高壓電纜護層接地故障查找技術的探討與應用

摘 要：為了進一步滿足我國社會的電力需求，促進社會生產、生活的有序開展，我國的電力部門加強對于高壓電纜的維護，確保電力系統的正常運用，促進電力部門獲得更高的經濟效益以及社會效益。本文基于此，分析探討高壓電纜護層接地故障查找技術的內涵與應用。

關鍵詞：高壓；電纜護層；接地故障；查找技術；探討與應用

伴隨著我國經濟的繁榮，工業化以及城市化的發展，使得我國電力事業獲得了長足的發展。但是也導致輸電線路用電負荷增加等問題的出現。基于此，為了進一步確保電路輸送的安全性，相關部門以及人員逐步使用了高壓電纜進行相關作業。事實上，高壓電纜護層在進行接地作業的過程中容易出現故障，不利于電力運輸作業的有效開展。故而需要電力部門以及相關人員加強對于高壓電纜護層接地故障查找技術的分析，并加強利用。

一、高壓電纜護層接地現狀

（一）缺乏高壓交聯電纜的交接試驗項目規定

目前，我國的電力部門在借助高壓電纜進行電力運輸作業的過程中，由于電力技術人員缺乏對高壓電纜的交接試驗規定的必要了解，故而導致在實際的操作過程中過分重視電纜主絕緣的耐壓，故而對高壓電纜的外護套的試驗操作忽視，不利于有效的發現外護套絕緣損壞的隱性缺陷。

（二） 高壓電纜線路護層接地保護不合理

此外，相關的研究、調查還發現：電力技術人員在進行高壓電纜架設以及運行的過程中，忽視了對于高壓電纜線路護層接地保護方式的管控，繼而導致高壓電纜線路無法滿足大負荷輸電的需要，導致高壓電纜外護套絕緣老化速度的加快。

（三） 未能有效的開展檢修作業

雖然電力部門會定期對高壓電纜外護層絕緣進行檢測。但是由于我國高壓電力線路存在電纜開路數多、檢測量大等狀況，繼而導致電力技術人員在進行相關檢修作業的過程中往往會因為疏忽而無法對線路進行全面的檢修。故而導致一系列電力問題的出現。

二、 高壓電纜護層接地故障查找技術的應用

在進行高壓電纜護層接地故障查找的論述過程中，筆者以武鋼電網的高壓電纜金屬護層故障查找作業為例，展開相關的敘述。

（一）阻抗法

一般而言，阻抗法在運用的過程中主要包含兩種技術手段：電橋法以及分布參數計算高阻故障法。

所謂的電橋法，指的是在實際的操作過程中利用四臂電橋，對電纜芯線中的直流電阻進行有效的測量，隨后需要對電纜長度進行測量，并記錄相關的數據。最后依據按電纜長度與電阻或電容的正比例關系，對故障點所在的位置進行科學的計算。事實上，電阻電橋法、電容電橋法以及高壓電橋法在運用的過程中，能夠對電力電纜的低阻故障、斷線故障以及電纜護層接地故障進行有效的定位。

分布參數計算高阻故障法在運用的過程中，其核心理論思想就是：基于分布參數線路理論。一般而言，電力技術人員在進行相關操作的過程中，需要對高阻故障的電纜施加正弦高壓信號，在這一步驟完成之后，高阻故障點會出現閃絡現象。最后電力人員在依照分布參數線路理論，對各點的電壓與電流進行高效的計算，最后計算出故障所在的位置。

（二）行波法

行波法在運用的過程中主要包括駐波法以及現代法。所謂的駐波法這是將電力電纜作為高頻傳輸線，并以此為基礎實現對于駐波諧振現象的觀察和分析，從而實現對于斷線故障等故障的測量。

現代法又被稱之為脈沖反射法，主要包含高壓脈沖電壓法、二次脈沖法等。一般而言，低壓脈沖反射法主要被運用在低阻、斷線故障中，而高壓脈沖電流法等方法則普遍被運用在高阻故障。筆者總結了低壓脈沖反射法測距系統原理圖如圖1所示。

如圖1所示，向故障電纜輸入低壓脈沖，其將會沿著電纜尋找其中的阻抗不匹配點。當遇到電纜故障點時，輸入的低壓脈沖將會反射，此時儀器通過對反射脈沖特性的分析，可以確定故障類型。

（三）跨步電壓法

此外，在進行高壓電纜護層接地故障查找作業的過程中，最為常用的手段就是跨步電壓法。該種方法在實際的運用過程中主要將直流電壓輸送到故障防護層中，而該電壓在經過故障點的時候會產生回流，故而在地面上產生跨步電壓。隨后，需要電力技術人員在預測的故障距離附近，使用探頭對電纜不同位置的跨步電壓值進行測量。最后需要對測量的數值進行統計，并在此基礎上實現對于故障點位置的確認。在借助該類方法進行實際操作的過程中，為了規避地面雜散電流對數據監測的影響，電力技術人員往往使用的是直流脈沖信號。

目前，跨步電壓法在實際的監測過程中主要有兩種檢測方法：一是確保故障點正上方的跨步電壓為零，而故障點兩側沿電纜走向跨步電壓極性相反且達最大值，從而以此特征為基礎，實現對于故障點的定位；二是利用放電電流在故障點上方環形發散的特征，從而實現對于故障點的查詢。

三、實例分析

在進行相關的分析作業過程中，筆者以110kV官廣高壓電纜為例展開相關的敘述。據悉，該高壓電纜于2015年3月發生過跳閘現象，A相出現故障。在實際的接地故障查找作業的過程中，相關單位以及人員采取了行波法進行作業。在故障查找的過程中主要采用了SebaKMT SPG32定位系統、30E數碼脈沖反射儀等儀器進行具體操作。

在故障查找過程中，相關人員借助T30E脈沖反射儀的低壓脈沖法對事故電纜進行確定，隨后使用高壓單元S32，黃綠色地線接系統地，高壓電纜高壓大夾子接A相線芯，高壓電纜末端小夾子接A相銅屏蔽地線，并對故障A相進行殘壓測試，最后利用聲磁同步法對A相故障點進行精確定位。從而對故障位置進行精準定位。

在實際的操作過程中，需要技術人員借助高壓脈沖源向故障電纜施加高壓脈沖使故障點擊穿放電。在這樣的情況下，電纜的故障點在放電的過程中會產生“啪啪”的聲音，并進行輻射電磁波的釋放。在此過程中，需要技術人員加強對于收接收機對電磁信號以及聲音信號結構的時間差等數據資料的收集，并借助低壓脈沖反射法對故障點的距離進行計算。

低壓脈沖反射法使用時，首先需要向故障電纜首端注入故障測距所需的脈沖電壓信號，通過對入射電波及反射電壓行波時間差的測量，對實際的測距大小進行確定。運用這種故障測距方法時，具體的測距公式如下：

四、結語

本文主要總結了110kv及以上高壓電纜金屬護層故障查找技術，筆者認為，隨著相關措施的落實到位，我國的電力事業必將獲得長足的發展，并以此為基礎促進電力單位獲得更高的經濟效益，促進社會的發展和進步。

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作者簡介：

郭毅斌（1972-），男，漢族，廣州番禺人，本科，電力管理工程師，從事專業方向：配電工程。