高壓電力電纜接地故障查找技術(shù)

羅曉鍵

在電力傳輸過程中，受種種因素影響，高壓電力電纜中潛在的故障問題逐漸暴露，給高壓電力電纜供電的穩(wěn)定性與可靠性帶來不利影響。因此采用準(zhǔn)確、快速的接地故障查找技術(shù)對高壓電力電纜的故障問題進(jìn)行查找，并消除存在的電纜故障問題，對供電的可靠性與穩(wěn)定性可起到積極作用。文章主要從電力電纜故障的基本概述出發(fā)，對高壓電力電纜接地故障查找技術(shù)進(jìn)行了分析，以供參考完善。

【關(guān)鍵詞】高壓電力電纜 接地故障 查找技術(shù)

電力工業(yè)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，傳統(tǒng)的架空線路逐漸被電力電纜取代，并成為我國電力供電的表現(xiàn)形式。尤其是近年來，隨著城市化進(jìn)程的腳步加快，為了使用城鄉(xiāng)規(guī)劃與城市美化的需求，在城鄉(xiāng)結(jié)合與城市地區(qū)，220kV及以下的電力傳輸均采用電力電纜進(jìn)行供電。由于電力電纜的敷設(shè)都是使用直埋與穿管方法，在地下進(jìn)行敷設(shè)，不利于有關(guān)人員的檢修與巡視，一旦出現(xiàn)故障問題，勢必增加電力電纜故障查找的力度。因此在高壓電力電纜故障查找過程中，采用何種方式、手段以及技術(shù)進(jìn)行查找，做好高壓電力電纜查找工作是當(dāng)前急需解決的問題。

1 電力電纜故障的基本概述

1.1 電力電纜故障原因

按照電學(xué)形式，可將高壓電力電纜故障的原因分成5類，具體可從以下幾方面來分析：

1.1.1 外力破壞

是指高壓電力電纜在地下敷設(shè)后，受施工或者是其他外力的破壞，導(dǎo)致高壓電力電纜運行出現(xiàn)故障問題，無法正常運行。

1.1.2 生產(chǎn)質(zhì)量問題

即是電纜本身存在的質(zhì)量問題，導(dǎo)致投入電力系統(tǒng)使用后出現(xiàn)故障。

1.1.3 電纜接頭的制作問題

有關(guān)人員在安裝電力電纜過程中，沒有嚴(yán)格按照規(guī)定要求來接電纜接頭，更改電纜接頭的尺寸與技術(shù)具有隨意性，給電力傳輸帶來安全隱患。

1.1.4 電力電纜施工質(zhì)量問題

在電力電纜的施工過程中，部分施工人員沒有根據(jù)電纜施工要求來敷設(shè)，降低了施工效率。

1.2 故障性質(zhì)分類

在高壓電力電纜運行過程中，出現(xiàn)的故障問題主要包括3大類：高阻故障、低阻故障以及開路故障燈。其中開路故障是指高壓電力電纜內(nèi)部一芯或者是多芯被斷開，導(dǎo)致電力傳輸出現(xiàn)故障；常見于電力電纜被不法分子盜取與鋁芯電纜上。在進(jìn)行故障檢測時，有關(guān)人員可通過沖閃法、二次脈沖法或者是低壓脈沖法進(jìn)行測量。高阻故障是指電力電纜一芯或者是多芯對地絕緣電阻值小于正常值，但高于幾百歐姆的故障問題。高阻故障與開路故障存在明顯差異，開路故障的絕緣對地電阻值高達(dá)千歐，甚至是兆歐。而低阻故障則是電力電纜一芯或者是多芯對地絕緣電阻小于幾百歐姆的故障問題，可采用低壓脈沖法進(jìn)行測量。

2 高壓電力電纜接地故障查找技術(shù)

2.1 電纜故障測距技術(shù)

