祁进进 应亮峰
国网浙江省电力公司宁波供电公司电缆运检中心，浙江省宁波市，315000摘要：目前，高压电缆凭借占地面积较少、可靠性较高的优势使其投运量逐渐增大，但是产生的电缆故障却与日俱增。因此，针对电力电缆发生故障原因以及对故障点的探测方法的分析，提出了在未来发展过程中，电力电缆故障测距所使用的全新方法和常用技术。
关键词：高压电力电缆；故障类型；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，因此故障的检修以及快速恢复供电非常重要。
1高压电缆故障的类型
在高压电缆投入运行之后，往往会受到多方面因素的影响，导致电缆未达到使用寿命时就会出现故障，一般来说导致电缆出现故障的因素主要有以下几点。（1）电缆本身存在质量问题，在生产的过程中，由于技术人员生产工艺等问题，导致高压电缆出现绝缘偏心、绝缘解蔽均匀性差、电缆金属保护套密封性较差等，而这些问题在最终的发展中又将直接影响电力电缆的使用寿命，导致电缆出现故障。（2）规划设计因素，在设计工程的过程中，设计人员由于不具备电缆的相关知识，导致没有从多方面因素考虑电缆的实际使用寿命。一般来说，这种情况主要有电缆转弯半径不足，现场无法缆线铺设等等问题，严重情况下设计人员的电力电缆知识不足还会导致故障的发生。（3）测试施工方面的因素，在实际施工过程中，施工现场环境较为恶劣，电缆接头施工存在着一定问题，与此同时施工流程没有遵照严格的规范进行，这些都会导致电力电缆在使用过程中有出现故障的可能。（4）电缆运行过程中出现问题，如果电缆长期处于超负荷状态下进行运行或者电力电缆运行外界环境较为恶劣，这些都容易导致电缆出现故障。（5）外力破坏的因素。在铺设过程中，电力电缆容易遭受到外力的破坏，这些破坏将会直接导致电缆的质量受到影响。
2高压电力电缆的探测步骤
2.1高压电缆故障性质诊断
在进行高压电缆故障性质的诊断过程中，需要针对以下几种方面进行详细的诊断。①需要诊断故障电缆的电阻高低，是属于高阻电缆还是属于低阻电缆；②需要诊断故障状态，是属于闪络故障还是封闭性故障；③则是需要对于故障的形式进行诊断，是属于接地故障、短路故障、断线故障还是以上几种故障的混合；④需要对电路故障范围进行详细化的划定，是属于单相故障、双向故障还是三相故障。以上几方面的判断能够帮助电力电缆检修人员在最短的时间内确定故障问题以及故障发生距离点。
2.2高压电缆故障测距
在高压电缆的故障测距过程中，测试人员往往需要使用粗测的方法。所谓的粗测也就是在被测试电缆的一端使用测试仪器，初步确定故障距离，这能够更好地缩短故障点的范围方便检修人员进行下一步的精确确定。
2.3精确测定故障点
通过前步的粗略测量，对电缆的大致路径走向进行详细化的进一步测试，这步骤也被称为精确测定故障点。通过对电缆的路径走向以及工作环境进行计算后，能够采用相应方法在故障范围内进行精确化的故障点确认。
3故障性质的分类、测试、定点方法
3.1低阻故障
所谓的低阻故障也就是高压电缆中有一芯或者多芯对地绝缘电阻低于102～103Ω，一般来说这种故障测试方法需要选择低压脉冲法进行测距。所谓的低压脉冲法就是通过向故障电缆中导体输入脉冲信号，通过脉冲以及反射脉冲的时间差来计算故障点距离。这种测试方法的优点在于操作较为简便，波形直观明显，同时不会对电缆产生较大的损害。与此同时，这种测试方法还可以让测试人员直接明确测试故障类型是否属于低阻故障。对于精确定点来说，低阻故障当下还没有精确定点方法。
3.2开路故障
所谓的开路故障是指电缆中有一芯或者多芯发生了断裂，导致了电路电缆整体输电受到影响，一般来说发生这种情况主要是因为电缆被偷盗。对于开路故障来说，最普遍的方法就是使用低压脉冲法，这种方法能够测试出故障点大致位置。而对于精确定位方法来说，最被认可的开路故障精确定位方法是声磁同步法。
3.3高阻故障
所谓的高阻故障是指电缆的一芯或者多芯电阻值低于正常值，但略高于几百欧姆的故障。这种故障的测试方法主要有脉冲电压法、脉冲电流法、二次脉冲法。所谓的脉冲电压法是对故障电缆使用直流高压或者冲击高压进行测试，让电缆故障点在高压下进行放电，同时经过精密仪器的观察，可以计算出放电点发出脉冲的来回时间，从而进行测距。这种测试方法在发展过程中有了两大发展方向，首先是直流高压闪络测量法，其次是冲击高压闪络测量法。脉冲电压法有一个较大的优点就是无需将高阻与闪络性故障烧穿，电缆故障点只需要在高电压下进行放电，就可以测试出故障点的详细距离。而这种测试方法的缺点在于，测试仪器与高压部分有直接的连接，存在有一定的安全隐患。而所谓的脉冲电流法在原理上与脉冲电压法一致，但实际上这种方法是在直流高压发生器的接地线上套上一只电流耦合器。电流耦合器的作用主要是采集线路中由于固定点的存在而放电产生的电信号，由于电流耦合器与高压部分不存在直接的连接，这种方法相比较于高压脉冲法来说更为安全。经过长时间的发展过程，二次脉冲法随之出现，所谓的二次脉冲法是一种较为先进的测试方法，这种方法通过高压脉冲发生器来对高阻值或闪络性故障的电缆进行高压脉冲，让故障点产生弧光放电。弧光放电时电阻较小，因此放电过程中原本的高阻故障转变成为低阻短路故障，此时通过耦合装置向故障电缆内发射低压脉冲信号，能够检测出故障点的低阻反射脉冲。在发射结束电弧熄灭后，再次向电缆中注入低压脉冲信号，此时电缆故障点已经恢复为高阻，而低压脉冲信号在故障点处将不会产生反射，通过对比能够精确地找出故障点的位置。使用声磁同步法也能够精确的定位高阻故障发生点。
3.4闪络故障
所谓的闪络故障是指电缆中一芯或者多芯对地绝缘电阻数值测试正常，但耐压试验不合格的故障。闪络故障与高阻故障类似，因此在测试过程中可以采用高压直闪法、脉冲电压法、脉冲电流法、二次脉冲法。对于闪络故障来说，一般精确定位选择的方法是使用声磁同步法。
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。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。
参考文献
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