探討電力電纜故障相關的原因與檢測

李剛

（中海石油華鶴煤化有限公司，黑龍江 鶴崗 154100）

電力資源已經(jīng)成為我國最主要的能源之一，大中小城市的電力資源消耗迅速增加，為了滿足廣大群眾的用電需求，廣泛地應用電力電纜作為傳輸工具和連接線路。當前我國電力行業(yè)工程項目的開發(fā)力度不斷增加，為了不占用過多的土地資源，電纜通常一般都埋設在地下，這就在一定程度上增加了電力電纜故障的排查難度。若維修工作不及時，那么很容易增加停電問題的出現(xiàn)概率，給民眾帶來了生活困難，直接影響人們的生產(chǎn)生活。結(jié)合我國當前的社會發(fā)展趨勢來看，電力系統(tǒng)故障中最關鍵的故障類型便是電纜故障，要想確保我國電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全運行，就應該第一時間進行電力電纜故障檢驗檢測，精準提出電纜檢查方法，并且有效地提出解決該故障的措施，修復電力電纜故障，從而推動電力工程的穩(wěn)定和安全。

1 電力電纜故障檢測的重要性

當前我國電力電纜的數(shù)量以及規(guī)模不斷擴大，人工檢測的難度也比較大。在電力電纜故障檢測的過程中，往往人工檢測的精準性相對較低，所需的施工人本、人力成本也相對較大，所以實現(xiàn)電力電纜故障智能化檢測已經(jīng)成為未來發(fā)展的必然趨勢。我國當前已經(jīng)進入信息化與智能化時代，已經(jīng)在社會各個行業(yè)普及，將智能化技術引入傳統(tǒng)檢測技術緊密融合，可以最大程度上查找到故障發(fā)生的位置，判斷電力電纜所出現(xiàn)故障的原因，更好地檢查出電力電纜故障，為電能的輸送和支配奠定良好基礎。在智能電網(wǎng)迅速發(fā)展的進程中，影響智能電力電纜故障檢測的原因有以下幾方面：（1）智能化電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加復雜，前期需要購買更為先進設備，其目的是為了提升設備穩(wěn)定性，確保電力電纜設備連續(xù)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。（2）因為發(fā)散式發(fā)電以及風電接入，促使電流的波形變化多樣，促使電力電纜工作運行更加繁忙，面臨著更加嚴酷的考驗。（3）輸電線路實際運轉(zhuǎn)的功率負荷具備自動化特征，無法使用傳統(tǒng)方式進行預防和檢測。所以在當前電力系統(tǒng)實際情況下，應該注重引入智能化電力電纜故障檢測技術手段，不斷提升相關人員的專業(yè)化、智能化知識，在熟練掌握智能化設備的基礎上，明確操作流程和檢查規(guī)則，第一時間發(fā)現(xiàn)電力電纜所出現(xiàn)的問題，做好突發(fā)事件的應急預案，確保電力電纜故障檢查的及時性、高效性。

2 電力電纜故障類型與產(chǎn)生原因

2.1 電力電纜絕緣故障

絕緣故障是一種在電力系統(tǒng)中發(fā)生頻率相對較高、影響巨大的常見故障。電力電纜絕緣故障產(chǎn)生的原因一般是電纜內(nèi)部絕緣裝置磨損、脫落導致的，繼而導致大面積故障影響。電纜設備自身的絕緣裝置非常脆弱，在架空環(huán)境中一般會受到空氣溫度、濕度變化影響以及強電壓等諸多作用，直接造成電阻發(fā)生波動情況。若長時間處于異常環(huán)境中，那么很容易導致絕緣電阻能力下降，從而造成絕緣裝置失靈。若常用的電纜外部絕緣皮出現(xiàn)了干裂、老化、變質(zhì)等諸多問題，那么很容易導致絕緣功能失效，從而造成嚴重的后果，若不能對其第一時間進行高效處理，那么很容易出現(xiàn)觸電危害，嚴重影響人們的生命財產(chǎn)安全。

2.2 電力電纜超負荷故障

電力電纜超負荷故障也是電纜故障中比較常見的類型，導致電力電纜超負荷故障的主要原因便是在電力系統(tǒng)運行的過程中，電力運行長期處于高負荷狀態(tài)，此種問題比較常見。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，我國架空電纜線路復合水平增長率為每年8%，這一增長情況很容易導致電力電纜超負荷故障出現(xiàn)。尤其是在夏季，炎熱與高溫很容易導致電力電纜超負荷問題出現(xiàn)。在高溫炎熱的環(huán)境下進行電力運作，非常容易造成負荷問題，大量的熱量很容易聚集在電纜電線的表面并且難以擴散，容易造成接點、絕緣層、保護層出現(xiàn)比較嚴重的損毀問題。

