高压电缆的故障测试与处理方法

高压电缆的故障测试与处理方法

何轶聪

国网江苏省电力有限公司常州供电分公司 ,江苏省 常州市 213000

摘要：随着经济和各行各业的快速发展，电力行业发展也十分快速。针对电力电缆发生故障原因以及对故障点的探测方法的分析，提出了在未来发展过程中，电力电缆故障测距所使用的全新方法和常用技术。

关键词：探测技术；高压电力电缆；电缆故障类型

引言

随着社会的发展，人们的用电需求不断提升，而城市化人口的增长导致输电网络中电力电缆不断增加，输电压力也与日俱增。在人们的生活中，输电电缆已经上升到了极其重要的地位，一旦发生故障将会影响人们的正常生活，因此在未来的发展过程中，故障的检修以及快速恢复供电非常重要。而一般来说，电力电缆的输电方式中，高压电力电缆电力输送属于其中相当重要的一环，因此如何通过科学技术来快速的查找电缆故障恢复供电，属于未来电力发展过程中的主要研究方向。

1高压电缆故障的类型

在高压电缆投入运行之后，往往会受到多方面因素的影响，导致电缆未达到使用寿命时就会出现故障，一般来说导致电缆出现故障的因素主要有以下几点。（1）电缆本身存在质量问题，在生产的过程中，由于技术人员生产工艺等问题，导致高压电缆出现绝缘偏心、绝缘解蔽均匀性差、电缆金属保护套密封性较差等，而这些问题在最终的发展中又将直接影响电力电缆的使用寿命，导致电缆出现故障。（2）规划设计因素，在设计工程的过程中，设计人员由于不具备电缆的相关知识，导致没有从多方面因素考虑电缆的实际使用寿命。一般来说，这种情况主要有电缆转弯半径不足，现场无法缆线铺设等等问题，严重情况下设计人员的电力电缆知识不足还会导致故障的发生。（3）测试施工方面的因素，在实际施工过程中，施工现场环境较为恶劣，电缆接头施工存在着一定问题，与此同时施工流程没有遵照严格的规范进行，这些都会导致电力电缆在使用过程中有出现故障的可能。（4）电缆运行过程中出现问题，如果电缆长期处于超负荷状态下进行运行或者电力电缆运行外界环境较为恶劣，这些都容易导致电缆出现故障。（5）外力破坏的因素。在铺设过程中，电力电缆容易遭受到外力的破坏，这些破坏将会直接导致电缆的质量受到影响。

2故障的确定

对于高压电力电缆，在发生故障之后如果具备有一定的条件，那么首先应该进行现场勘查，同时勘察过程中需要注意做好安全措施。针对不同的电缆故障，可以选择不同的测试方法，如果出现了电缆主绝缘故障，那么可以使用万用表进行导通试验，来判断电缆有无断线现象，随后需要使用兆欧表来对电缆主绝缘电阻进行测试。但需要注意的是，这种测试方法并不足以判断电缆故障性质，一旦发现兆欧表显示绝缘电阻为零时，此时兆欧表的分辨率较低，需要使用万用表来对电缆主绝缘电阻进行二次测试。如果电压电缆经过了测试，显示数据合格，测试人员还需要使用耐压实验，对其进行闪络性故障方面的检查。而如果电压电缆出现了外层故障，可以使用兆欧表来测试电缆各个分段之间的接地电阻是否合格，从而判断出电缆故障分段。

3故障性质的分类、测试、定点方法

3.1测距方法

一般来说常见的测试方法是采用惠斯顿电桥法，电桥法中又包含有电阻电桥法、电容电桥法两种。在测距过程中使用惠斯顿电桥法的优点在于简单方便，同时较为精准，而惠斯顿电桥法的缺点在于其不适用于高阻电路或发生了闪络性故障的电路。伴随着电力电子科技的发展，在近几年来电力电缆的故障测试技术已经有了较大的飞跃，除了惠斯顿电桥法之外，又出现了测距的脉冲电流法、路径探测法、脉冲磁场法以及使用声音信号时间差来寻找故障的方法。也就是说在未来的发展过程中，伴随着信息技术的进步，寻找电缆故障的探测技术有了全新的发展方向，进入了智能化的阶段。

