电力电缆故障原因与检测技术

电力电缆故障原因与检测技术

崔春雨

呼和浩特供电局 内蒙古呼和浩特 010050

摘要：随着社会的发展，我国城市化进程不断加快，电力线路建设总电缆所占比例日益增加，尤其在城市中心位置、工矿企业内部供电中发挥着重要的作用。但电力电缆实际应用过程中极易出现电缆故障，相关部门需要针对这些故障实行相应的检测技术。

关键词：电力电缆；事故原因；检测技术

引言

当前电力系统已经成为人们工作和生活中不可或缺的一部分，因此保证电力系统运行的安全性至关重要。电力电缆是电力系统中重要的组成部分，因此电力电缆的正常使用受到了人们的广泛关注。从目前电力系统的运行情况来看，电力电缆虽然能够在很大程度上保证电力系统运行的安全性，但是仍然会出现一些故障，从而防止了电力系统的正常运行。所以说，采取合适的方法来对这些故障进行检测，并且采取合理有效的策略来预防这些故障成为电力电缆发展中应该广泛重视的问题。

1电力电缆故障智能诊断的必要性

在智能电网运行过程中，电力技术人员需要实行智能诊断方式，有效地判断电力电缆故障及其原因，为电能传输和分配的有效性提供支持。在未来智能电网中，智能诊断的相关因素主要有：首先，在未来智能电网中，由于分布式发电和风电场接入，使得电流波动日益复杂，这就使得电网设备面临着严峻的压力；其次，潮流和负载呈现出自动化特点，难以利用常规方式进行预测；最后，智能电网需要投入大量的资金，这就使得电网设备控制呈现出复杂性特点，电力技术人员应确保设备处于稳定的运行状态，在设备连续运行的基础上，才能够为电网设备转换提供更多信息支持。因此，电力技术人员需要掌握智能诊断的操作方法，这样能够提前避免故障的发生和计划外停电现象，有助于及时地更改设备的最佳窗口时间。

2电力电缆故障原因

造成电力电缆故障的原因有很多，这就需要电力技术人员做好电缆维护、快速检测定位等工作。在电力电缆实际运行过程中，常见的故障原因主要分成以下几种：第一，线路老化。通常情况下，电缆运行环境相对恶劣，常用的绝缘材料，如交联聚乙烯极易受到酸、碱、盐、水和微生物等影响，出现老化现象，在长期的发展中绝缘层会被击穿，引发短路和低阻故障。第二，机械损坏。埋地电缆事故是一种常见的事故，在电力电缆事故过程中，未经确认开展开挖、打桩等工作，以及重型车辆碾压都会引发电缆错位、扯拉变形等问题，进而引发电缆故障。第三，电缆接头制作不合理。在电缆接头未进行防潮措施、密封和接头电线连接压接不良、接头位置不合理的情况下，会引发电缆故障。第四，电缆施工安装不规范。在实际施工过程中，电力技术人员未按照相关要求进行施工，极易出现碰伤电缆、弯曲过度、电缆错位变形等问题，造成电缆故障。第五，自然因素。电力电缆极易受到各种自然因素的影响，如温度因素使得电缆出现涨缩，导致绝缘层外皮擦伤、导体中断，且雷电、狂风暴雨也会造成电缆故障。

3电力电缆故障检测技术

3.1电桥检测法

电桥检测法又被称为经典电桥法，这是一种长期应用的发展，适用于故障检测的单相接中。电力技术人员将非故障和故障导体进行连接构成小桥，确保小桥处于平衡状态，通过调节电阻实现平衡，随后对其进行测量，利用桥臂电阻比推算测量结果。电桥检测法是一种发展时间长、经典的方式，但已无法满足新时期电力事业的实际需求，逐渐被淘汰。

3.2脉冲电流法

在当前电力系统运行的过程中，对于电力电缆的一个主要的检测方法就是脉冲电流法。对于脉冲电流法而言，其工作的主要原理就是将电力电缆发生故障的位置进行击穿，在击穿的过程中会产生一定的电流信号，通过对于该故障点电流的行波的测试以及击穿过程中的往返时间来对故障点的位置进行确定。当然，脉冲电流法在使用的过程中存在一定的局限性，其中一个主要的故障就是其脉冲电流的波形产生是用互感器进行的，这就导致电流波形复杂，从而使得故障点位置的确定复杂度上升。因此，在对电力电缆进行故障点位置确定的过程中，要根据电力电缆的实际情况来确定是否采用脉冲电流法。

