高压电缆护层接地故障查找技术探讨

高压电缆护层接地故障查找技术探讨

林文强

林文强

（广州市电力工程有限公司510000）

摘要：高压电缆护层接地故障问题非常棘手，在出现故障时应快速准确查找故障点，这不仅需要技术人员有丰富的经验，还需要掌握并灵活运用各种技术，对故障点进行测距和定位，快速解决故障以确保电力系统的稳定与安全。，本文详细分析了出现电缆故障的原因，对如何查找电缆故障点提出诸多方案。

关键词：高压电缆；故障查找；解决方案

经济的快速发展，使社会对电力的要求也越来越高，用电负荷的增加也对电力系统提出了更高的要求。为了保证电力输送的稳定与安全，电力部门开始采用高压输送电力，但是高压电缆护层在接地作业中容易出现故障。因而相关电力部门和工作人员应当掌握高压电缆护层接地故障查找技术，并灵活运用。

1、出现电缆故障的原因

1.1电缆制作不达标

有些厂家在生产电缆时，没有按照具体标准设计以及生产电缆，致使电缆出现严重的质量问题。电缆在制作的过程中需要很严格的步骤，稍微一点差池，可能就会引起很多问题。比如，半导垫层的爬电距离如果设计的不够，在制作时就会出现热收缩进而内部受潮，或者出现一些杂质。使用中，遇到很强的电场，杂质就会游离，引起放电，出现电缆故障。此外，如果在制作电缆接头过程中，湿度很大，绝缘水平就会受到影响，有时会出现爆裂的可能。

1.2电缆安装出错

电缆在安装时没有依照相关要求。长时间的使用，让安全问题不断暴露。

1.3电缆绝缘长期运行，造成老化变质

电缆绝缘长期运作，会增大介质的损耗使电缆绝缘强度下降，如果热量很高，就会导致老化变质。如果安装的地方不能很好地通风散热，那么电缆也会损坏更大。

1.4电缆的超负荷运行

电缆的芯会在电流通过的时候发热，加上其他产生的热能，电缆的热量就会不断升高，当温度过高时，电缆的性能就会造成一定的破坏，尤其是夏天，温度很高，热量不易外排，长时间累计，电缆就会出现问题。

2、查找电缆故障点

常用的仪器设备有：DLG-1型闪测仪、QF1-A型电缆探测仪、故障定点仪及电缆路径仪

2.1利用电容电流测定

测量方法：在保证所测时的电压相等的前提下测出每相芯线的电容电流分别记为：Ia、Ib、Ic，在电缆的末端再次测量电容电流分别记为Ia′、Ib′、Ic′。第二，根据所测数值判断断线距离近似点。第三，根据C=1/2πfU这一电容量计算公式，得出结论：电压U、频率f不变时C与I成正比。电缆全长记为L，将芯线断线点距离记为X，则Ia/Ic=L/X，X=（Ic/Ia）L。电压如果保持不变这样的测定是十分准确的。

2.2零电位法测定

零电位法实际上是一种点位比较法，在测量的过程中其更多的是用来测量一些芯线比较短的电缆线路，测量时能够获得是十分准确的测量结果。在实际的应用中，测量人员需要先测量故障芯线的尺寸型号，然后选择一根与故障芯线型号一致长度相等的导线，将两根导线并联接入线路中，然后在电路中施加电压，这种情况下对应的两点之间电位差应当为零，在测量的过程中通过移动微伏表来观察电表的指示值，当电表显示为零时检测点的位置就是故障所在的位置。

2.3红外线探测法

当电缆漏电故障，多用此方法。因为如果电缆某点发生漏电故障，这个点的温度就会高于其他点，这时使用红外线探测仪，可以简单快速地检测出故障点。

2.4直接查找法

检查线路表面，线路如果有破损、缺口、灼伤等进行重点查找。看其温度是否过高，如果线路破损断裂，应用试电笔加以查找。如果试电笔亮了，说明所测试点漏电。

2.5跨步电压法

跨步电压法用于定位电缆护套故障，其工作原理是用探棒检测土壤地势最低点，如果电势差越小，说明越接近故障点。利用这种方法可以有效检测电缆护套的故障。

3、电力电缆护层的选择

3.1交流系统单芯电力电缆的选择

在选择电力电缆时应当优先选择非磁性的金属铠装电缆，如果是未经过处理的钢制铠装电缆是不能够直接接入电路的，否则会影响电路的正常使用。

3.2根据不同的环境选取相应的电缆

如果电缆经过水流经的地区，或者阴冷潮湿区域，需增加特殊的保护层。如果电缆在水中，则应使用挤塑外护层。

3.3依据场所选定保护层

电缆无可避免地在很多时候要经过公共场所，公共场所人客流量大，保证人员安全就成了重中之重。针对防火防爆的要求，应选用聚氯乙烯或乙丙橡胶的外护层。这些防护层不含卤素，很大程度上可以避免安全事故的发生。

