電力電纜故障的檢測及預防措施

陳 磊

國家新聞出版廣電總局東南維護中心，福建福州 350007

0 引言

因為電力電線本身在運作的過程中，具有安定性、可靠性、獨立性的特點，所以受到天氣等外在因素的影響并不大，同時，電線所占據的空間也并不多。但需要注意的是，電纜不應該設置在有腐蝕性氣體的環境下，也不能設置于易燃、易爆的地方。安設電力電纜的最好方式是敷設。當下，電纜在廣電傳媒中的應用范圍很廣，尤其是大規模發射臺設備中。供電廣電傳媒中，供電的作用顯而易見。電源充足才可以連續性地播出好聽、好看的節目。但電纜畢竟也會出故障，此時，廣電節目便不能正常播放了，無論是經濟效益抑或是政治效應，都會受到一定程度的影響。因而，怎樣在短時間檢測故障，并及時地進行防范，是本論文的研究中心課題。

1 電力電纜故障的常見原因和類型

1.1 電力電纜故障的常見原因

主要有如下的幾點：1）機械性破壞；2）電線的外層出現了電腐蝕現象；3）生化侵蝕；4）地基降沉；5）電線絕緣物被銷蝕；6）長時間高壓運作；7）震動性崩裂；8）其他緣故：技藝粗糙、接頭粗劣以及非規范化操作；由于在潮濕的環境下接頭，導致水蒸氣誤入其中，長時間造成閃絡性故障。

1.2 電力電纜的故障類型

基于故障電阻和擊穿間隙的現象，可將電纜故障大致劃分成低阻、高阻、開路以及閃絡性等。具體類別有：1）由于低電阻接地出現問題，接地分類為：單相方式、兩相短路及其接地方式以及三相短路方式等；2）由于高電阻接地出現問題，接地分類為：單相方式、兩相短路及其接地方式以及三相短路方式等；3）由于開路出現問題，斷線分類為：單相方式、兩相方式以及三相方式；4）由于閃絡出現問題，閃絡分類為：單相方式、兩相方式、三相方式等。該類型大多數見于電線中間或末尾的接頭位置。

2 電力電纜故障的測驗途徑

2.1 電纜故障性質的判別

故障性質指的是對導致電線出現的電阻故障類型加以判斷，即在高阻、低阻以及閃絡等3 種類型中進行界定，以及在接地與短路中選定其一，包括在單相、兩相以及三相中進行判斷。

1）造成電線故障的原因有短路或接地2 種，抑或是短路接地電流偏大而出現的斷線緣故，最終造成綜合性問題；

2）通過防范性實驗可知，造成電纜故障的原因主要是閃絡性故障抑或是高阻性故障。其類型是單相絕緣破損抑或是出現接地；

3）檢測絕緣電阻需要展開深入的研究、界定；

4）展開導通實驗來判別故障存在著斷線緣故。

2.2 基于故障性質來檢測故障點并進行測距

界定好電纜故障性質的步驟后，在基于故障性質的基礎上使用不同的測量儀器及其方法來展開故障點的測距。

2.2.1 電容電流法

該方法的原理依據為：正常運作的電線的芯線內部以及芯線對大地均有處于均勻狀態中的電容，電容量和電線長度之間存在著線性的關聯性。該方法尤其適合于電纜芯線斷線故障的檢測。

LS accounts for 3% to 5% of all CRC[25] and it is the commonest inherited colon cancer syndrome. The average age of malignancy in LS is 44 years, vs 64 years in sporadic CRC[3,17].

