电力电缆故障技术分析及运行维护

白宝珍

摘要：社会经济的发展促进人民生活水平的提升，而生活水平的提升也产生了更多的供电需求。如果在电网运行的过程中出现了电力电缆故障，不仅会影响人们日常生产生活，同时还会直接造成维修费用大量增加。鉴于此，文章对电力电缆故障探测及运行维护进行探究。

关键词：电力电缆;故障探测;运行维护

引言

当前电力系统已经成为人们工作和生活中不可或缺的一部分，因此保证电力系统运行的安全性至关重要。电力电缆是电力系统中重要的组成部分，因此电力电缆的正常使用受到了人们的广泛关注。从目前电力系统的运行情况来看，电力电缆虽然能够在很大程度上保证电力系统运行的安全性，但是仍然会出现一些故障，从而防止了电力系统的正常运行。所以说，采取合适的方法来对这些故障进行检测，并且采取合理有效的策略来预防这些故障成为电力电缆发展中应该广泛重视的问题。

1电缆故障原因

在高压电力电缆的长期运行过程中，会受到各种因素的影响，主要有施工故障、电缆质量问题、超负荷运行和机械损伤等问题。首先施工故障指的就是在高压电力电缆安装施工中，安装人员没有严格按照相关规范进行施工操作，从而导致高压电力电缆的表层出现破损，或者连接接头出现密封不牢等问题，这就导致在后期应用中，高压电力电缆内部容易进水，容易出现是各种故障问题。其次就是电缆质量问题，这也是高压电力电缆产生故障问题的最主要原因，由于高压电力电缆通常都是直接暴露在外，这就导致电缆容易出现进水、受潮等问题，从而影响其绝缘性能，引发各种安全事故[1]。另外，超负荷运行也容易引发电缆故障问题，尤其在高温条件下，电缆超负荷运行就会产生大量热，加速电缆的老化程度，同時降低其绝缘性能，加剧隐患事件的发生概率。最后机械损伤也是一个重要原因，不论在高压电力电缆的运输，还是安装中，都容易出现机械损伤的问题，以至于出现电缆接头以及导体绝缘受损。

2电力电缆故障检测的方法

2.1电容电流测定法

在实际的高压电力电缆运行过程中，不论是电缆对地，还是相邻两电缆线之间，都会存在着较大的电容，这些电容都直接在高压电力电缆均匀分布的。通常高压电力电缆越长，其电容量也就越大。因此，检测人员能够直接对高压电力电缆的电容电流进行测量，从而准确测出故障的产生地点[3]。在电容电流测定法应用过程中，主要应用的设备就是交流电压表、交流毫安表以及单相调压器。在故障诊断操作中，先利用交流毫安表测量出高压电力电缆首端每一相芯线的电容电流值，之后再测量末端每一相芯线的电容电流值，以此计算断线芯线和完好芯线之间的电容比，结合计算的结果，就能够大致确定高压电力电缆芯线的断线位置。

2.2测声法

在实际的高压电力电缆故障诊断处理过程中，测声法也是一种常用的故障诊断方法，相关人员直接结合电缆出现故障时，所发出的不同电声以此来探寻故障点。在测声法运用中需要的设备就是直流耐压试验机设备，相关人员在故障诊断之前，要先用该设备对高压电力电缆中的电容器进行充电，在达到一定电压值的时候放电操作[4]。在高压电力电缆放电操作时，出现故障的点就会发出“滋滋”放电声，故障检测人员能够直接根据放电声，以此来判断故障的发生地点。对于未埋地的高压电力电缆，检修人员都可以直接通过听觉来探寻故障点，对于埋地的高压电力电缆，可以直接利用耳聋助听器或听诊器等音频设备，来确定对应的故障点。

3电力电缆的运行维护措施

3.1加强日常动态巡查

为了保障电力电缆线路的安全稳定运行，在日常的维护管理过程中定期对电力电缆线路实施日常动态巡查十分必要。相关工作人员可以制定日常的巡查计划表并采取定期巡查方式进行日常维护管理。这种动态巡查的方式不仅可以进一步提高巡查工作的开展效率，同时能够合理分配规划人员的巡查工作。与此同时，还需要充分结合当地的实际气候条件及环境情况来安排人员进行巡查工作的开展。

