高壓電力電纜故障分析及試驗方法

楊成剛 姜斌 陳文理

摘要：隨著國民經濟水平的快速提升，我國城鄉電網用電負荷不斷增長。電力電纜是傳輸電能非常重要的載體，電力電纜的安全可靠性直接影響到電力系統的安全穩定性。而隨著社會主義市場經濟的不斷發展，現代化科學技術的不斷進步，城鄉居民用電及企業用電量急劇增加，這對電力電纜的電能量傳輸提出了更高的標準與要求。隨著城鄉用電量的急劇增長，高壓電力電纜在我國城鄉電網的輸配電線路及工礦企業內部的主干線路中應用越來越廣泛，因此需要不斷加強對高壓電力電纜試驗方法與檢測技術的研究，以提升高壓電力電纜試驗方法與檢測技術。

關鍵詞：高壓電力電纜;故障;試驗方法

高壓電力電纜在長期運行中，如果維護、保養不到位，就有可能出現絕緣老化等故障問題，并影響到高壓電力電纜的正常使用。文章通過對高壓電力電纜故障展開研究，并結合實際針對高壓電力電纜運行期間出現的故障以及試驗方法提出個人觀點，希望為關注高壓電力電纜故障、試驗的人群提供參考。

1高壓電力電纜在我國輸電網中應用的重要性分析

用于電力傳輸及電能分配的電力電纜被稱為高壓電力電纜。由于高壓電力電纜的結構非常簡單，性能比較優良，而且便于安裝維護，所以其在我國輸電線路及電能分配中應用極為廣泛。高壓電力電纜不僅在中低壓范圍內取代了傳統的油紙電纜，而且在高壓、超高壓等級上都能夠與充油電纜相媲美。高壓電力電纜在城鄉電網的改造過程中，受到我國電力部門的大力推廣與應用，高壓電力電纜是我國電力電纜行業重要的研究發展方向。雖然絕大多數情況下，架空線傳輸電遠低于高壓電力電纜傳輸的成本，但隨著我國電纜制造技術的不斷發展，電力電纜用量在我國電力傳輸線路中所占的比重越來越高。較之架空線路，高壓電力電纜主要有以下優勢：（1）不容易受到內外部因素的影響，送電可靠性非常高;（2）高壓電力電纜線間絕緣距離比較小，占用土地面積比較小，不容易受干擾電波影響;（3）能夠進行地下敷設，可以不占用地面及空間，安全可靠性高。所以在我國電力發展過程中，要重視電力電纜的研究分析，要不斷提升電力電纜的制造、安裝、試驗、維修、保養以及運行水平，進一步提升高壓電力電纜在我國輸電網中的應用水平。

2高壓電力電纜故障類型

電力電纜常見故障可以分為以下幾種：第一，接地故障。大地與導體之間將會根據接地電阻值的不同而出現接地故障，若電阻沒有評估使用的意義，就可以歸結為完全接地。如果電阻依然具有統計意義，就會出現高、低電阻接地。第二，斷線故障。在電力電纜的運行時，因為電纜往往會長期處于外部工作環境中，因此在長期運行中有可能因為大風等因素而導致斷裂，進而阻斷地那里正常運輸。第三，絕緣故障。電纜在侵蝕之后將有可能因為漏電而出現安全事故問題。第四，短路。短路故障將會對設備帶來嚴重損害，嚴重時甚至會導致火災。第五，閃絡。在長期過負荷運轉中，電流將有可能產生瞬時升高的情況，此時便會造成閃絡。

3高壓電力電纜的故障分析方法與試驗方法研究

3.1測定法

電力電纜在日常運行期間往往會產生非常大的電容，這部分電容將會在電纜中平均進行分布。一般而言，電容量的大小與電纜的長度關系成正比，當電纜長度發生改變時，就促使電容量一并發生改變。在對電力電纜故障進行診斷排查時，可以利用測電容的方式來保障排查效果，這樣能夠順利判斷出故障部位。除此之外，在利用測定法進行故障排查時，應該在確保電壓處于恒定狀態，此時便可以結合交流毫安表來對電纜中的導線進行檢測，進一步提高檢查時的準確性，進而保證電纜故障得以順利解決。

