10KV电力电缆故障点查找技术

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　　摘 要：随着经济的发展和电网的建设改造,电缆得到了广泛应用。由于电力电缆采用直埋、穿管等方式敷设于地下,一旦出现电缆故障,故障点难于直观查找,给抢修工作带来了极大的困难。文章结合实际情况，分析电力电缆故障的原因，提出缩短电力电缆故障修复时间、提高供电可靠性、减少停电损失的措施，在实际应用中收到良好效果。
　　
　　关键词：电力电缆；故障测寻；检测分析
　　
　　 随着社会的不断发展，在10KV及以下中低压配电网的供电方式已逐渐由电缆供电取代架空线供电，尽管电缆供电有着显而易见的优点，由于电缆数量的急剧增加，故障频率也相应加大，且电缆地下隐蔽性，在故障排查等问题上难以像架空线路那样直观，而且大部分县级城镇电缆的敷设方式多为直埋敷设形式，一旦出现电缆故障,故障点难于直观查找,给抢修工作带来了极大的困难。因此,掌握电缆故障测试方法,快速准确地查找到故障点的精确位置,缩短故障的修复时间,是供电企业十分关心的问题。
　　
　　一、电缆故障的原因
　　 我们知道，电缆发生故障的原因是多方面的，大致有如下几种常见的主要原因：
　　 1、机械损伤。机械损伤是电缆故障中较为常见的,所占比例也是最大的, 由于电缆施工单位未严格按照施工标准要求进行施工以及质量监督人员未能监管到位，造成电缆外部损伤或电缆敷设时留有隐患，致使电缆运行一段时间被击穿。
　　2、电缆负荷过大。在供电负荷高峰期时电缆长期过负荷运行，致使电缆运行温度超过电缆正常运行时的允许温度，导致电缆终端接头、中间接头或电缆薄弱处首先被击穿。
　　 3、电缆受外界环境影响。由于受地质条件的影响，导致电缆保护层受到化学和电腐蚀等，使用时间过久，致使保护层失效或电缆外铅皮被潮气侵入，最终导致电缆击穿。在污秽严重的地区，电缆终端头套管可能出现污闪，也可能造成短路事故。
　　 4、电缆接头故障。电缆接头是电缆线路中最薄弱的环节,由人员直接过失(施工不良)引发的电缆接头故障时常发生。施工人员在制作电缆接头过程中,如果有接头压接不紧、加热不充分等原网,都会导致电缆头绝缘降低,从而引发事故。
　　 5、施工工艺的影响。由于电缆施工人员没有经过专业的培训或未按标准施工，导致施工人员在制作电缆头或中间接头时工艺质量差，造成电缆运行一段时间后出现电缆头或中间接头爆裂现象。
　　
　　二、电力电缆故障测寻步骤
　　1、确定故障电缆的性质。认真了解故障电缆本身的情况,包括电缆的型号、电压等级,是否有中间接头,敷设的长度、深度等,这有利于正确选择测试方法,使其测寻时间缩短。
　　2、故障点距离的粗测。首先利用低压脉冲波测量电缆全长,做到测试全长和实际全长心中有数,掌握全长波形,利用高压冲击反射法。若是闪络性故障,则用直流高压闪络法,测出故障点到测试端的距离,它是一个范围数,且应与测试全长和实际全长相比较,来确定实际故障点的范围。
　　3、测量电缆的路径走向。利用路径仪确定电缆敷设的路径,如果电缆线路较短,且电缆路径清楚时,可省略这一步骤。
　　4、故障点准确定位。根据测出的故障点范围,利用高压冲击闪络法的接线方式,采用声测,确定故障点的准确位置。
　　
　　三、电力电缆故障点查找方法
　　 （一）电缆故障的测距
　　 电缆故障测距是根据电波在传输过程中幅度、相位、速度等诸参数的变化规律,利用雷达测距原理来确定电缆故障点距离测试点距测试端的距离。现将电缆几种典型的故障测量方法的原理及其适用范围作一简单介绍，以便作为电缆检修管理部门在判断和处理电缆故障时的参考。
　　 1、电桥法
