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高压电缆护层接地故障查找技术探讨任剑

发表时间：2020/1/9 来源：《电力设备》2019年第19期作者：任剑

[导读] 摘要：随着我国经济的持续发展，对电力资源的需求逐渐增加，在我国的电能供应系统中，高压电缆是最主要的供电方式，应用范围十分广泛。

        (国网山西省电力公司忻州供电公司山西忻州 034000)
        摘要：随着我国经济的持续发展，对电力资源的需求逐渐增加，在我国的电能供应系统中，高压电缆是最主要的供电方式，应用范围十分广泛。工业化以及城市化的发展，使得我国电力事业获得了长足的发展。但是也导致输电线路用电负荷增加等问题的出现。基于此，为了进一步确保电路输送的安全性，相关部门以及人员逐步使用了高压电缆进行相关作业。事实上，高压电缆护层在进行接地作业的过程中容易出现故障，不利于电力运输作业的有效开展。故而需要电力部门以及相关人员加强对于高压电缆护层接地故障查找技术的分析，并加强利用。基于此，本文对高压电缆护层接地故障查找技术进行了详细地分析与探究。
        关键词：高压；电缆护层；接地故障；查找技术
        1 引言
        我国的电力系统在近几年获得了长足的发展，供电网络建设速度大幅提升，在这个过程中，供电线路的负荷也明显增加，很多线路的故障情况明显高于以往，为了保障供电的安全，采用高压电缆进行供电的线路数量猛增，这也对电力部门的工作人员提出了更高的要求，在进行高压电缆护层接地的过程中出现的各种故障情况极大的影响了正常供电，也威胁了作业人员的人身安全，因此研究护层接地故障查找技术具有重大意义。
        2 高压电缆护层出现故障的原因
        2.1 电缆制作不达标
        有些厂家在生产电缆时，没有按照具体标准设计以及生产电缆，致使电缆出现严重的质量问题。电缆在制作的过程中需要很严格的步骤，稍微一点差错，可能就会引起很多问题。比如，半导电层的爬电距离如果设计的不够，在制作时就会出现热收缩进而内部受潮，或者出现一些杂质。使用中，遇到很强的电场，杂质就会游离，引起放电，出现电缆故障。此外，如果在制作电缆接头过程中，湿度很大，绝缘水平就会受到影响，有时会出现爆裂的可能。
        2.2 电缆安装出错
        电缆在安装时没有依照相关要求。长时间的使用，让安全问题不断暴露。
        2.3 电缆绝缘长期运行，造成老化变质
        电缆绝缘长期运作，会增大介质的损耗使电缆绝缘强度下降，如果热量很高，就会导致老化变质。如果安装的地方不能很好地通风散热，那么电缆也会损坏更大。
        2.4 电缆的超负荷运行
        电缆的芯会在电流通过的时候发热，加上其他产生的热能，电缆的热量就会不断升高，当温度过高时，电缆的性能就会造成一定的破坏，尤其是夏天，温度很高，热量不易外排，长时间累计，电缆就会出现问题。
        3 高压电缆护层接地主要存在的问题
        3.1缺乏相关技术准则
        为了满足人民群众的电力需求，我国大范围进行了高压电缆供电，在进行供电的过程中相关电力技术人员的操作水平没有达到应有的技术要求，不清楚高压电缆供电需要进行交接试验的相关规定，在实际操作的过程中只注重电缆主线路的绝缘耐压情况，忽略了对护层接地情况的试验检测，这也容易导致护层接地故障情况的发生，为线路供电带来了安全隐患。
        3.2护层接地保护套老化比较严重
        电力部门的相关一线操作人员在进行施工作业的过程中，不重视对护层接地的合理保护和检测，操作不按照规定的流程进行，这也导致高压电缆护层接地保护套老化的速度过快，无法适应高负荷的供电需求。

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        3.3对供电线路的检修工作不及时
        由于我国电力需求量巨大，架设的高压电缆数量众多，虽然电力部门会定期对线路的护层接地故障情况进行检测，但依然会出现疏漏的情况，电力技术人员在实际检测的过程中也经常由于工作的疏忽不能及时发现接地保护套出现的老化之类的问题，这也给整个线路的运行带来了诸多的安全隐患。
        4 高压电缆护层接地故障查找技术的具体方法
        4.1 阻抗检测法
        阻抗检测法是护层接地故障检测的主要技术，主要包括分布参数技术高阻计算法和电桥法。这两种方法需要技术人员根据实际情况使用，提高检测的效率。
        分布参数技术高阻故障检测法主要是指在分布参数线路相关理论知识的指导之下，电力技术人员通过合理的手段进行故障查找。在实际的操作过程中，技术人员需要对出现故障的线路采用正弦高压信号检测，出现故障的线路位置会出来闪烁，电缆人员根据分布参数对整个线路的电流与电压数值进行计算，最终确定出故障的位置。
        电桥法在具体检查过程中需要使用四臂电桥，使用这种设备可以准确的检测出高压电缆线路中的直流电阻数值，检测之后对电缆的总体长度进行测量，准确记录相关的数据。在所有的数据测量完毕之后，根据电容电阻与电缆长度的比例关系，精确的计算出故障所在的正确位置。电桥法在实际应用的过程中效率比较高，故障位置查找快速准确因此应用范围比较广泛。
        4.2 行波法
        在使用行波法进行故障位置的检测时，主要包括驻波法和现代法。现代法也可以成为脉冲反射法，这种方法主要包括二次脉冲法，高压脉冲电压法以及低压脉冲电压法。这几种方法在具体使用的过程中需要根据实际情况进行选择，在高阻故障的线路中普遍采用高压脉冲电压法，在一些断线低阻的故障中主要采用低压脉冲法进行检测。在检测过程中，向电缆输送固定的脉冲，当遇到阻抗不匹配的点时会及时反射信号，由此可以确定故障点的情况。
        驻波法主要是对高压电缆进行高频的传输，通过对于驻波的波形和谐振等情况的分析来确定故障的位置，在实际线路中也有一定的应用。
        4.3跨步电压检测法
        在对线路进行护层接地故障查找时，跨步电压检测法是最为常用的方法。这种方法在实际的操作过程中对故障的护层输送直流电压，电压在经过出现故障的地点时会出现回流现象，技术人员此时会在地面检查出跨步电压产生，由此来判断出现故障的位置。在具体操作的过程中，需要技术人员对于故障位置有一定的预判，使用专业的探头对故障的位置进行信号的测量，在测量的过程中需要使用直流脉冲信号，减少周边信号的干扰，对测量的结果进行合理的分析，从而确定出故障点。当前在使用跨步电压进行故障检测时主要是利用电流在故障位置环形发散的特点来查找故障位置，也可以在保证故障点上方跨步电压为零的情况下，通过对故障点两侧电压数值的检测来确定故障的具体位置。
        5 结束语
        在科技日益发达的现代，新的技术被加以广泛使用，高压电缆得到了大规模运用，但是随之也出现了很多的问题，要保证电网能安全有效地运作，注意电力电缆的质量是十分必要的。学会降低故障的发生率，将危险因素降到最小，就要学会利用电缆故障查找技术予以检测。制定新的方案，降低火灾等的发生率，以线路的安全为前提，进行合理的设计。不断掌握新知识、积累新经验、增长新本领，适应新的挑战。
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