3.2測聲法

測聲法在電纜故障診斷中的使用極為廣泛，因為測聲法能夠通過聲音情況來判斷故障問題的所處位置。一般電纜出現故障時將會產生放電聲，通過采集放電聲便能夠初步判定電纜故障的大致方位。但是因為測聲法的局限性，所以其實際使用范圍并不廣泛。測聲法在使用之前需要提前及進行準備工作，當電壓數據達到既定數值之后，設備便會對故障部位的芯片進行放電，通過對放電聲音位置進行檢查便可以發現故障部位，此時便可以對其開展重點維護。通常測聲法會在地面上進行使用，因為埋入地下的電纜其位置往往極為隱秘，如果使用這種方式針對埋入地下的電纜故障問題進行診斷，就需要提前了解故障問題的大致部位，然后緊貼地面進行查找。在使用測聲法時必須嚴格遵循相關規范來保證檢測效果，而且檢測時還要重點關注安全問題。

3.3聲波定位

聲波定位的技術含量相對較高，采用這種方式進行故障測量時，需要結合信息技術與相關元器件來施加電壓脈沖，此時處于電纜中的高電阻故障點就可以傳統電弧放電期間所出現的聲波、電磁波，進而掌握電力電纜的實際故障位置。通過帶低壓脈沖能夠完成對于低阻、短路、線路全長的高效檢測，而高壓脈沖以及多次脈沖相疊加的方式則能夠實現對于高阻故障的有效檢測。

3.4電纜試驗方法

國內對于高壓電力電纜的重視程度非常高，因為電纜的運行穩定性將會嚴重影響到人們對于電力的正常使用。只有加強對于地那里電纜的重視程度，才能夠有效提高電纜的各種性能，令電纜在社會發展中發揮出更為重要的作用。電纜試驗方法如下：第一，振蕩電壓試驗。試驗期間需要采用直流電對電纜進行充電，當充電結束之后，會在間隙放電并造成擊穿，這時在線圈中集中放電便是震蕩電壓試驗。第二，諧振耐壓試驗，這種試驗方式屬于串聯諧振，當試驗品無法真正滿足電壓的實際需求，只有利用相對較大的電流容量，并滿足試驗時的實際電壓需求，才能夠保證試驗結果得到滿足。串聯諧振的方式能夠有效改變系統中的電感、頻率情況，并且將回路控制始終控制諧振的狀態下，因為性價比高、體積小，而且理論資料相對較為完善，所以這種試驗方式值得對其進行更加深入的研究。

3.5試驗注意事項

在對高壓電力電纜進行試驗時，應該主要注意以下幾點：第一，通常幾十微安在低端進行連接時，其誤差將會有所提升。第二，由于試驗電壓相對較高，所以應該將漏電部分屏蔽，即在兩端頭將超過35KV的電壓電纜屏蔽。第三，如果電纜長度較長且電容過大，所以其產生的影響往往會很難，單純使用低壓表很難完全反映出高壓測定時的真實電壓數據。第四，試驗電壓過高時可以采用單機直流電壓裝置，如果無法滿足實際需求，則可以利用倍壓回路。對于電力電纜而言，在整個試驗過程中，都應該重點強調試驗期間的安全性，通過加強危險源管控以及安全防控能夠促使試驗變得更加簡單、方便。電力電纜作為促進國家經濟發展的核心，其在使用之前需要對其專門開展分析試驗，并針對其在運行期間可能出現的故障問題進行判斷，并作出預防，以此來保證高壓電力電纜得以在運行期間發揮出應有的作用。

4結語

在電力工程中，高壓電力電纜的重要性毋庸置疑，通過高壓電力電纜能夠保證電力能源的使用效率，通過加強故障診斷與試驗能夠令電力電纜的作用完全發揮出來。相信隨著更多人了解到高壓電力電纜的重要性，其故障、試驗方法一定會變得更加完善。

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