3.2加大电力电缆保护区的维护工作力度

若施工工作是在电力电缆保护区内开展，那么应该进一步加强电力电缆的维护及管理，需要确保专业的工作人员进行现场施工，在进行现场施工的监督与管理的过程中，需要重点关注现场电力电缆线路的维护[3]。如果在施工过程中出现了电缆被破坏的现象，那么必须及时安排专业人员来尽快完成排查检修，从而保障电网能够迅速恢复，安全稳定供电。除此之外，在施工过程中，电力电缆的维护人员还需对保护区内的有关建筑及环境条件进行定期巡查，注意土壤是否有下沉现象，避免在施工的过程中出现线路外露。

3.3 定期维护电力电缆线路，避免出现线路外露情况

在进行维护巡检时，为了防止电力电缆外露对电网运行造成影响，需要制定计划进行定期的线路维护。如果在巡检的过程中发现由于保护不当出现的线路外露现象，需要及时进行探测巡查，巡查过程中，需要重点关注以下几点：第一，电力电缆的外部保护及中间头是否完好，避免出现腐蚀及缺失;第二，接线端子选用是否满足相关要求，如果线路出现问题，应该及时进行修复，对损坏配件进行更换。目前，我国的城市及乡镇电网正在不断建设发展中，因此，电力电缆运行的环境变得更加复杂，电力电缆的维护与管理也更加困难。

4电缆故障精确定点

4.1 声磁同步法。

在电缆一端施加高压信号使得故障点放电，放电电弧会有放电声音并在电缆外皮和大地形成的回路中产生感应电流，感应电流会产生脉冲磁场。如果我们用仪器在监听到放电声音的同时，接收到脉冲磁场信号，就表示故障点就在附近。由于磁场的传播速度很快，从故障点传播到仪器探头的时间我们一般忽略不计，而声音传播速度比较慢，因此我们根据探测到的声磁信号的时间差来判断故障点的远近，时间差最小的就是故障点。现在的探测仪可以将时间差转换为探头到故障点的直线距离，所以直线距离读数最小，放电声音最大的点就是电缆故障点的精确位置。当电缆短路速查法无效后，首先可以选择声磁同步法，它使用方法简单，精确度较高，信号易于理解、辨别，通过简单培训普通电工即可熟练掌握，但是对于特别低阻型的故障很难检测到声音，有的时候甚至根本没有声音，因此适用于电缆的高阻和闪络性故障。

4.2 跨步电压法。

跨步电压适合用于电缆接地故障类型的定位，一般用于低阻故障的电缆，因此适用范围窄。原理是加入高压电流使其对大地漏电，从而在故障点附近产生一个电场，越靠近故障点，电势的变化率就会越大。跨步电压的检测方法有两种：一是利用故障点正上方的跨步电压为0，在故障点两侧沿电缆走向跨步电压极性相反且达最大值的特征来对故障点定位。二是利用放电电流在故障点上方环形发散的特征，在不同方向分别寻找两个等电位点，2组等电位点连线的垂直平分线的交叉点就是故障点。

结论

随着电网的不断发展，电力电缆作为电网系统运行中的重要组成部分，对于其的故障检测也成为人们广泛关注的问题。当前，已经有了相对成熟的故障检测方法，但是对于电力电缆的故障检测研究仍然是相关研究人员一直坚持不懈研究的问题。基于此，本研究对电力电缆故障的性质和发生的原因进行了简要的介绍，并重点阐述了电力电缆故障检测的方法与电力电缆故障的防范对策。

参考文献：

[1]朱博.长距离电力电缆绝缘在线监测及故障定位技术研究[D].哈尔滨理工大学，2015.

[2]梁永春.高压电力电缆温度场和载流量评估研究动态[J].高电压技术，2016（4）：1142-1150.

[3]鲍志伟.高压电力电缆试验方法与检测技术分析[J].通信电源技术，2019，36（09）：141-142.