2.3 電力電纜短路故障

電力電纜短路故障出現(xiàn)的原因便是電力電纜受到絕緣損耗，造成電阻過低最終導致的故障類型。在出現(xiàn)電力電纜短路故障之前，通常情況下，電力電纜本身的絕緣保護裝置受到嚴重磨損問題，其絕緣電阻水平出現(xiàn)了低于特性阻抗的要求。在此基礎上，部分受損嚴重的電力電纜設備還會出現(xiàn)直流電阻歸零的情況。在此種現(xiàn)象下，低阻問題會造成電能流通相對較快，促使在某一個節(jié)點出現(xiàn)過電流以及電壓等問題，直接導致電力電纜短路故障。以應用廣泛的鋁芯電纜為例，不同電纜面積下對電纜電阻最低要求也存在一定程度的差異。例如，針對240mm2截面積的鋁芯電纜設備來說，其特定阻抗應該不小于10Ω，鋁芯面積應該在35mm2的電纜設備，其特性阻抗應該高于40Ω，若低于這個標準，那么可以認定電纜設備存在短路風險。

2.4 電力電纜閃絡故障

電力電纜閃絡故障出現(xiàn)的原因與短路故障形成的原因恰恰相反，電力電纜設備所發(fā)生的短路故障主要集中在電阻過高的高阻環(huán)境下。一般情況下，電纜設備發(fā)生故障的位置所表現(xiàn)出的直流電阻一般超出了該電阻的設備性能阻抗后，便可以將其認定為電纜存在高阻故障。受到高阻問題的影響，電纜設備在運行和檢查的過程中，都非常有可能導致出現(xiàn)泄漏電流的問題，此時，泄漏電流電表數(shù)值激增，很容易出現(xiàn)測試表的表針閃絡擺動情況，直接影響相關檢查檢修單位對電纜故障環(huán)境判斷，這一類的電阻也被稱為電力電纜閃絡故障。

3 電力電纜故障檢測技術

3.1 測聲檢測方法

測聲檢測方法是電纜故障檢測中比較常見的檢測方法，檢測起來非常簡單方便。在實施電力電纜故障檢測的過程中，一般是借助絕緣物質(zhì)向電纜芯線實施有效放電，此種方式非常適用于高壓電纜芯線對絕緣層閃絡放電檢測。此種方式可以借助直流耐壓測試設備開展，操作起來也相對比較簡單。若電容設備進行充電時，如果達到一定的電壓，并且對電纜芯放電時，那么則會聽到絕緣物質(zhì)在產(chǎn)生火花時出現(xiàn)的聲音。在電纜可查看的范圍中，檢測人員可以直接觀察電纜的整體狀況，若電纜埋設地下看不清楚，檢測人員便可以借助測聲手段，使用助聽設備來判斷電纜故障的位置。此種方式雖然簡單，但是所花費的時間非常長，檢測人員需要在電纜周圍不停地查找，直到聽到聲響后，再對所規(guī)定的區(qū)域開展檢測和管控，并且對故障進行維修管控。

3.2 紅外熱像檢測方法

紅外熱像檢測方法在進行運作的過程中，若電流速度相對較快，或者是負荷相對較大時，那么則會促使電纜產(chǎn)生的熱能相對較高，那么則會迅速地提升溫度。在此基礎上，便可以利用紅外熱像檢測方法，第一時間對電纜線芯的溫度進行評測，精準地找到故障出現(xiàn)的位置。紅外熱像檢測方法是當前電纜故障檢測常見的技術手段，被廣泛運用到了電纜檢測技術中，引入此種方法不僅可以快速判斷故障點，而且還可以確保電纜故障檢測的高效性與可靠性，具備一定安全效率，操作程序也非常便捷。

3.3 高壓電橋檢測方法

高壓電橋檢測方法在電纜故障檢測工作中屬于常見的故障排查技術手段，高壓電橋檢測方法的應用原理是借助恒流電源，擊穿電纜產(chǎn)生故障的位置，促使電橋電流的流動性更大，這樣便可以讓電橋線路的兩端出現(xiàn)電位差值，在平衡電橋穩(wěn)定性的基礎上，測算故障的距離差。利用高壓電橋檢測手段，可以有效拓展電橋高阻檢查的范圍，還可以迅速精準地測算出檢查結(jié)果。高壓電橋檢查方法的原理便是電纜和新線路電阻和整體線路依據(jù)比例進行支配的特征，可以有效推動高壓電橋檢測體系構(gòu)成。

3.4 二次脈沖檢測方法

二次脈沖檢測方法是借助高強度脈沖發(fā)送到電纜故障的位置，在對故障位置進行擊穿后，增加故障位置所產(chǎn)生的電弧時間。在這個時間點中，可以對二次脈沖觸發(fā)器和電纜檢測設備引發(fā)。借助這種形式，則會在二次脈沖自動引發(fā)設備啟動的過程中產(chǎn)生兩個低壓脈沖，在故障線路上進行脈沖信息傳送，穿刺電纜。運用檢測設備來觀察電壓波動的特征和電弧的反射波長度，對檢測數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)計算統(tǒng)計。

