配电电缆故障测寻技术浅析

张润骏 滕敏敏

摘要：随着经济的持续发展，城市生产生活的各个方面对电力使用的需求也越来越大，电力电缆线路的安全可靠就显得尤为重要。针对电力系统实际运行中配电电缆发生故障的情形，本文详细分析了常见电力电缆故障的类型及其发生的原因与故障的诊断方法，并结合故障诊断方法给出了具体的电力电缆运维建议和故障预防对策，进一步提高高压电力电缆运行的稳定性和可靠性。

关键词：配电电缆；故障；诊断处理

中图分类号：TM75 文献标识码：A

一、分析电力电缆故障分析的重要性

随着城市配电线路建设规模不断提升，电网中新电缆公里数的逐年增加，经济的持续发展，社会的不断进步，人们的日常生产与生活对于电网运行的稳定性也提出了更高的要求。城市配电网好比是人的经络血脉，电力电缆好比是经络中的血管，一旦血管损坏将直接影响人的身体健康。因此电力电缆故障将直接威胁电网的安全运行，影响人们的生活质量。如何在尽可能短的时间内实现对电力电缆故障的清除，实现降低故障率、提升电网稳定性逐渐成为电力公司工作的中心与焦点。

二、高压电力电缆故障原因分析

日常生活中比较常见的电缆故障有：机械损伤、绝缘损伤、还有其工作时电压电热造成的损伤。当电缆发生以上几方面故障时，解决的办法简单总结如下：①第一时间切断故障电缆的电源；②对故障进行检查分析并进行修复。只有在这两步完成后才能恢复供电，图1所示为电缆故障情况示意图。

三、电力电缆故障问题检测措施

1.检测原理

电缆故障检测的基本原理是通过发射脉冲波与反射回波来计算出故障的距离确定故障的位置，但是对于不同性质的故障往往会具有不同的反应。针对一些电阻阻值变化较小甚至开路状态的故障性质，通常可以通过闪测仪来进行检测，检测过程中闪测仪发射脉冲信号，脉冲信号传输到故障端，根据行波传播理论，电缆故障部分的阻抗失配点会产生波的反射或者是减弱信号强度，从而通过对反射脉冲进行检测即可得出故障的具体位置以及具体原因。在检测过程中，由于不同的电缆材质、直径以及运行环境都会在一定程度上影响到检测的结果，会对后期电缆故障的排除与维修产生一定的误导，所以必须要根据现场实际情况进行电缆的参数调整以获得更加精确的检测效果。

2.检测措施

当前我国目前在电缆故障问题方面的主要检测手段有以下几种：

1）脉冲测试法。

脉冲测试法就是按照基本的行波传输原理，在故障处增設脉冲信号来实现检测的，通过脉冲反射波的入射角及反射角的差异以及强度变化来进行判断具体的故障位置。近些年随着我国科学技术的不断发展进步，脉冲仪器设备的成本逐渐降低，也使得该测试方法被更加广泛的应用于我国各地的电力电缆的故障测试中，脉冲测试法技术相比其他方法较成熟，检测手段丰富多样，对于不同类型的故障都具有一定的检测能力，再加上成本的原因，在未来相当长一段时间内依然会作为主要的电力电缆故障检测手段继续使用。

2）冲闪检测法。

冲闪检测法是使用大容量电容器作为直流电源，因其等效内阻很小，相当于一个恒压源。其特征是专门针对电缆发生故障时的位置进行击穿闪络放电，从而将故障区域电阻值变化较大的位置发射出的信号进行收集，最终对故障精确位置以及故障发生的原因进行判断的一种检测手段。此检测手段更加适用于高压条件下的电力电缆的检测，同时最好是建立在了解故障的基本类型后再进行冲闪检测，效果最佳。

3）直闪测试法。

直闪测试法属于一种特殊的检测方法，原理是根据闪络放电时产生的脉冲波与其反射波在仪器上记录的时间间隔，从而计算出电缆故障点的距离。该方法所针对的故障类型较窄，检测目标主要为闪络性高阻故障。

四、电力电缆故障的诊断处理方法

4.1声测法

声测法，主要指高压电力电缆出现故障的时候，利用发出的声音来找寻故障的发生源，该类测试方法主要适宜用于测试高阻故障和闪络性故障时。声测法操作简便，准确性好，因此比较常用。声测法的基本原理为：利用高压直流耐压设备经电容器充电后，通过球间隙向故障线芯进行放电，当故障点被击穿时，会在故障点进行放电，从而在故障点附近产生机械振动波和电磁波，在故障点处声音最大，振感最强，利用拾音器在粗侧故障距离附近沿电缆路径径向听测，以此来确定故障点准确位置。

4.2声磁信号同步接收定点法

声磁信号同步接收定点法（简称声磁同步法）的基本原理是：向电缆施加冲击直流高压使故障点放电，在放电瞬间电缆金属护套与大地构成的回路中形成感应环流，从而在电缆周围产生脉冲磁场。采用感应接收器接收脉冲磁场信号，并在故障点发出放电声信号。根据探测器探头探测到的声、磁信号之间最小时间间隔的电即为故障点，这比声测法抗干扰性较好。

五、电力电缆故障的预防对策

为了提高电缆运行的安全性与稳定性，有效地降低故障的发生概率，故障诊断人员应采取合适的措施进行故障预防，使得高压电力电缆的使用寿命能够得到延长，使其运行也能够保持在稳定、良好的状态之下。在实际电力电缆管理工作的开展中，还需要加强对电缆的日常维护，对具体的各项参数进行记录并归档，增加安全检查的次数，对于那些经常出现故障的位置，应该适当的增加检查次数。此外，还应强化企业各部门间的交流联系，通过开展协调会议来对高压电力电缆的施工位置及注意事项进行明确，达到施工团队之间的协调发展，并在施工中加强对电力电缆设施的保护。

总结：

综上所述，尽管配电电力电缆故障的种类较多，故障类型与导致的因素也各不相同，但是通过对电力电缆的故障进行分析了解，可以更加准确地对故障的性质进行判断，从而通过使用适当的处理手段，及时地找到故障位置，可以有效地减少电缆线路的停电时间。由于配电线路电力电缆的安全运行关系到民生，同时对于社会经济发展也具有较大的影响，所以电缆相关从业人员还是应该提升自身的电缆检测技术水平，提高故障检测的速度与质量，为实现电力电缆安全稳定运行提供技术保障。

参考文献

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（作者单位：上海电力大学经济与管理学院）