中山供电局输电管理所 广东中山 528400
摘要：随着人民生活水平的不断提高，人民对电能的安全性有了更高层次的要求，因而定期组织专业人员排查电力电缆故障是十分必要的。本文主要通过分析电力电缆故障发生的原因，以此为基础进一步探讨我国现有的故障检测技术，从而为我国电力工程的正常运行提供强有力的保障。
关键词：电力电缆；故障探测；技术应用
一、常见的电力电缆故障的原因分析
（一）电缆铺设环境较差
目前，我国大部分的电缆设备埋藏于地表之下，这就使得电缆设备必须长期接触土壤和水分，这些土壤和水分会与地下部分的电缆产生一些化学反应，导致其绝缘性出现大幅度的下降，进而降低了电缆所能承受的电压等级，使其电力电缆设备处于长时间的超负荷运转，进一步增加了电力电缆设备的故障发生概率。对于气候和地质环境更为恶劣的地区而言，其体外故障的发生几率更大，电力电缆设备会与恶劣的土壤环境以及大量的水分发生各种反应，加之电力电缆的长期超负荷运作，很有可能会破坏电气电缆设备的绝缘层，从而导致电力安全事故的发生。
（二）电缆自身质量不佳
电气电缆设备的正常运行，对我国电力安全具有十分深远的影响意义。根据相关数据显示，电缆自身质量不佳是导致电气电缆设备发生故障的重要原因，该故障的发生会对我国人民的生命和财产安全造成巨大的损失。目前，导致我国电力电缆设备整体质量不佳的原因主要为商家节约制造成本，选择了价格低廉但品质不佳的制造材料，从而导致电气电缆设备出现偏心、气隙等质量问题，为电力电缆设备的正常运行埋下了巨大的安全隐患。比如，部分制造商生产的电力电缆设备绝缘部分未能完全包裹其内部材料，这在很大程度上降低了电气电缆设备的耐受能力，进一步减少了电气电缆设备的使用寿命，为我国电力工程的正常运行造成了很大的影响。除此之外，我国部分电力电缆制造企业的管理制度还未建立健全，这在很大程度上增加了人为因素对电气电缆设备质量的不良影响。为了进一步提高电气电缆设备的整体质量，相关单位应该根据自身的实际情况，不断加强其管理制度的建立和落实，使工作人员对自身的职责范围有一个清晰的认识，从而为电力电缆设备的生产质量提供良好的保障。
（三）绝缘体遭到损坏
电气电缆制作工艺的不合格，会使得电气电缆的绝缘层出现裂纹，导致端头位置的绝缘体未能达到完全的密封状态。这种不符合国家规定的电缆制作工艺，会在一定程度上损害电气电缆设备的绝缘层，进而加大电力电缆发生故障的风险。除此之外，电气电缆的选型也对电气工程的正常运行有着十分重要的影响，不合理的电气电缆选型会使其处于长时间的高负荷运作状态，进一步减少电气电缆的使用寿命，也会再很大程度上影响电气电缆设备的正常运行。
二、电力电缆故障探测技术的应用
（一）冲击放电法
冲击放电法主要适用于电气电缆设备的高电阻接地和短路等故障，在电力电缆的故障探测过程中扮演着十分重要的角色；冲击放电法主要是利用特殊的高压脉冲设备对电气电缆设备进行全面冲击，使得电力电缆的故障点出现击穿放电现象，从而有效探测电气电缆的故障点[1]。其检测原理如下图所示：
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上图中T1是调压器，T2是高压试验变压器，C是储能电容器，L是线性耦合器。当电压升高至峰值时，故障点则会出现击穿放电的现象，通过相关仪器对测试点与故障点之间的放电时间和反射脉冲的往返时间，并计算故障距离，从而完成故障测距。
（二）音频定点法
音频定点法主要适用于电气电缆设备发生相间或者相会短路的情况，它可以完成声测定点法无法完成的故障定点探测；音频定点法主要通过分析故障点前后电缆两芯线里的电流所产生的磁通变化规律，来实现电气电缆故障点的精确定位，但是在实际的运用过程中，该方法的应用会受到多种因素的影响，实施起来具有较大的难度系数，因而其使用范围并不广泛[2]。其检测原理如下图所示：
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（三）红外诊断法
红外诊断法主要是通过测定电气电缆设备温度的变化来定位其故障点，该方法的检测结果更为直观具体，因而在电气电缆设备的故障检测工作中得到了大范围的运用。当电气电缆设备发生故障时，其电能的阻抗效应会进一步加大，这就会导致电缆设备故障点周围的局部温度出现大幅度的上升，而红外诊断法就是通过特殊的红外像仪器，对电缆设备的线芯温度进行准确测量，通过分析其温度变化来达到锁定电气电缆设备故障点的根本目的。
（四）低压脉冲法
低压脉冲法主要适用于电气电缆的机组故障、断路故障以及短路故障，该方法通过改变电力电缆结构中发射冲脉和反冲脉之间的时间差，并将这种时间差通过相应的仪器有效记录下来，并通过对相同特性的图纸进行分析比对，或者对同一根正常电缆进行实时监测，根据其所获得的图形特征来进行分析对比，从而精确定位电气电缆设备中故障点[3]。低压脉冲法可以有效确定电气电缆故障的中间头和两端头，并通过其对比结果确定电气电缆的故障类型。其波形分析如下图所示：
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波形上发射脉冲和反射脉冲的时间追歼会存在一定的差值，将这个差值称为△t，在对应的脉冲测量点和阻抗不匹配的点进行一次往返的时间，已知脉冲的末速度是V，则阻抗不匹配点的距离，可通过下列计算公式进行计算：L=V·△t/2。通过对反射脉冲的正负极性进行识别，可以有效判断故障性质，若对岸路故障的反射脉冲极性与发射脉冲的极性相同，则短路故障处的反射脉冲极性就与发射脉冲的极性正好相反。
（五）声磁传播时间测量定点法
声磁传播时间测量定点法可以有效突破最强信号的限制，显著提高故障探测的准确性和可操作性。该方法的故障检测主要是指在冲击脉发生放电效应时，在电缆的铺设路径所处的地面上测量声波从故障点到测量点之间的传播时间，通过声波与电磁波传播时间的差值来反映声波的实际传播时间，然后通过相应公式的计算处理，达到确定电气电缆设备故障点的目的[4]。与其他电气电缆故障检测技术相比，声磁传播时间测量定点法可以有效减少噪音对检测结果的影响，其适用范围更加广泛，其故障的定位也更加准确，是一种行之有效的电力电缆设备故障检测手段。
结语：
电力电缆的故障检测工作，是保证电力工程正常运作的关键，可有效提高公民及企业用电的安全性和稳定性。因此相关部门要对电力电缆的故障检测工作给予足够的重视，深入分析其故障发生的具体原因，不断优化其故障检测技术，进一步减少电力输送过程中安全事故的发生概率，为电气电缆的正常运行奠定夯实的基础。
参考文献：
[1]吴迪.电力电缆故障探测技术的应用与效果探析[J].通信电源技术，2019，36（06）：271-272.
[2]鲍鹏飞，姚寒冰，江定宇，魏恩伟.探讨探测技术在电力电缆故障中的应用分析[J].数字通信世界，2018（05）：166-167.
[3]李玲，李康康，吴洁.电力电缆故障探测技术分析与应用[J].山东工业技术，2016（22）：157.
[4]卢业晟.浅谈电力电缆故障探测技术的应用[J].低碳世界，2014（11）：63-64.