10kV电缆故障检测探讨

10kV电缆故障检测探讨

于梁波 

大庆油田工程建设有限公司油田工程事业部第十五工程部   163000

摘要：配电线路故障影响工农业生产及广大人民生活，为缩短10kV配电线路故障判断查找和处理时间，本文主要从电力电缆的常见故障、电缆运行情况、运行环境、人为因素等方面进行分析，探讨如何采取正确的方法来准确判断故障原因，合理处理电缆故障，从而快速恢复线路的正常供电。

关键词：10KV；电缆；故障检测

引言

随着城市建设的快速发展，电力电缆也在同步飞速发展，在供电系统中电力电缆应用越来越广泛。电缆故障直接影响社会经济利益与人民的生活，需要我们高度重视，了解故障产生的主要原因，及时准确定位电缆故障部位，确保供电安全平稳运行。

一、电缆故障的原因分析判断

1.电缆故障原因分析

10kV系统线路易受外力影响。线路引跳线发生短路，多是因线路自身老化导致接触不良，线路的承载过重和过度老化会引起隔离开关及熔断器等设备短路。未对避雷设备安装绝缘防护设备的电缆线路，易产生雷电过压，对设备和系统造成干扰和破坏。人类无端的破坏和随意拉扯，也是电缆故障的一个重要的引发点。

2.线路的故障分析

2.1接地故障

因绝缘子闪络、树木放电、受到外力破坏、恶劣天气等原因，出现10kV电力电缆接地故障，母线电压接地偏低，甚至可能出现低至零的情况，其他两相的电压显示偏高。

2.2机械损伤故障

电缆敷设施工时不小心造成的机械损伤，例如外护套、铠装、内护套等损伤部位潮气入侵，导致绝缘崩溃，形成相间短路、电缆接地等故障。地面下沉导致电缆垂直受力形变，使电缆内、外护套及绝缘层破裂而造成电缆相间短路接地故障。

2.3短路故障

因线路缺陷、外力破坏、恶劣天气、绝缘老化或过载等，出现短路故障，从而产生开关跳闸，变电站出现速断保护动作，或是变电站出现开关过流保护。

2.4电缆头产品质量问题引起故障

电缆头附件绝缘材料不合格，绝缘层修复过程中出现褶皱裂损和破口等缺陷。在制作电缆头时，由于压接工艺不正确，导致接头在运行中发热绝缘逐渐老化引起电缆接地、相间短路。或者开剥的尺寸不正确引起爬电距不够，关键部位搭接不当造成电力电缆中间头故障。由或是电缆接头在潮湿的气候制作被混入水珠在运行时往往形成闪络性故障或相间短路接地故障。

2.5外力破坏导致故障

通常发生在电力电缆走廊的公路、地铁、建筑、顶管等地点，由于施工挖坏或顶穿电缆导致电缆相间短路或接地故障。

2.6电缆绝缘老化导致故障。

电缆长期在高温作用下易受到损坏，从而导致电缆薄弱处被击穿。例如，电缆沟超容量、满负荷运行，电缆温度会大幅升高；同时，在电场作用下，电缆绝缘介质内部气隙容易产生游离，使绝缘下降，引起绝缘层老化变质。

二、电缆故障预定位方法

10kV的系统是小电流的接地系统，对故障的选线和定位都比较困难，主要是技术水平达不到，一方面，信息构成法的选线噪音较大，容易干扰导致误判，另一方面，暂态的过程持续时间不长，使误判的可能性增大。鉴于系统的线路经常发生故障，目前故障指示器的应用较为广泛。线路的故障查找遵循先主干后分支的原则。首先对主干线进行排查，然后逐级查找。在查找故障的过程中，找到故障修完后就立即恢复供电是不明智的做法，应该认真细致、逐一排查，彻底检查整个线路中的薄弱环节，做到防患于未然。

1. 脉冲法测试技术

1.1脉冲电流法

方法一：光标测距。先把光标移动到选定的波峰处，长按旋钮，屏幕上会出现一条虚线，这是参考光标，然后移动光标到下一个波峰处，此时屏幕上显示的距离两个波峰间的距离，故障距离就是两个相邻波峰间的距离。