3.3震荡波检测技术

震荡波检测技术是一种应用普遍的离线电缆局放检测技术，这项技术是对充电后经过系统检测回路的电缆放电电流中的脉冲信号进行诊断和分析，进而判定电缆中的放电情况和故障点，以实时、准确地判断电缆的健康状况，及时地发现并判断电缆故障，为电缆运行的持续性和稳定性提供支持。电力技术人员在应用震荡波检测技术的过程中，需要针对检测电缆进行直流加压，确保电压值达到预定值，还需要合上高压固态开关，利用设备电感和被检测电缆电容产生谐振，这样被检测电缆终端能够获取阻尼震荡电压，通过分析电缆的各项运行信息，利用固定电感和被检测电缆形成的阻尼震荡回路以及相关配置，确保电压震荡频次和工频频次一致。

3.4直闪法

在闪络故障排查过程中，直闪法是故障排查效率最高的方法。闪络故障点会存在较高的电阻，专业技术人员能够利用高压试验设备让故障点出现跃变波和脉冲波，并且在测试口将反射回来的电磁波进行详细记录，根据记录下来的波形计算电波在电缆内的运行时间，根据电波运行时间，进而推算出故障发生点。电压法和电流法是直闪测量法最主要的两种信号采集方式。

在电缆排查领域，电压法进行测量时，可能会出现波形变化较小、误差较大等问题，所以在实践过程中，电流法是运用最广泛的故障排查方法。利用电流法进行电缆故障排查，电流耦合器即使于高压回路之间没有形成连接，也可以进行准确测量。这种测量方式保障了测量人员的人身安全，并且操作比较简单。此外，耦合器收集来的电波信号也可以以直观的形式进行故障排查辨认。

直闪法在实际故障排查检测过程中，能够准确收集击穿瞬间的信号，并且利用这一瞬间的信号进行故障点排查。通过这种方式得出的故障点准确性较高。但是任何事物都有正反两个方面，该方法在进行电缆故障排查过程中也存在相应的问题。最核心的问题在于多次放电后，电缆故障点会因为碳阻通道的阻碍无法再利用该种方法进行测量。尤其是在电阻逐渐下降过程中，当电阻下降到临界点后便不会产生闪络，直闪法也就没有任何用武之地。

3.5电容电流检测法

在电力电缆处于工作状态的情况下，电力系统中的线路和设备会有一定的对地电容，在电压作用下会出现电容电流，在电力电缆敷设日益增加、电力设备大量投入运转的情况下，电容电流会不断增加。电力电缆会在缆线长度和电容量之间出现一种关系，其本质是一种线性关系，但电容电流检测法主要是根据线性关系实现的。电容电流检测法常用于电缆中芯线故障的检测，在实际检测过程中，电力技术人员需要测试电缆头部的电容电流，随后测试电缆末端的电容电流，最后对比测试结果中正常芯线和故障芯线的电流，以此为基础确定电力电缆故障位置。

结语

随着电网的不断发展，电力电缆作为电网系统运行中的重要组成部分，对于其的故障检测也成为人们广泛关注的问题。当前，已经有了相对成熟的故障检测方法，但是对于电力电缆的故障检测研究仍然是相关研究人员一直坚持不懈研究的问题。基于此，本研究对电力电缆故障的性质和发生的原因进行了简要的介绍，并重点阐述了电力电缆故障检测的方法与电力电缆故障的防范对策。

参考文献

[1]王晓彪,庞丹,张俊驰,等.电力电缆故障诊断与检测技术分析[J].电子制作,2016(18):92.

[2]吴迪.电力电缆故障探测技术的应用与效果探析[J].通信电源技术,2019,36(6):271-272.

[3]卜威,王韬,普凯.电力电缆故障诊断技术在智能电网中的应用研究[J].机电信息,2019(17):23,25.