電力電纜故障原因與檢測技術分析

劉偉

摘要：隨著時代的不斷發展和進步，電力電纜極容易出現各式各樣的故障問題，這與電纜的管理、電纜的檢修與養護、電纜的材料、施工的技術都有一定的關系，一旦電力電纜出現問題，不僅會使電能在傳輸中出現更多的損耗，造成不必要的資源浪費，而且還會導致電能的不穩定，同時增大了安全事故的發生概率。因此，電纜作為電力工程中的關鍵設備，其安全性和穩固性是至關重要的。

關鍵詞：電力電纜;故障;原因;檢測技術

引言

隨著經濟的迅速發展，城市內部空間越來越少，而社會對電力的需求日益增加，電力電纜得到了廣泛的使用，節省了大量空間，電力線路中電纜的比例越來越高。由于電纜質量、老化變質、機械損傷、安裝工藝等因素，電力電纜經常會發生故障。電力電纜深埋地下，導致電力電纜的運維和檢修變得十分困難，一旦發生故障就會對人們日常生活造成巨大影響，因此需要快速準確地找到故障位置并及時排除故障。

1電力電纜故障發生的原因

從當前我國電力系統的發展情況來看，造成電力電纜發生故障的原因是多方面的，主要包括機械損傷、過負荷運行以及電纜頭故障等。其中，對于機械損傷而言，主要是在電纜進行連接施工中的不正當操作或者外界情況的影響所造成的絕緣層的損傷，這種機械損傷不會對電力電纜的正常使用造成太大的影響，但是會帶來一定的安全隱患，通常來說這種故障是可以通過外觀檢查來發現的，并且能夠通過簡便的操作進行解決。對于過負荷運行的故障來說，主要是因為電力電纜均有一定的負荷范圍，如果電力電纜在長期過負荷的情況下進行工作，會導致電纜的絕緣層等受到損傷，從而不利于電力電纜的絕緣層充分發揮作用，這對于電力電纜運行的安全性會造成不利的影響。對于電纜頭故障這一故障而言，其是電力電纜發生故障的一個重要方面，造成電力電纜頭故障的一個主要原因就是電纜的生產本身就存在著電力電纜纜頭生產的缺陷，使得電纜在使用的過程中會出現電纜頭放電等現象。除此之外，造成電纜頭出現故障還有一個非常重要的原因就是接頭處的接地屏蔽效果不好，這就使得電纜頭容易出現感應電壓過高的情況，從而容易出現電纜被擊穿的現象。

2電力電纜故障檢測的方法

2.1測聲檢測方法

測聲檢測技術是電纜故障排查方法中較為簡單的方式，是運用絕緣物質向電纜芯線進行有序放電，該方法對于高壓電纜芯線對絕緣層閃絡放電較為有效。這種方式可以運用直流耐壓測試設備，操作方法較為容易，當對電容設備進行充電時，如果達到一定的電壓，對電纜芯線放電的過程，就會聽見絕緣物質在產生火花時所發出的聲音。

如果電纜在可查看的范圍內，檢測人員可以直接觀察電纜的整體狀況，如果電纜埋于地下不方便查看，檢測人員就可以通過測聲法，使用助聽設備來判斷電纜出現故障的位置。這種方式雖然簡單，但是所花費的時間較長，檢測人員需要在電纜周圍不停地查找，直到聽到聲響，然后再對所規定的區域進行檢測和管控，對故障進行維修。

2.2三次脈沖法

除了以上兩點外，在電力系統中電力電纜故障檢測的過程中，還有一種不容忽視的方法就是三次脈沖法。三次脈沖法主要是利用低壓脈沖———高壓脈沖———低壓脈沖的方式來進行故障點的測量。首先，利用低壓脈沖來對故障點的脈沖波形進行檢測，這樣能夠獲得低壓脈沖波形。其次，利用高壓脈沖來對電纜的故障點進行擊穿，這樣能夠得到電弧的相關信息。在此基礎上，再次發射低壓脈沖，這樣能夠獲得對于故障點處的反射波形。因此，將前后得到的波形進行疊加即可對故障點的位置進行確定。通過這種方式，能夠較準確的得到故障點的信息，因此，三次脈沖法也是非常重要的電力電纜故障檢測的方法。