3.2平衡电桥法

平衡电桥法，就是在电桥平衡时按照其电阻与长度之间的比例关系来计算故障距离。这一种方法主要是实现非故障相和被测电缆故障相的短接。见图2所示，其电桥展开的两臂分别接非故障相和故障相，利用电阻改变器的调节，最终满足电桥平衡的要求。这一种方式主要是在短路、低阻接地、外护套所引发的故障之中使用，但是无法对三相电路低阻故障进行检测。一旦出现因为高阻值引起的电路故障，就可以考虑通过转化的方式将其转化为低阻故障，再一次进行测量，在转化中可以考虑用负高压烧穿故障点的方式来进行处理，但是还需要注意不是所有的故障都可以利用这种方式。

3.3电桥法

目前在电力系统现场检测工作中，电桥法的应用较少，但是对于不明显的低压脉冲反射和高压击穿类的特殊型故障，应用电桥法可以达到很好的检测效果。所谓电桥法检测，具体就是电桥两臂分别和故障相和非故障相连接，通过适当的调节电阻确保电桥达到相应的平衡，然后利用相应的公式计算故障点和测量点之间的距离。通过应用电桥法对电力电缆故障进行检测，具有精准度较高、应用过程简便的优点，但是也有一定的缺点，比如对于高阻抗故障、相间短性故障以及闪络性故障的检测效果较为一般。

3.4低压脉冲反射法

应用低压脉冲反射法进行检测的过程中，其实就是将低压脉冲注入电力电缆的故障相。该脉冲会沿着电缆进行传播，当到达阻抗不匹配的位置后，证明遇到了故障点，脉冲会产生反射，设置在测试点的仪器会记录该脉冲的信息，通过计算发射脉冲与反射脉冲在电缆中的传播时间以及往返的时间差，可以得出故障点和测试点之间的距离。这种检测方法具有简单直观的优势，即使不知道电缆的长度信息等资料，也可以计算出故障位置的相关信息，但是该种方法也具有缺点，即只有知道电缆走向时才能应用，对于高阻抗与闪络性故障不适合应用低压脉冲法进行测量。

3.5高压闪络法

这种测试方法的主要适用对象在上文的图表中已经有所提及，那就是高阻闪络性故障。在进行这种故障实验的过程中，电压往往会高达数万伏，因此需要严格遵守规章制度。在实验的过程中，更换接线时应该切断电源，充分调整间距和间隙，保证电容器和电缆能够充分的完全放电，同时还需要注意连接地线。在完成了实验之后，处理人员还需要使用低压脉冲法进行二次测试。同时测试的过程中由于电压较高，还需要注意高电压测试设备的功率与闪光灯的工作功率需要分开，保证闪光灯的连接远离高压线路，防止出现短路的现象

结语

随着我国对电力电缆特性研究的逐步深入，众多故障测距以及定位方法都有了实际化的提升。然而当下存在的问题是依旧没有一种测试方法能够应用于所有故障线路中，因此在未来的发展过程中，电力电缆故障检修人员需要坚持具体问题具体分析，根据电缆的实际情况来选择检查方法。无论是电缆的铺设情况，还是电缆所处的环境因素都属于检修人员需要考虑的重要因素，因此采用合适的方法来对电力电缆的故障进行详细测试，这属于非常精细化的工作，要求电力电缆检修人员能够给予工作更大的细心与耐心。怎样能够在未来发生故障时迅速找到故障点，从而快速解决故障，降低停电损失，成为电力领域研究的主要发展方向。

参考文献

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