电力电缆故障定位分析及预防贺磊
发表时间：2018-05-14T17:19:11.757Z 来源：《电力设备》2017年第34期作者：贺磊
[导读] 摘要：随着社会经济的不断发展，人们对电能的需求也越来越大，所以现代社会对电力的传输质量和安全性就有了更高的要求。

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摘要：随着社会经济的不断发展，人们对电能的需求也越来越大，所以现代社会对电力的传输质量和安全性就有了更高的要求。

但是，电力电缆的复杂性越来越高，电缆出现故障的现象逐渐明显，所以及时对配电网中的故障电缆进行点位一直被研究的课题。

因此有效的故障定位方法，准确的找出故障点，对保证电力运输畅通具有重要的意义。

关键词：电力电缆；故障定位；预防
1电力电缆故障分类及故障原因分析
1.1电力电缆故障分类
电力电缆故障的分类方法较多，按其绝缘电阻大小，可分为开路故障、低阻（短路）故障和高阻故障3类。

（1）开路故障。

若电缆相对地或相间绝缘电阻为无穷大，但工作电压却不能传输到终端；或虽终端有电压，但负载能力较差，开路故障的特例即为断线故障。

（2）低阻故障。

此类故障较常见的有单相接地、两相或三相短路或接地。

故障表现为电缆的相对地或相间绝缘受损但电缆芯线连接良好，其绝缘电阻值低于10Zc（Zc为电缆线路波阻抗，一般不超过40Ω），能用低压脉冲法测量到。

（3）高阻故障。

与低阻故障相对应，故障表现为电缆相对地或者相间绝缘受损，但是绝缘电阻大于10Zc，不能用低压脉冲法测量到。

一般分为闪络性高阻故障和泄漏性高阻故障2类。

其中，电缆在一些特殊条件下，绝缘被击穿后又恢复正常的这一类电缆故障被称为闪络性高阻故障；泄漏电流随试验电压的增加而增加，在试验电压升高到额定值或远没达到额定值时，泄漏电流超过允许值，被称为泄漏性高阻故障。

1.2故障原因
造成电缆故障的原因是复杂的。

要想对故障点进行快速判断，就需要对电缆的工作环境以及常见原因有所了解，这也是减少电缆故障的一个重要途径。

常见的故障原因主要包括外力破坏、电缆质量、电缆中间头制作不达标、管理存在问题、自然现象造成的损伤以及电缆生产质量等。

外力破坏主要是在未经许可、核实的情况下进行的打桩、开挖等施工破坏电缆而导致的接地短路故障。

电缆施工质量问题是未能落实安装要求，在施工过程中走形成碰伤或不合理的机械牵引力对电缆形成拉伤，对于移动设备，通常会出现因固定不够而发生变形、摩擦、拉扯和错位而出现绝缘故障。

电缆接头故障的原因大致包括以下几个方面：潮湿环境下未对电缆头进行相关防护；中间接头因密封不良而受潮导致的绝缘层劣化；中间接头导体连接管管口不平整而导致的压接不良；不合理的中间接头设置。

电缆的管理方面，存在电缆长期超负荷工作而未进行相关维护，长期处于腐蚀环境中，通过热力管线未采取防护措施，这些都导致电缆的绝缘老化、腐蚀以及过热损坏。

2电力电缆故障定位的步骤与方法
2.1故障分析
电力电缆事故发生后，首先要找到电缆敷设时的详细资料，要对故障电缆的基本情况，如电缆型号、长度、走向、敷设方式、有无接头及接头位置、有无预留、预留地点及长度，故障前的运行情况，有无检修历史，路径上有无施工等进行了解与分析。