2.3高壓測試法

該種高壓電力電纜接地故障查找技術也較為常見，其可根據電纜故障的形式進行劃分，主要分為兩種：（1）直閃法。該種方法是通過對電容兩端施加電壓，促使高壓電力電纜故障點被擊穿，這時相關工作人員即可通過對故障點擊穿時所形成的脈沖電流波形進行觀察，準確地查找到高壓電力電纜接地故障的位置。（2）沖閃法。該種查找方法主要適用于高阻接地故障以及閃絡性接地故障中，主要是通過加大電容器的電流電壓，促使電容器向高壓電力電纜持續放電，直至高壓電力電纜擊穿出間隙;這時，相關工作人員只需對返回的擊穿脈沖信號進行分析即可查找到高壓電力電力的故障點。該種方式不但操作簡單，而且操作起來也比較安全，方便相關工作人員進行觀察，是進行高壓電力電纜接地故障查找中較為常用的查找技術。

2.4電橋法

電橋檢測法又被稱為“經典電橋法”，是應用最為廣泛以及應用歷史最為悠久的電纜故障檢測技術，但因為無法滿足現在電力行業的需求，已經逐漸被淘汰。電橋檢測法將被測電纜的故障相與非故障相連接構成小橋，通過調節橋臂上的可調電阻器使得電橋處于一個平衡狀態，然后利用橋臂電阻比算出電阻值，而電纜的長度與電阻是成正比的，從而可以根據電阻值算出電纜故障距離。電橋法是比較傳統經典的電路故障檢測方法，它操作簡單、方便而且精確度高，非常適合于電纜接地和短路故障的檢測，缺點是不適用于檢測高阻與閃絡性故障，因為在故障電阻很高的情況下，電橋通過的電流很小，一般靈敏度的儀表很難探測到。電橋法檢測時還需要知道電纜的材質、長度等原始資料，若是由不同截面的電纜組成時，還需對電阻等進行換算，此外，電橋法也不能測量三相短路或短路故障，也不適合用于高電阻設備。

3降低電力電纜出現故障的措施

3.1增強施工人員的專業技能

在提升施工人員的專業技能之前，需要對施工管理制度進行完善，將電纜的鋪設規范和執行標準的細節全部列入規章制度中，然后對施工人員進行培訓。在電纜的施工過程中，保證施工人員可以按照標準的操作流程進行施工，以防施工人員因為責任意識較差，按照自己的個人經驗和認知進行盲目施工，給施工埋下隱患。因此，首先要提高工作人員的責任心，才能杜絕各種不規范行為的發生。要落實責任制度，將施工人員的個人利益與施工效果和品質關聯起來，提升施工人員的工作責任心和專業素養，降低電力電纜因為人為因素而出現故障的概率，并且也可以在一定程度上節約資源和施工成本，推動電力行業的進步。

3.2在線監測電纜的負荷電流，防止過負荷運行

對于電力電纜的運行和使用來說，還有一個非常重要的防范措施就是要在線監測電纜的負荷電流，防止過負荷運行。對于電力電纜來說，如果電纜長期處于超負荷運行的狀態，會使得電力電纜的工作壓力較大，從而使得電纜的壽命受到很大程度的影響。因此，在電網系統運行的過程中，要對電網的電力載荷進行合理的分配，保證每一部分的電纜所承載的載荷能夠在合理的范圍之內，這樣才能夠保證電力電纜的正常工作。除此之外，要對電力電纜的載荷情況進行實時的在線監測，這樣才能夠有助于對于出現問題的電纜進行及時的檢修。

結語

為了有效提高電力部門的檢修效率，針對多樣化的故障問題，需要采用科學合理的試驗方法與檢測技術，在第一時間消除故障對電力系統的影響。利用二次脈沖反射法等測距方法可以使測試人員快速得到故障點與發射點之間的物理距離，找出一個大概的范圍，為后續故障點精確定點創造條件。

參考文獻：

[1]鮑志偉.高壓電力電纜試驗方法與檢測技術分析[J].通信電源技術，2019，36（09）：141-142.

[2]王曉彪，龐丹，張俊馳，李雪峰，劉蔥柏.電力電纜故障診斷與檢測技術分析[J].電子制作，2016（18）：92.

[3]安允展，瞿吉，張亞亞，鄭馨.電力電纜故障分析與診斷方法的研究[J].通信電源技術，2018，35（03）：221-222，238.

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