3.5 低壓脈沖檢測方法

導致電纜故障的原因相對較多，因為各種原因都會促使電纜短路故障出現(xiàn)。利用二次脈沖檢測方法可以輕松地判斷和查看電纜地阻故障。在電纜故障的位置上釋放低壓脈沖，順著電纜低壓脈沖轉(zhuǎn)送到阻抗問題中，查看反射電波的變化情況，對波形進行分析和測算，運用更加合理的方式來判斷故障。若反射脈沖和發(fā)射脈沖呈現(xiàn)出相反的狀態(tài)，則說明電纜出現(xiàn)了低阻以及短路的情況。如果反射脈沖與發(fā)射脈沖呈現(xiàn)出一致的狀態(tài)，那么則說明電纜終端端頭出現(xiàn)了短路問題。

4 提升電力電纜運行質(zhì)量的策略

4.1 選擇合格的電纜保護材料

因為電力電纜在運行的過程中會受到諸多因素影響，很容易導致電纜保護層出現(xiàn)破損、腐蝕、斷裂、擠壓等諸多情況影響，導致電纜故障頻發(fā)。要想降低電力電纜故障頻率，強化電力電纜運行質(zhì)量，就應該從電纜材質(zhì)上進行優(yōu)化。選擇符合國家標準的材質(zhì)，并且要選擇正規(guī)的供貨商，對供貨商的相關資料和產(chǎn)品資質(zhì)進行質(zhì)量報告查看，在確保施工成本在合理范疇內(nèi)的基礎上，選擇高品質(zhì)電纜保護材料，延長電纜的使用壽命，切實有效地提升電力電纜的電力輸送穩(wěn)定性與安全可靠性。

4.2 不斷強化施工人員專業(yè)水平

為了提升電力電纜運行質(zhì)量，要在施工各環(huán)節(jié)就提升電力電纜施工質(zhì)量。對施工管理制度進行完善，嚴格規(guī)范電力電纜鋪設規(guī)范和施工標準，細化各項施工制度，定期對施工人員進行培訓。在電纜施工的過程中，必須要求施工人員具有專業(yè)水平，在施工前盡心施工設計交底工作，對各項電力電纜鋪設環(huán)節(jié)進行把控。不斷提升施工人員的專業(yè)水平，定期開展專業(yè)施工技術培訓，杜絕讓施工人員按照自己的施工經(jīng)驗和習慣盲目地進行施工，杜絕電力電纜故障隱患問題出現(xiàn)。落實權責發(fā)生機制，對各個電力電纜施工項目的權責進行落實，若因為施工原因?qū)е铝穗娏﹄娎|故障，應該第一時間進行權責追查，讓每個施工人員都具備質(zhì)量意識，從施工建設根源上減少電力電纜故障發(fā)生。

4.3 引入智能化電力電纜檢測技術

引入智能化電力電纜檢測技術已經(jīng)成為當前電力事業(yè)發(fā)展的必然，在當前電力系統(tǒng)日漸復雜、電纜數(shù)量日漸增多的當下，引入智能化電力電纜檢測技術成為強化電力系統(tǒng)安全管理的關鍵。智能化電力電纜檢測技術應用在故障發(fā)生之前、之后的檢測，不僅可以在日常檢修工作中應用，而且還可以應用到故障出現(xiàn)后。針對日常檢修工作來說，可以第一時間對智能化電力電纜的運行安全與穩(wěn)定性進行檢測，杜絕潛在的安全隱患。當出現(xiàn)電力電纜故障時，可以第一時間確定導致故障的位置和原因，方便檢修工作順利實施。所以電力電纜檢修維護工作應該引入智能化電力電纜檢測技術，結(jié)合自身實際情況做好智能化電力電纜檢測技術的引入統(tǒng)籌，結(jié)合地區(qū)實際情況，做好智能化檢測技術的應用。

4.4 制定出完善的檢修管理制度

為了提升電力電纜運行質(zhì)量，應該制定出完善的電力電纜運行檢修管理制度，定期對電力電纜運行質(zhì)量進行動態(tài)化檢查，將故障防患于未然。形成“事前預防管理”機制，制定出每日、周月、每年的電力電纜運行檢修計劃，將檢修管理計劃落實到各個檢修管理小組。動態(tài)化地引入信息技術手段，將電力電纜運行數(shù)據(jù)動態(tài)化進行追蹤，固件出故障數(shù)據(jù)庫，總結(jié)區(qū)域電力電纜運行故障的數(shù)據(jù)庫，對常見的故障進行把控，總結(jié)出電力電纜運行故障的規(guī)律，切實將故障防患于未然。

5 結(jié)語

總而言之，電力資源成為當前人們?nèi)粘Ｉ钆c生產(chǎn)中不可忽視的重要資源，若電纜發(fā)生故障，要第一時間了解并掌握電纜故障出現(xiàn)的原因，并且做好相應的防范工作。第一時間排除電纜隱患，有效預防意外停電事故出現(xiàn)，杜絕因為電纜損壞對人們生活生產(chǎn)帶來不良影響，確保廣大群眾的用電安全。