摘要：220kV高压电力电缆的应用在为我国用电带来方便的同时，也有着明显的弊端，电压的增大无疑提高了输电电路的危险性，在使用过程中，如果220kV高压电力电缆一旦出现故障，就很容易会对周围的物体造成损害，而且经常出现人被高压电力电缆事故夺走性命的事情。在面对越来越多的220kV高压电力电缆故障问题，必须加强对故障检测的研究力度，做好220kV高压电力电缆故障预防措施。
关键词：220kV；高压电力电缆；故障检测
1 220kV高压电力电缆故障的原因分析
近年来，随着我国电力体制改革进程的不断加快，电网的建设规模日益扩大，同时，电力用户对电能的需求量也显著增加，在这一背景下，高压电力电缆的应用越来越广泛。然而，由于受到各方面原因的影响，使得220kV高压电缆常常会出现各种故障问题，由此影响了供电可靠性。大体上可将220kV高压电缆的故障原因归纳为以下几个方面：
1.1绝缘损坏引起的故障
高压电缆的绝缘主要起保护作用，一旦发生损坏，很容易引起故障，造成绝缘损坏的原因较多，其中较具代表性的有绝缘本身的质量问题和运行损失。下面对这两种原因进行具体分析。
1.1.1绝缘质量问题
高压电缆在生产制造的过程中，由于工艺上的缺陷，使得电缆绝缘的质量不合格，如砂眼、褶皱、龟裂等，这种绝缘的性能较差，使用中容易出现问题。虽然最近几年里，电缆绝缘的生产厂家对制造工艺进行了优化改进，绝缘质量也随之提高，但因大批量生产，所以仍然或多或少地存在一些质量问题。
1.1.2运行损失
220kV高压电缆长期处于不间断的运行状态，由此使得绝缘材料会出现放电现象，绝缘性能随之受到影响，可能会引起事故。同时，高压电缆在长期运行中，有时会出现载流量超标的情况，这样一来会引起导体温度急剧升高，在导体过热的影响下，绝缘的老化速度会随之加快。此外，高压电缆所处的运行环境中存在大量的腐蚀性液体和气体，在如此恶劣的环境当中，电缆绝缘很容易被击穿，由此便会引起电缆故障。
1.2机械损伤引起的故障
220kV高压电缆在使用的过程中，由于受到外力的作用，会使绝缘损坏，甚至会造成导体断裂。在对高压电缆进行安装时，部分作业人员未按规范操作，致使电缆受到过大的机械牵引力导致外部绝缘层断裂。此外，高压电缆基本全都是装设在室外露天环境当中，受到一些自然现象的影响，如大风、阴雨天气等，都可能造成机械损伤。
1.3过负荷引起的故障
220kV高压电缆一旦出现超负荷运行时，导体的温度会急剧升高，受导体过热的影响，绝缘材料可能会出现损坏，严重时甚至会燃烧。同时，当高压电缆受到过电压冲击时，绝缘材料需要承受来自于过电压的冲击，由此容易导致绝缘被击穿，进而引起电缆故障。
1.4设计不良和质量缺陷
220kV高压电力电缆的设计过程中存在一些设计问题，由于我国技术水平的限制，长期以来，这些设计问题都没有得到有效的处理，这就为电缆使用过程中故障的出现埋下了隐患。有些高压电力电缆生产厂家为了减少企业成本投入，在制作电缆过程中，选择偷空减料的手段，并且对制作要求好低，很多不规范的产品都进入了市场之中，使用了这些问题电缆，就容易出现故障问题。
2 220kV高压电力电缆故障检测技术及其具体应用
220kV高压电力电缆出现的故障，一般可分为开路故障、断线故障、低阻故障、高阻故障、闪络性故障。必须根据故障的具体情况进行具体分析，灵活应用不同的故障检测技术。
2.1万用表检测
这是最常用的220kV高压电力电缆故障检测方法。