2.2.2 低壓脈沖法

該方法的原理依據是：在電纜測距環節中，應在電線內加進一低壓脈沖。因為故障點的波阻抗和電纜波阻抗是相沖突的，因此，倘若該脈沖在運送時碰到故障后（包括線路開路以及低阻短路等2 種），就會出現反射波現象。

2.2.3 閃絡法

該方法的工作原理與前一種相仿，即注意到電波在電線中運輸過程中所起到的作用。具體方法是：及時地將電波遇到故障時電線的測試端以及故障點來回一次的時間數據記錄下，然后基于波速來定位故障點的方位范圍。

2.3 電纜故障定位

上面所述的各類測距方案的局限性在于只可以定位故障的區段位置，而無法滿足精確化的定位。因此在上個環節以后，需要采用精確性的方案加以定位。

2.3.1 音頻感應法

該方法適用的條件是：低阻故障電阻的數值在l0Ω 以下，同時包括兩相短路與接地、三相短路和接地等。

該方法不適用于接地電阻小于50Ω 的接地故障情況，其他情況均適合。在測量時，漸漸地加大直流實驗電源的電壓數值，并充電到高壓電容器之中。當電容器兩端的電壓出現負荷時，球間隙被打穿，便出現了故障現象，進一步出現放電故障，并導致電磁波輻射以及機械的音頻振動后果。可見，通過聲波接收器探頭來探尋具體的震波方位及其強度，毫無疑問的是，最響點可以確定為故障點。

3 電力電纜故障的防范

3.1 檢測絕緣電阻

不同電力電纜所對應的測量工具并不一致。小于1kV 以下的類型對應著1000V 兆歐表；高于1kV 的類型對應著2500V 兆歐表。一些電力電纜對護層提出絕緣設備的要求，其對應的是500V 兆歐表。三芯電力電纜，如若檢測的是一根芯的絕緣電阻，就要把其余的二芯以及電纜外皮共同地接地。在檢測運作中的電線時，為了達到安全以及精確性的檢測目的，就要對電線完全地放電，把對外聯線從電纜上悉數拆掉，然后用干凈且干燥的抹布清理電纜頭，其次才能夠進行檢測。檢測之后，斷開火線，禁止搖晃，規避電容電流對兆歐表出現反向性地充電事故而造成破壞的后果。其次，還應該對被測的電線完全地放電，規避出現電擊后果。電線在正常運作時，絕緣電阻的判別應包括檢測每次實驗的數值改變情況，并將一致的檢測情況進行對比、判別，找出其中存在的不足之處。當連續2 次的檢測差值高于30%的話，說明需要對電線進行直流耐壓的實驗。

3.2 直流耐壓實驗以及泄漏電流的檢測

檢測電纜耐電強度所采用的主要方案是直流耐壓實驗。檢測泄漏的電流能夠和直流耐壓試驗同步展開。檢測電力電纜的頻率為2 年1 次；而電纜整修之后還必須檢測1 次。同時，也需要對重包電纜頭加以檢測。對電線進行直流耐壓檢測時，必須注意直流電壓的環境，電線絕緣中的電壓應該基于絕緣電阻來進行布局。如果電線本身存在著發展性局部不足時，那么大部分電壓將出現于和缺陷串聯的沒有遭到破壞的地方，因此，在檢查局部性不足的環節上，直流耐壓實驗要優于交流耐壓實驗。電力電纜的直流泄漏電流的測量和直流耐壓試驗在意義上是不相同的。因為在直流耐壓試驗時對檢查絕緣干枯、氣泡，機械損傷和制造過程中的包纏缺陷等能比較有效地檢查出來，而泄漏電流的測量則對絕緣劣化、受潮等的檢查比較有效。

4 結論

直埋電纜的運行條件受直埋通道周邊環境影響很大，電纜故障率較高，故障查找困難。我們了解了電纜故障的類型，通過綜合分析故障象征、變電站保護動作情況、線路的走向及周邊環境，判斷出故障性質，選擇合適的測試方法，就能快速、準確的找到故障點，為有效縮短電纜線路故障停電時間，提供保障。

[1]苑鴻興.簡明電線電纜應用手冊[M].天津：天津大學出版社，2008.

[2]諶芳，馬振亞，王永泉.淺談預防措施[J].現代測量與實驗室管理，2011，3.