電力電纜故障查找方法探討

陳劍波

摘 要：電力電纜是電力系統的重要組成部分，一旦發生故障，必然會影響電力的正常傳輸，甚至還會引發嚴重的安全事故，所以，應特別注意電力電纜的使用安全，采取有效方法快速查找電力電纜故障，分析故障原因，有針對性地解決處理，消除電力電纜故障隱患，及時恢復其正常運行。簡要分析了電力電纜的故障原因，闡述了電力電纜的故障查找方法，以期為日后的相關工作提供參考和借鑒。

關鍵詞：電力電纜；絕緣；機械損傷；脈沖法

中圖分類號：TM755 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.23.144

近年來，我國電網建設進程不斷加快，電力電纜施工規模持續擴大，而電力電纜運行狀態對于整個電網的安全性和穩定性都有重要的影響。結合電力電纜的故障情況，全面、科學地分析，選擇高效、合理的故障查找方法，準確確定電力電纜的故障位置，有效地進行維修處理，以確保電力電纜能夠正常、穩定運行。

1 電力電纜故障原因分析

1.1 機械損傷

機械損傷是電力電纜發生故障的主要原因，一些輕微的機械損傷開始不會影響電力電纜的運行狀態，但是，隨著時間的推移，機械損傷逐漸加劇，引發電力電纜運行故障。電力電纜受到外力擠壓損傷或者自然因素的影響，由于熱脹冷縮的特性，當外界溫度升高時，電力電纜內的絕緣膠會膨脹。在移動電力電纜的過程中，會受到較大的拉力和摩擦力，電力電纜中間接頭和導體位置很容易被拉斷。當電力電纜受到沖擊負荷的影響時，如果供電負荷不平衡，極易發生接地故障和短路故障，這會削弱電力電纜絕緣介質的作用。

1.2 絕緣受潮

電力電纜在濕度較大的環境中很容易受潮，這主要是因為電力電纜外保護套被腐蝕或者被外物弄破穿孔，或者電力電纜加工制作比較粗糙，外保護套上有小孔或者裂縫，使得潮氣進入電力電纜內部引發故障。

1.3 絕緣老化變質

長時間的過熱反應往往會造成電力電纜絕緣層老化變質，從而引發運行故障。這主要是因為，在電力電纜運行的過程中，負荷太高。所以，在通風不好的區域，比如電纜隧道、電纜密集區等，或者距離熱力管道較近的電力電纜，很容易因為過熱導致電力電纜絕緣層老化變質，甚至有時過電壓會導致電力電纜絕緣層被擊穿，引發運行故障。

2 電力電纜故障查找方法

2.1 脈沖電壓法

脈沖電壓法主要針對的是電力電纜的閃絡和高阻故障，并且高阻故障發生率比較高。這主要是因為電力電纜絕緣層抗電強度比較小，故障點阻值相對比較高。雖然故障位置的電流比較小，但是，利用靈敏儀表無法準確查找電力電纜故障點。使用脈沖電壓法查找電力電纜故障時，利用直流信號或者脈沖高壓信號擊穿電力電纜以后，根據電力電纜測量點與故障點之間放點脈沖往返時間計算距離。這種脈沖電壓法的應用優勢在于，利用擊穿電力電纜故障點時的瞬時信號，不僅可以加快電力電纜的測試速度，還能有效簡化測量過程。然而，這種方法也有一些缺點，比如故障放電時，無法有效分辨電壓波形、故障點擊穿難度大、安全性差等。

2.2 低壓脈沖法

對于電力電纜開路、短路等低阻故障，采用低壓脈沖法可以明確判斷和查找出電力電纜低阻情況故障，查找起來非常直觀。將低壓脈沖施加到電力電纜故障相上時，沿著電力電纜低壓脈沖傳播到阻抗異常點上，追蹤儀接收反射電波后，根據追蹤儀上顯示的變化情況，結合測試波形，可以科學分析出電力電纜的故障類型。如果電力電纜發生低阻和短路接地故障，反射脈沖和發射脈沖相反；如果電力電纜終端端頭開路和短路，反射脈沖和發射脈沖一樣。

2.3 脈沖電流法

脈沖電流法具有接線簡單、波形簡單、安全性比較高的優點，因此，它常被用于電力電纜故障查找。使用這種方法時，對電力電纜故障點施加高壓擊穿，利用記錄儀采集電力電纜故障瞬間被擊穿的行波信號，然后根據測量點和故障點的往返時間，結合電流行波信號，采用直閃法和閃沖法準確計算電力電纜故障距離。

2.4 燒穿故障點法

燒穿故障點法在查找電力電纜故障方面具有一定的限制，多用于檢測電力電纜高阻故障。使用這種方法時，可將直流負高壓輸入電力電纜中。在處理電力電纜高阻故障點時，很容易發生電弧放電。這時，可利用碳化絕緣介質將電力電纜高阻故障轉換為低阻故障，準確測量電力電纜故障點。

2.5 音頻感應法

音頻感應法主要是利用音頻信號發生器將音頻電流輸送到電力電纜故障線芯位置，這時會形成音頻磁場。電力電纜感應線圈在磁場中產生感應電勢，然后經過放大器放大，工作人員可根據放大的聲音判斷電力電纜故障點。

2.6 紅外熱像法

當電力電纜負荷比較大時，電力電纜運行溫度快速上升。科學測量電力電纜線芯溫度，有利于準確分析電力電纜故障點。使用紅外熱像法，在查找電力電纜故障時，不僅安全性比較高，故障排除效率高，而且操作相對簡單。結合電力電纜的運行狀態，利用紅外熱像儀獲得其溫度場，經過計算分析溫度場數值分布，構建模型，判定電力電纜溫度較高的位置，從而判斷電力電纜故障點。

2.7 測聲法

測聲法是一種重要的電力電纜故障查找方法，通過絕緣介質向電力電纜芯線進行閃絡放電。采用測聲法時，可使用直流耐壓試驗機器，操作方法比較簡單。向電容器充電，當其達到規定電壓時，電力電纜故障芯線放電，這個位置的絕緣介質會發出火花放電響聲。如果電力電纜暴露在明處，工作人員可仔細檢查電力電纜的運行狀態；如果電力電纜鋪設在地下，工作人員可利用助聽器和聽診器來準確查找電力電纜故障。這時需要注意的是，工作人員應慢慢在電力電纜線路周圍走動，一旦發現有“呲呲呲”的響聲時，要加強對該區域的監控，仔細檢查電力電纜是否存在故障，及時處理。

3 結束語

電力是我國重要的基礎能源，它關系著社會經濟的發展和人們的日常生活，電力系統的安全、正常運行是推動各領域和行業發展的根本保障。然而電力電纜故障發生率比較高，類型也多樣化，這直接影響了電力系統的正常供電，很容易造成大范圍停電事故。因此，應特別注意電力電纜故障問題，仔細分析故障原因，采用合理的方法查找電力電纜故障，及時解決和排除，消除電力電纜故障隱患。為了保障電力電纜的運行安全，要加強對電力電纜故障的分析和研究，使其安全、穩定的運行，提高其經濟效益。

參考文獻

[1]趙榮昌.查找電力電纜故障的方法和體會[J].廣東輸電與變電技術，2015（02）：30-32.

[2]張宏偉，劉運超，單銀忠，等.電力電纜故障點查找方法及其現場應用[J].黑龍江電力，2012（03）：220-223.

[3]馬宜民.電力電纜故障分析及查找方法探討[J].通訊世界，2015（05）：111-112.

[4]馬強.電力電纜故障查找探討[J].電工技術，2013（02）：72-73.

〔編輯：白潔〕