　　 电桥法是使用历史最长的电缆故障测寻方法。在电缆故障测试技术迅速发展、涌现出如新型的测试方法和测试设备的情况下，电桥法在测寻如单相接地和相间短路等电缆故障方面，仍有使用方便、测试误差小（一般在0.3%-0.5%）的独特优点。电桥法通常适用于测试直埋电缆低电阻（绝缘电阻大于100Ω但小于100KΩ）接地故障和三相短路接地故障的测寻。
　　 2、低压脉冲法
　　 低压脉冲反射法是将高频率的低压脉冲发送到电缆中，该脉冲沿电缆传播，直到阻抗失配的不匹配点，如中间接头、短路点、断路点和终端头等，在这些点上都会引起电磁波的反射，故障点产生的一个反射脉冲回送到测试仪器中并被接收。此方法适用于测试直埋电缆低电阻（绝缘电阻小于100Ω）接地故障和三相短路接地故障及断线故障的测寻。
　　 3、脉冲电流法
　　将电缆故障点用高电压击穿，用仪器采集并记录下故障点击穿产生的电流行波信号，通过分析判断电流行波信号在测量端与故障点往返一趟的时间来计算故障距离。脉冲电流法采用线性电流耦合器采集电缆中的电流行波信号。分为直流闪络测试法和冲击闪络测试法，前者适用于闪络型故障的测试，后者适用于高阻故障测试。
　　4、二次脉冲法
　　二次脉冲法是近年来出现的较先进的测距方法,在高压信号发生器和二次脉冲信号耦合器的配合下,可用来测量电力电缆的高阻和闪络性故障的距离,波形更简单,容易识别。其基本原理是通过高压发生器给存在高阻或闪络性故障的电缆施加高压脉冲使故障点出现弧光放电。由于弧光电阻小,在燃弧期间原本高阻或闪络性故障就变成了低阻故障。此时,通过耦合装置向故障电缆中注入一个低压脉冲信号,并记录此时的低压脉冲反射波形;在故障电弧熄灭后,再向故障电缆中注入低压脉冲反射信号,记录下此时的低压脉冲反射波形,因此时故障电阻恢复为高阻,低压脉冲在故障点没有反射或反射很小。记录的两个波形进行比较,在故障点位置波形明显不同,波形分歧点距测试端的距离就是故障距离。
　　 （二）电缆故障的定点
　　在对电力电缆故障进行测距后,若电缆的路径走向已经明确,则可以根据测距距离找到故障点的大体方位,由于很难精确知道电缆敷设时预留的长度等因素,实际故障点距离同仪器测距距离还有偏差,为了精确找到故障的位置就需要故障定点。对于常见的电缆高阻、低阻故障等,一般常用声测法和声磁同步接收法进行故障定点。
　　 1、声测法
　　 声测法是利用冲击放电声测法是利用直流高压试验设备向电容器充电、储能，当电压达到某一数值时，球间隙击穿，高压试验设备和电容器上的能量经球间隙向电缆故障点放电，产生机械振动声波。在初测的距离附近，沿电缆线路，用拾音器来接收故障点的放电波，以此来确定故障点的精确位置。可迅速的找出电缆故障点,查找方法简单,省时省力效果良好。
　　2、声磁同步接收法
　　声磁同步接收法是向电缆加冲击直流高压使故障点放电，在放电瞬间电缆金属护套与大地构成的回路中形成感应环流，从而在电缆周围产生脉冲磁场。应用感应接收仪器接收脉冲磁场信号和从故障点发出的放电声信号。故障点离麦克风的距离越近，闪络声就越大。在监听声音信号的同时，接收到脉冲磁场信号，即可判断该声音是由故障点放电产生的，故障点就在附近，否则可认为是干扰。仪器根据探头检测到的声、磁两种信号时间间隔为最小的点即为故障点。
　　
　　 电力电缆故障测试是技术性和经验型较强的工作,如何快速准确找到故障点的精确位置,缩短电缆修复时间事关供电企业的效益和用户的正常用电。测试人员需要根据电缆不同的故障类型掌握相应的测试步骤和方法,结合经验,才能熟练进行电缆故障的测距和定点。
　　
　　
　　参考文献：
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