發(fā)射法實(shí)際運(yùn)用中，技術(shù)人員還應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)波形的準(zhǔn)確解讀，進(jìn)而判斷故障種類(lèi)。

（二）故障定位技術(shù)

1.聲波法

聲波法在高壓電力電纜接地故障查找中，可將聲波視為故障檢測(cè)工具，在聲波發(fā)射后判斷故障類(lèi)型及具體位置。具體來(lái)說(shuō)，電纜接地故障查找技術(shù)中，聲波發(fā)在故障查找中，會(huì)將高壓脈沖發(fā)射于電纜內(nèi)，直至高壓脈沖抵達(dá)故障點(diǎn)[3]。之后，技術(shù)人員可根據(jù)聲波自身能量，擊穿故障的接地點(diǎn)，從而在短暫性聲響產(chǎn)生后，借助拾音器擴(kuò)大聲響，以判斷故障位置。此種故障查找中的定位方法，在高壓電力電纜故障維修中較為實(shí)用，能夠迅速確定故障位置。多用于緊急事故、故障多發(fā)點(diǎn)的電纜故障查找，并且利用聲波定位故障，可確保故障點(diǎn)查找的高效性、準(zhǔn)確性。

2.聲磁同步法

高壓電力電纜故障查找期間，聲磁同步法可用于高阻、低阻接地故障查找。此種技術(shù)的實(shí)施工具，一般為“高壓脈沖發(fā)射器”。利用該工具向電力電纜發(fā)射脈沖，可在脈沖發(fā)射后反饋故障點(diǎn)電磁信號(hào)。在此期間，技術(shù)人員還需使用高頻拾音器，以及電磁監(jiān)測(cè)儀，及時(shí)獲取故障點(diǎn)聲音的反饋信息。此外，應(yīng)用聲磁同步法時(shí)，為確保故障查找效果，相關(guān)人員還需結(jié)合此項(xiàng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，選擇適用性強(qiáng)的故障類(lèi)型，同時(shí)在相關(guān)儀器使用前，預(yù)先完成調(diào)式、校驗(yàn)工作。

3.電纜燒穿法

相較于其他高壓電力電纜故障查找技術(shù)，電纜燒穿法在故障點(diǎn)檢驗(yàn)、診斷中，可應(yīng)對(duì)聲波、聲磁無(wú)法擊穿接地點(diǎn)，傳送故障信息的情況。電纜燒穿法可使用電纜燒穿設(shè)備，發(fā)射高壓電流，并且在電流發(fā)射后，誘發(fā)高壓電力電纜短路發(fā)熱，以此在電力電纜外部絕緣碳化、熱老化后，判斷電纜接地故障實(shí)際位置。除此之外，電纜燒穿法在各類(lèi)接地故障查找技術(shù)中，其技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于它能夠適用于多種故障情境，使故障查找工作有序開(kāi)展。比如，電纜燒穿法應(yīng)用中，可通過(guò)觀察殘壓電流、電壓泄露等數(shù)據(jù)變化，有效判斷高阻故障。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高壓電力電纜接地故障的查找效率，關(guān)系著城市用電的安全性及可靠性。在高壓電力電纜接地故障中，較為常見(jiàn)的故障原因包括機(jī)械性損傷、結(jié)緣受潮等。而在接地故障查找技術(shù)中，為確保技術(shù)人員工作效果，還應(yīng)結(jié)合電橋法、聲波法等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，針對(duì)性的開(kāi)始故障查找工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮經(jīng)緯.冶金企業(yè)高壓電纜異地相間接地短路故障分析及對(duì)策[J].冶金自動(dòng)化，2019（2）：66-67.

[2]任成君.電力電纜故障分析與故障點(diǎn)定位研究[J].中國(guó)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2017（12）：199-200.

[3]趙燕鵬，李傳東.35 kV電力線路單相完全接地故障位置的查找方法[J].電世界，2019（7）：112-115.