方法二：位移测距。选择X位移功能，系统会自动复制一条同样的波形，用旋钮把移动复制波形，使得选定的波峰（复制波形上）与相邻的波峰（原始波形上）基本重合，此时屏幕上显示的距离即故障距离。

1.2低压脉冲反射法

用低压脉冲测试故障电缆，检测到没有击穿的电缆波形为参考波形，有放电电弧的波形为故障波形。

1.3三次脉冲法

脉冲反射仪工作原理是给故障电缆发射脉冲信号，脉冲会在阻抗变化的地方反射并传回到脉冲反射仪，由脉冲反射仪计算反射信号与测试脉冲的时间差，再换算成距离显示出来的波形就是故障波形。

2. 电缆路径查找方法

可以通过电磁波探测电缆深度、路径、信号频率等。加电磁波信号给被测试电缆，定点仪磁信号接收路径信号，即可测寻电缆路径。在测寻过程中根据地面接收电磁信号指向电缆正方向的指示和信号的强弱来确定直埋电缆的走向和深度，可以准确地找到电缆路径。

3. 电缆故障精确定点方法

3.1声测法:电力电缆故障定点方法适用于低压电缆、高压电缆，也适用于电缆沟电缆、直埋电缆等等。高压脉冲发生器对故障电缆放电后，电缆故障点产生电弧，发出放电声音，形成振波，放大后通过耳机进行收听，一般是3m距离监听一次，逐步将范围缩小，只要仔细找到声音最大点即可以精确找到故障点。

3.2声磁同步法:主要是基于声测法定点与声磁同步定点法相结合的定点原理，可以同步进行故障定点和电缆路径探测，从而大幅提高故障定点效率。

三、电缆故障防范对策

1. 注重电缆巡视工作

多数电缆线路事故是由于外力机械损伤，因此必须把电缆线路巡视工作当做重中之重，制定完善电缆巡视制度，明确电缆巡视内容，划定电缆巡视周期，要求巡视人员认真开展电缆巡视工作，细致填写巡视记录，特别是在巡视过程中，要关注电缆路由挖掘情况，是否有建筑及挖土情况，是否有重物堆放，对于电缆巡视中发现的损害电缆行为要及时进行制止，必要时应向有关部门报告，并采取必要的强制措施，避免电缆破坏导致电缆线路事故。
    2. 提高电缆施工和运行质量

电缆工程施工质量、运行质量直接关系电缆线路安全运行，一方面要加强电缆施工人员、电缆运行人员技术培训，提高全体人员技术水平，确保电缆施工和运行安全；一方面要加强电缆工程施工全过程管控，要求施工人员严格按照操作规程施工，严禁在恶劣气候条件下野蛮施工，确保电缆工程施工质量和施工安全；另一方面要强化电力电缆运行前检查，严格按照设计和规范要求进行试验，确保施工质量符合有关规定，方可投入运行；同时，对于已经投入运行的电力电缆，要加强日常预防性试验，及时发现处理问题隐患，确保电缆线路始终安全平稳运行。

3. 动态监视电流

若电力电缆超负荷运行，电缆会加快升温，电缆绝缘也会加快老化，从而会降低电缆寿命，极易导致电缆绝缘薄弱处产生击穿事故。为有效防止电缆温度过高、过热，需要充分考虑电缆敷设方式、并列条数、环境温度、运行条件等因素，校核明确电缆长期允许载流量，为运行中测量监视电缆载流量提供规定值参考。在日常运行过程中，可采用红外线测温仪，动态测量电缆的节点测温，及时监控电缆运行情况，避免因电缆长期过负荷运行造成电缆故障。

结语

综上所述，10kV高压配电线路运行安全问题非常重要，关系着城市发展，关乎经济活动，关系民生等诸多方面。因此，为了减少线路故障的发生，要在配电线路优化设计、配电线路巡视、线路故障监控等方面做更多细致工作，及时发现并采取科学的措施排除故障，有效提高高压配电线路的运行安全，进而有效推动电力行业、社会经济的高速发展。

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