迟勇 于正平
青岛电气工程安装有限公司即墨分公司 山东 青岛 266200
摘要：随着我国科学和经济的快速发展，国家电网改造工作迅速展开，电力电缆成为国家电网改造工作中的重要工作项目。而在以往的发展过程中，由于制造缺陷、机械损伤、安装质量、绝缘老化等等原因，电缆故障并不少见，这为人们的生产以及生活带来了重大的损失以及影响。一旦电力电缆出现了故障，将会直接影响周围以及更大范围内的供电工作，因此需要正确分析电网故障，同时根据电缆各项参数来进行详细化判断。
关键词：电力电缆 故障分析 探测技术
引言
经济的发展使得城镇化进程不断加快，电力系统之中超高压、高压电力电缆的应用越来越广泛，成为机电设备中不可缺少的部分。但是伴随电缆数量的不断增多，因为受到自然灾害、外力、施工等因素的影响，导致电力电缆故障次数也有了明显的增加，最终导致电缆绝缘故障屡见不鲜，做好高压电缆故障的定位是关键所在。
一、电缆故障形成的原因
通过对高压电缆故障进行仔细的分析，发现出现电缆故障主要是因为：第一，电缆本身的质量不达标，影响正常的使用。第二，电缆施工方式不当，导致电缆在施工环节受到不同程度的损伤。第三，因为电缆所处的环境相对特殊，电缆本身也容易受到外界环境的影响，最终留下安全隐患。第四，电缆容易受到外力的影响，进而引发电缆的机械损伤，其造成的事故占据电缆总事故的50%。
二、电力电缆的探测方法
（一）脉冲反射法
在故障发生点的定位中，电缆全长和电流运行速度是最可靠的两种数据。这一方法针对接地、低阻、短路故障的发现有着较大的优势。故障点位置的阻抗直接等同于电缆理论特性阻抗，其故障电阻的阻值越小，对应的反射波就会变得越明显。对于极性相同的入射波与反射波，就使得其接头处的特性阻抗值较大，而极性相反的入射波与反射波就使得“T型接”位置等效阻抗值较电缆特性阻抗而言更小。
（二）电桥法
平衡电桥法，就是在电桥平衡时按照其电阻与长度之间的比例关系来计算故障距离。这一种方法主要是实现非故障相和被测电缆故障相的短接。见图2所示，其电桥展开的两臂分别接非故障相和故障相，利用电阻改变器的调节，最终满足电桥平衡的要求。这一种方式主要是在短路、低阻接地、外护套所引发的故障之中使用，但是无法对三相电路低阻故障进行检测。一旦出现因为高阻值引起的电路故障，就可以考虑通过转化的方式将其转化为低阻故障，再一次进行测量，在转化中可以考虑用负高压烧穿故障点的方式来进行处理，但是还需要注意不是所有的故障都可以利用这种方式。
（三）高压闪络法
这种测试方法的主要适用对象在上文的图表中已经有所提及，那就是高阻闪络性故障。在进行这种故障实验的过程中，电压往往会高达数万伏，因此需要严格遵守规章制度。在实验的过程中，更换接线时应该切断电源，充分调整间距和间隙，保证电容器和电缆能够充分的完全放电，同时还需要注意连接地线。在完成了实验之后，处理人员还需要使用低压脉冲法进行二次测试。同时测试的过程中由于电压较高，还需要注意高电压测试设备的功率与闪光灯的工作功率需要分开，保证闪光灯的连接远离高压线路，防止出现短路的现象。
（四）示波器电压检测法
无论是电缆的“短路”还是“断路”故障，均可以使用一端接电源、另一端用示波器测量电压的方法进行检测。示波器可以捕捉到纳秒级的信号，可以说无盲区。
三、测距方法
一般来说常见的测试方法是采用惠斯顿电桥法，电桥法中又包含有电阻电桥法、电容电桥法两种。