并对故障电缆进行绝缘测试，判断故障类型。

如果电缆的长度、路径等不清楚时，则应在定位时探查清楚。

2.2测距
测距的含义就是测量出从故障点到测量端的距离。

可以说，在全部定位过程中最重要的一环就是测距，特别是对于长电缆，如果不能将测距这项工作做好，将会大大延长故障定位的时间，给电缆检修维护人员带来巨大的压力。

所以，在实际测试中应保证初测的准确性，可采用不同方法进行验证。

比如采用行波法测距时，低阻与高阻的分界并不是很确切，因此可在使用行波法后再利用脉冲电流法或电桥法进行验证。

一般而言，行波法是测距的首选方法，低压脉冲法可用来测试电缆的开路、短路、低阻故障，脉冲电流法或二次脉冲法可用来测试高阻故障。

如果行波法测距时出现没有反射脉冲或反射脉冲波形比较乱的情况，就可以选用电桥法进行测试。

而对单芯高压电缆护层故障，因为大地的衰减系数很大，使用脉冲电流法能测量的范围很小，一般也选用电桥法测距。

2.3精确定位
精准定位是根据初步测距后进行定位，主要包括音频感应法、声磁同步法以及声测法三种。

声磁同步法克有限应用于部分低阻故障或会产生冲击放电声的高阻故障，如果不存在放电声的金属性短路、接地则可选用跨步电压法和音频感应法。

①声测法。

高压脉冲作用于故障电缆时会出现击穿放电，会伴随较大的放电声。

对于直埋电缆或是打开盖板的沟架式敷设电缆，可通过人耳听声来定位。

在较大埋深或封闭性电缆中，可通过振动传感器和声电转换器来对放电点进行查找，该技术也是最基础的精确定位技术，有着较高的可信性，但是受环境噪声影响较大。

应用仪器可对故障点的声波信号进行记录，测试人员根据相关数据来对故障点的防电信号进行准确判断。

②声磁同步法。

高压脉冲作用于故障线路产生声音信号同时还会产生放电电流，使电缆周围出现脉冲磁场。

该方法是采用仪器来对脉冲磁场信号进行检测，如果磁场信号与声音信号同步，则可将其认作故障点发出，否则为干扰信号。

由于声音信号和磁场信号传输速度差，到达地面会存在一定的时间差，通过探头对时间差最小的地方进行查找就能寻找到故障点位置。

声磁同步法能排除环境干扰因素，也是当前较为理想的检测方式。

③音频感应法。

该方法是对电缆输入音频电流，通过接收电磁波来实现准确定位。

探头移动在电缆上会接收到相同强度和规律的音频声音，而在故障点上方则会出现信号突然加强的情形，越过故障点，信号明显减弱，则可判断信号增强点为故障点。

该方法多用于低于10欧的低阻故障。

当电缆接地电阻较低特别是金属性接地故障时，因微弱的放电声音，声测法进行定位存在很大难度，所以要采用音频感应法。

音频感应法能较好的应用于两相短路并接地故障，三相短路以及三相短路并接地故障。

3电力电缆故障的预防措施
3.1提高电缆生的产质量
在电缆的生产过程中，要严格规范生产秩序，按照国家相关规定提高电缆的生产质量。

其次，要加强相关检验部门的检验力度，认真
对生产工序，材料强度进行检验。

最后，还要对电缆的完成品进行完工检验，对电缆进行验证是否达到规定标准。

3.2提高电缆的施工质量
确保施工质量是产生故障原因的重要影响因素，所以必须在施工过程中，根据现场实际施工情况，严格遵守电力电缆施工的相关法律法规。

同时还要加强对现场施工的监管力度以及工程结束后的验收工作。

3.3加强电缆的日常巡视工作
由于外力因素对电缆故障影响具有不可预知性，为了有效预防故障，就需要对电力电缆进行日常巡视工作。

首先要明确巡视的相关制度，来确保是否出现因外力因素对电缆造成破坏的情况发生，如若发现有破坏电缆的行为，要及时向有关部门汇报，必要时可以根据《电力设施保护条例》采取必要的强制措施。

3.4防止电缆长时间过载运行
由于电缆的长时间过载运行，会让电缆绝缘层温度升高并且加速老化，缩短寿命的同时也降低了传输效率，最终导致故障的产生。

因此，就需使用专业的检测设备对电缆的负荷情况进行测量，并及时对电能进行合理分配，保证电缆能够在正常的电压下工作。

对于那些严重过载的电缆，要做到及时采取应急措施，调整负荷，保证电能的正常运输。

结语
电力电缆的故障原因和故障类型多种多样，但只要采用合理的方法和仪器来判断电缆故障性质以及定位故障点，就可迅速而准确地找到故障点并排除故障。

此外，以防范为主，采取各种有效的预防措施，能大大降低电缆发生故障的概率。

因此，应该将合理的电缆故障测寻技术与主动预防措施结合起来，这对保障城市电网的安全可靠性，提高电力用户的电能质量具有重大意义。

参考文献
[1]胡明影.矿用电缆故障点定位方法的研究[D].安徽理工大学,2016.。