胡芯
贵州电网有限责任公司铜仁石阡供电局??贵州铜仁??555100
摘 要：输电线路在电力系统运行中占据着重要地位，给人们生产生活提供了较大的便利条件。在电能输送环节中，电缆连接着变电站和用户，其实际运行效果会影响到电力企业的供电效果和用户用电质量。科学准确查找和排除配电电缆，将能够及时加以有效排除，保障配电电缆的运行效果。鉴于此，本文就对配电网电缆故障点的定位方法展开简要的分析和论述。
关键词：配电网；电缆故障；定位方法
一、配电网故障定位研究的意义
随着我国经济的发展，电力系统规模逐渐加大，网络结构逐渐复杂，而且，用户对供电稳定的要求也越来越高。这就要求一方面，在系统正常运行过程中要防止故障的发生；另一方面，在系统发生故障后，要快速、准确地找到故障位置，迅速排除故障，确保电力系统安全运行，提高供电可靠性，将损失最小化。我国大多数配电网均采用中性点非直接接地系统，即小电流接地系统。随着国民经济的发展，在配电网系统中，出现了既有架空线又有地埋电缆，还存在有架空线和地埋电缆混合敷设的情况。架空线上发生的故障中单相接地故障占80％以上，当小电流接地系统发生单相接地故障时，由于单相接地不形成短路回路，故障线路流过的电流为所有非故障线路对地电容电流之和，故障电流远小于负荷电流，使得故障定位比较困难，不能快速、准确地进行故障定位。
虽然由于电力电缆具有比架空线路可靠性高、占用空间少、受恶劣天气影响较小、有利于工厂布局和城市规划等优点，但是由于机械损伤、绝缘受潮、绝缘老化、水树等因素的影响，长时间运行的电力电缆也会发生故障。再加上由于电力电缆多埋于地下或铺设在电缆沟中，故障发生后，很难迅速、准确地测出故障地点的确切位置，不能及、时地排除故障恢复供电，往往会造成停电停产的重大经济损失。因此，如何确保配电网的安全可靠运行，快速有效地查出故障线路及故障点位置，具有非常重要的意义。
二、电缆出线故障的原因分析
电缆故障的最直接原因是绝缘降低而被击穿。导致绝缘降低的因素很多，根据实际运行经验，归纳起来不外乎以下几种情况：
1、机械损伤安装时损伤：在安装时不小心碰伤电缆，机械牵引力过大而拉伤电缆，或电缆过度弯曲而损伤电缆；直接受外力损坏：在安装后电缆路径上或电缆附近进行城建施工，使电缆受到直接的外力损伤：间接受外力损坏：行驶车辆的震动或冲击性负荷会造成地下电缆的铅(铝)包裂损；因自然现象造成的损伤：如中间接头或终端头内绝缘胶膨胀而胀裂外壳或电缆护套；因电缆自然行程使装在管口或支架上的电缆外皮擦伤；因土地沉降引起过大拉力，拉断中间接头或导体。
2、绝缘受潮。电塔电线绝缘受潮后引起故障。造成电缆受潮的主要原因有：因接头盒或终端盒结构不密封或安装不良而导致进水；电缆制造不良，金属护套有小孔或裂缝；金属护套因被外物刺伤或腐蚀穿孔；
3、绝缘老化变质。电缆绝缘介质内部气隙在电场作用下产生游离使绝缘下降。当绝缘介质电离时，气隙中产生臭氧、硝酸等化学生成物，腐蚀绝缘；绝缘中的水分使绝缘纤维产生水解，造成绝缘下降。过热会引起绝缘老化变质。电缆内部气隙产生电游离造成局部过热，使绝缘碳化。电缆过负荷是电缆过热很重要的因素。安装于电缆密集地区、电缆沟及电缆隧道等通风不良处的电缆、穿在干燥管中的电缆以及电缆与热力管道接近的部分等都会因本身过热而使绝缘加速损坏。
4、过电压。过电压主要是指大气过电压（雷击）和电缆内部过电压。对实际故障进行的分析表明，许多户外终端头的故障是由大气过电压引起的。过电压使电缆绝缘层击穿，形成故障，击穿点一般是存在材料缺陷。
三、配电网电缆故障的定位技术
1、高频感应定位法。
通过利用高频信号波发生装置向电力电缆输入高频电流，由此产生高频电磁波，并由地上探头沿着电力电缆的路径接收电力电缆周边的高频电磁场，电磁场的变化经接收和处理直接显示于液晶屏幕上，按照显示数值的大小判定故障点位置。高频感应定位法和传统音频感应定位法更具优势，高频信号源比音频信号源更易实现且制造简单，也可减少定点探测设备的体积和重量，为小型化、便携式设备创造更为有利的条件。另外，高频信号的频谱抗干扰能力更强，直接显示于液晶屏幕的方式要比依靠人耳辨别更为可靠和直接，采用高频感应定位法也可在不停的情况下以耦合式接线方式来完成在线故障探测。?