3.4低温环境下防护层的选取

电缆安装如果周遭环境温度较低，应选用聚乙烯外护层。

3.5有水或者化学液体环绕

电缆安装周围如果有水或者化学液体环绕，对于保护层的选取则需要考虑防水这一要求，金属塑料复合阻水层、金属套等径向防水构造都是可以有效防止水流、化学液体侵入的。

4、电缆外护层的选用

4.1PE护层的选用

PE互层适用于直埋和穿管敷设，安装比较方便，但是不阻燃，如果遇到明火，会有极大的安全隐患。

4.2PVC护层的选用

具有一定的阻燃性，其外护层外应有一层外电极，使电缆的维护更加方便。

5、高压电力电缆的整改建议

高压电缆应用于生活的方方面面，为了确保其安全，就需要对高压电缆进行整改。及时更换老化比较严重的高压电力电缆。在线路旁边树立警示牌，尽量保证电缆附近没有高大树木。设立专门的维修团队，定期进行维修。

6、对于电缆附件的如何选择

（下转第165页）

（1）户内终端在室内条件下使用，不受大气影响。

目前用于XLPE电缆的户内终端形式多样，体积较小。插式附件终端可以在无电压、有电压无电流和有电压有负荷等几种状态下插；户外终端附件受天气等的影响，比如遇到大风、雨雪等的天气，除此之外，气温变化对户外终端也有很大的影响。所处的环境比较复杂，考虑因素较多。

（2）电缆接头分为绝缘接头和直通接头两种。

（3）如果电缆金属护层电压等级超过35kV，那么就不需要直接接地端，应该使用护层绝缘保护器将之接地，保护器的三相接线方式，则应采取Y0接线。

（4）在选择护层绝缘保护时，需要考虑多方因素，即耐久、可靠、监视维护方便和利于安装。

（5）如果电缆的保护层直接接地，那么一旦电压的等级超过35kV，电路极有可能会因为工频或者是感应电流过大而被击穿，这种情况下需要抑制电路中感应电流的强度，相关的工作人员应当在电缆沿线进行回流线或者是均压线的布设。对于一些隧道以及沟渠内的电缆，在铺设时一定要架设好地干线。

（6）回流线路中的阻抗以及线路两端接地电阻的阻值大小必须要经过严格的计算，确保所有的阻值能够有效的抑制电路中感应电路的大小，确保电路能够处于正常稳定的状态下运行。除此之外，在进行回流线的排列时施工人员还要控制好线路上的电能损耗，不能够过分的增大线路中的阻抗，否则会导致线路中电能损耗过大，影响线路电能的输送效率。

7、故障的定位

在进行故障的测量定位时，粗测方法可分为两类：一类是为波反射法。另一类是电桥法。

7.1电桥法

电桥法利用故障点两侧的电缆线芯电阻与比例电阻构成设被测电缆两端距故障点的距离为L1和L2，电缆全长为L，

它们对应的线芯的电阻为R1和R2，显然R1/R2=L1/L2。电桥法这种探测方法十分经典，因此被广泛运用。在其之内又可分两类即低压电桥法和高压电桥法。面对短路点接触电阻小于1Ω或电缆芯线间直接短路或的故障，这种测量方法一般比较精准，其判断误差一般不大于3m。对于故障点接触电阻大于1Ω的故障，可采用加高电压烧穿的方法使电阻降至1Ω以下，再按此方法测量。电桥法所测的数据较为精准，不过在测量时要保证所连接的线路短，有足够大的线径，且必须用采用压接或焊接将他们连接，除此之外，还需全部保留计算过程中的小数位。

7.2波反射法

反射法可分为一次脉冲法（低压脉冲法）、二次脉冲法、弧反射法、三次脉冲法等，常用于未知电缆长度及断线故障的测定，可用于测量的范围大，脉冲波在电缆中以一定速度传播，在电缆击穿点或电缆端部反射，波反射法根据脉冲的时间差定位。

8、结束语

在科技日益发达的现代，新的技术被加以广泛使用，高压电缆得到了大规模运用，但是随之也出现了很多的问题，要保证电网能安全有效地运作，注意电力电缆的质量是十分必要的。学会降低故障的发生率，将危险因素降到最小，就要学会利用电缆故障查找技术予以检测。制定新的方案，降低火灾等的发生率，以线路的安全为前提，进行合理的设计。不断掌握新知识、积累新经验、增长新本领，适应新的挑战。

参考文献：

[1]杜瑞珊.高压电力电缆故障探测技术分析[J].城市建设理论研究：电子版，2015（16）.

[2]吴金辉，靳静，牛冠清.高压电力电缆设计技术要点[J].电气工程学报，2013（5）：52~53.

[3]吴峰.论电力电缆故障种类[J].城市建设理论研究：电子版，2015（11）.