其具体操作步骤如下：在出现故障的220kV高压电力电缆终端的缆芯与屏蔽层进行短接，然后在电缆的起始端，用万用表检测缆芯与屏蔽层之间的电阻值。若测得的电阻值上升到无穷大，则表明该电缆出现了开路故障；若测得的电阻值为缆芯正常电阻的2倍以上，则表明该电缆出现了断线故障。
2.2直接高压闪络法
又称直闪法，直闪法适用于高阻闪络性故障。当220kV高压电力电缆出现故障点，但未形成电阻通道时，可直接向出现故障的电缆上施加直流电压。当试验电压上升到一定值时（一般超过数千伏或10000V），将击穿故障点产生闪络击穿。闪络出现后，会产生电流脉冲波，它在电力电缆与故障点间以行波的形式反射。检测人员通过电力电缆的测试端口，可以直接获取该行波的数据，根据行波波形判断放电脉冲波的反射时间，从而迅速找到故障点。直接高压闪络法具有精度高、检测速度快的优点。
2.3电桥法
将220kV电力电缆的终端故障相与非故障相进行短接，电桥两臂分别连接故障相与非故障相。检测人员通过双臂电桥测出缆芯的直流电阻值，然后测量电缆的实际长度，按照电缆长度与电阻的正比关系，计算求出故障点的位置。电桥法可适用于断路故障。采用电桥法检测时，为保证测量精度，电桥连线要尽量缩短，而线径则要保证足够大，在计算过程中，必须保留小数的全部位数。如果220kV电力电缆故障为单纯的短路故障，电桥可以不必接地；若电缆故障为短路且接地故障，则必须将电桥接地。虽然电桥法操作简单，应用广泛，但不却不适用于闪络故障检测。
2.4脉冲检测法
2.4.1低压脉冲反射法
向出现故障的电缆注入一个低压脉冲信号。该信号沿电缆传播到故障点，会产生脉冲反射，回送到测量点并被仪器记录下来。检测人员通过计算发射脉冲与反射脉冲之间的时间差来进行测距，推算出故障点的位置。低压脉冲反射法适用于开路故障、接地故障、开路故障与低阻故障。
2.4.2二次脉冲检测法
检测人员首先对出现故障的220kV高压电力电缆发射一个足以使故障点发生闪络的高压脉冲，同时触发第一个低压脉冲。在故障点的电弧熄灭前，故障点相对于该低压脉冲是完全短路的，因此可以得到一个完全短路的波形。当故障点的电弧熄灭时，再向电缆发现一个低压脉冲，该脉冲在遇到故障点发生反射，检测人员就可以记录下第二个波形。再将前后两次接收到的低压脉冲反射波形叠加，会看到一个明显的分叉点，该点所在位置即是故障点位置。二次脉冲法可适用于故障点击穿后，放电电弧能够长时间存在存在的故障，包括高阻泄漏性故障、高阻闪络性故障等（这类故障约占220kV高压电力电缆故障的60%）。
2.4.3高压冲脉法
高压冲脉法是社会发展过程中产生的现代测试方法，这种方法已经远远超过了经典法，非常适用于高压测距。在具体测试过程中，对施加电压的值要格外注意，在放电后还会形成反射脉冲和脉冲，在这种情况下，就要严谨精密的计算其形成的故障点位置。这种测试方法的优点就在于它具有非常广泛的测试范围，但是这种方法的要求也非常高，其操作必须由专业人员来进行。
3结束语
在电力系统中，220kV高压电缆具有非常重要的作用，一旦出现故障，将会对供电可靠性造成影响。为此，应当对220kV高压电缆的故障原因进行分析，并采取合理可行的技术和方法，对故障进行检测，从而给维修人员提供依据，以便在最短时间内，消除故障，使220kVV高压电缆恢复正常运行。在未来一段时期，应当重点加大对高压电缆故障检测技术的研究力度，除对现有的检测技术和方法进行改进和完善之外，还应开发一些新的技术，使其能够更好地为故障检测服务。
参考文献
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