2、红外热象技术。电力电缆过载，芯线的温度急剧攀升，由此可以对电力电缆的芯线温度变化作为判定故障位置的依据。采用红外热象仪扫描电力电缆表面，拍摄表面温度场的分布图像，进一步处理得到温度场的数值分布，然后可根据已建立的传热数学模型、电缆结构参数、物性参数、环境温度和表面温度对电力电缆芯线的温度进行反演计算，从而可以实现电力电缆芯线温度的非接触故障探测。正是红外技术不需接触设备，不要求设备停运，且具有操作简便、检测速度快、工作效率高等优点，在未来的电缆故障检测中，红外热像技术必将发挥更大的作用。?
3、声测法。在现场测量过程，在利用声测法进行低压电缆故障定点时，将高压线和地线接在坏相与金属屏蔽或铠装之间时，由于二者绝缘电阻呈现低阻金属性连接状态，声音很小，无法利用探头进行侦听定点，效果不理想。通过多次现场实际听侧，发现将放电球隙之间的距离适当加大，同时将高压和接地线改接在发生故障的两相之间，往往放电声会变大，很快确定故障点。
四、电缆故障定位技术发展趋势
1、根据各个供电区域对供电可靠性要求的不同，结合配电网网架自身的特点，差异化地配置自动化装置和故障处理策略是发展趋势。例如，对供电可靠性要求很高的用户配置多供电途径和备自投装置，对于城市配电网采用多级级差继电保护配合实现分支故障不影响主干线，对于农村配电网在主干线上也可配置多级三段式过流保护配合，对与多分段多联络、多供一备等配电网采用模式化故障处理策略等。
2、配电网继电保护配合仍然是故障处理最值得考虑的技术手段。科学配置继电保护装置、安全自动装置和集中智能配电自动化协调配合，发挥各种故障处理手段的优势，并相互取长补短，对于提高配电网故障处理能力具有重要意义。在这方面已经有一些研究报道。
3、容错故障定位与自适应故障处理技术有助于提高配电网故障处理的实用化水平，目前仍有许多值得研究的问题。配电网单相接地故障选线和定位技术已经取得长足进展，今后的发展趋势是在瞬时性单相接地发生时，实现快速熄弧消除故障，以免演变成永久性单相接地。尽管分布式电源接入对配电网故障处理的影响没有曾经估计的那样大，但该领域仍有许多值得进一步研究的问题。
结束语
总之，电缆的安全、可靠工作为供配电系统的正常工作提供了保障。我们要在充分了解和掌握电缆绝缘老化和绝缘击穿原理，各种测试仪器的工作原理和性能，基本测量方法、测量步骤和测量原理以及测量方法的利弊的同时，敏锐地抓住各种测量方法的原理、优缺点和适用环境，挖掘其更深层次的含义，从而及时、准确地查找和定位出故障点，为进一步采取相应处理措施提供条件，为正常供电提供保障。?
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