在测距过程中使用惠斯顿电桥法的优点在于简单方便，同时较为精准，而惠斯顿电桥法的缺点在于其不适用于高阻电路或发生了闪络性故障的电路。伴随着电力电子科技的发展，在近几年来电力电缆的故障测试技术已经有了较大的飞跃，除了惠斯顿电桥法之外，又出现了测距的脉冲电流法、路径探测法、脉冲磁场法以及使用声音信号时间差来寻找故障的方法。也就是说在未来的发展过程中，伴随着信息技术的进步，寻找电缆故障的探测技术有了全新的发展方向，进入了智能化的阶段。
四、电缆线路的设计
在实际的设计过程中可以发现，影响电缆线路工作状态的因素较多，设计人员在进行设计的过程中需要充分考虑到众多因素对电缆线路的影响。一般来说，设计工作分为以下几步：首先设计人员需要对铺设现场进行实地调查，调查的主要范围是铺设起点、铺设终点、导线长度、地形地貌，随后根据以上信息来设计出初步方案。其次，设计人员在收集了相应的数据之后，设计人员需要根据当地的气候以及其他影响因素进行综合性的检查。再次，为了保证设计工作能够与铺设工作保持同步进行，设计人员需要为采购人员提供材料清单。最后则是需要选择多个设计团队来承担设计工作，随后再通过经济性以及性能效果进行两方面的考虑与计算，选择最合适的设计方案。在电力电缆运行的过程中，一旦电缆温度过高，将会导致线路的绝缘效果降低。长时间处于高温状态下，将会导致绝缘材料出现老化脱落等等现象，最终影响电力电缆的实际工作质量。因此，在未来电力电缆的运行过程中，需要采用合理的控制方式来降低电缆温度。
五、电缆线路的运行维护措施
（一）电缆线路出现故障的影响因素分析
在实际运行的过程中，影响高低压电力电缆线路安全运行的因素有很多，其中最为关键的是外部因素以及内部因素。所谓的外部因素是指在电力电缆运行过程中遭受到偷盗，从而导致外部割裂。这种破坏除了人为之外还有自然灾害的影响，因此，在未来的发展方向中，除了要坚持对人为偷盗现象的抵制之外，还需要加强对电力电缆材质方面的提升。现代电力电缆已经做到了对雷电打击的抵御，但是对于地震等等大型自然灾害依旧无法抵抗。除了地上电缆的保护之外，还需要注意对地下电缆的关注，相比较于地上电缆，地下电缆的检修周期更长，一旦出现问题往往难以及时检修。
（二）严格加强电缆线路及供电设备的防雷
在工作的过程中，需要对电力电缆进行定期检查，检查的过程中如果发现线路不符合实际要求则需要进行及时的更换。否则不符合要求的线路将会极大地增加遭受雷击的概率，进而形成电压烧毁。实际铺设的过程中还可以使用高压侧避雷器，此设备需要在高压熔断器下方使用，同时覆盖在变压器的上方。只有这样才能够保证高压侧避雷器尽可能接近变压器，降低遭受雷击时导线电感，做到对配电变器的影响作用。此外，使用高压侧避雷器还能够保证防止避雷器维护过程中对整体线路的影响，传统避雷器在使用过程中不仅仅直接影响电路，同时维护过程中还会影响电流的输送。
结束语
随着我国对电力电缆特性研究的逐步深入，众多故障测距以及定位方法都有了实际化的提升。然而当下存在的问题是依旧没有一种测试方法能够应用于所有故障线路中，因此在未来的发展过程中，电力电缆故障检修人员需要坚持具体问题具体分析，根据电缆的实际情况来选择检查方法。无论是电缆的铺设情况，还是电缆所处的环境因素都属于检修人员需要考虑的重要因素，因此采用合适的方法来对电力电缆的故障进行详细测试，这属于非常精细化的工作，要求电力电缆检修人员能够给予工作更大的细心与耐心。为了在实际生活过程中降低电流电缆故障对人们生活带来的负面影响，需要在日常维护以及检修方面的工作实行全面管理。怎样能够在未来发生故障时迅速找到故障点，从而快速解决故障，降低停电损失，成为电力领域研究的主要发展方向。
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