2.1.1 低壓脈沖發(fā)射法

該電纜接地故障方法是一種無損的查找技術(shù)，是指在進(jìn)行檢測過程中，將低壓電流窄脈沖信號發(fā)送到電力電纜中，信號斷路點、接頭以及短路點在遇到發(fā)送的信號后，會將不同類型的波形反饋回來，然后借助微機計算機反射的時間差來測量反射波形的點，對反射脈沖的極性進(jìn)行識別后既可判斷出故障的具體性質(zhì)。若反射的是正波形表明是斷路點；反射的是負(fù)波形表明是斷路點；反射的是相對比較平緩的真負(fù)波形則是電纜的中間接頭，常用于低阻故障。低壓脈沖反射法在電纜短路、斷路和低阻故障測量中應(yīng)用較廣，此外還可用于測量電纜長度、電磁波傳播速度以及區(qū)分T型接頭和終端頭等。

2.1.2 電橋法

電橋法的應(yīng)用在低阻接地故障較為常見，是指借助電橋的運行原理，對電力電纜外部可調(diào)電阻阻值進(jìn)行調(diào)節(jié)，讓電橋兩端處在平衡狀態(tài)，然后利用對其進(jìn)行計算，從而確定電力電纜故障點的位置。

2.2 電纜精確定位技術(shù)

2.2.1 聲波法

聲波法是指通過高壓脈沖發(fā)生器，將高壓脈沖發(fā)射到電力電纜中，達(dá)到故障位置，釋放能量擊穿接地點，并發(fā)生短暫的響聲，然后通過拾音器擴大聲響，從而準(zhǔn)確判斷出接地故障位置。聲波法的應(yīng)用，在高阻接地故障與閃絡(luò)形故障較為常見。

2.2.2 聲磁同步法

常用于低阻接地故障以及高阻接地故障；主要是通過高壓脈沖發(fā)生器，將高壓脈沖發(fā)送到電力電纜中，到達(dá)故障位置，然后將故障點的電磁信號與擊穿接地瞬間的聲音信號通過電磁探測儀或者是高頻拾音器反饋到檢測人員手中，為有關(guān)人員決策提供參考。

2.2.3 電纜燒穿法

在電力電纜運行過程中，如果使用聲波法以及聲磁同步法進(jìn)行檢測時，不能瞬間擊穿接地點，應(yīng)通過電纜燒穿法來降低電纜節(jié)點電阻，然后再采用聲波法或者是聲磁同步法對故障位置進(jìn)行查找。工作原理：通過電纜燒穿儀器向故障電纜發(fā)射高壓小電流，讓電力電纜不間斷短路發(fā)熱，加快外部絕緣熱老化與碳化，從而精確判斷電纜故障位置。例如某高壓電力電纜于2015年故障跳閘，故障位置在C相。為了查找、確定故障性質(zhì)與故障點位置，首選采用低壓脈沖法對電力電纜進(jìn)行測試，電力電纜總長1754m，與電纜資料吻合。基于本次故障問題屬于高阻故障，使用沖閃法與二次脈沖法不能準(zhǔn)確查找故障位置，這時應(yīng)采用電纜燒穿法燒穿故障電纜C相，將殘壓值控制在預(yù)定位的范圍內(nèi)，并詳細(xì)觀察電壓泄露和殘壓電流值，從而確定該電纜C相是泄漏型高阻故障。

3 結(jié)束語

綜上所述，高壓電力電纜故障查找是一件非常棘手的問題，要做到準(zhǔn)確、快速查找故障位置，除了需要具備豐富的工作經(jīng)驗外，還需配備先進(jìn)的故障查找技術(shù)。因此在電力傳輸過程中，有關(guān)人員必須嚴(yán)格按照規(guī)定要求做好日常巡視與維修工作，并加大高壓電力電纜故障查找技術(shù)的研究，按照電力電纜故障原因與故障性質(zhì)，選擇相應(yīng)的電纜故障測距技術(shù)與電纜精確定位技術(shù)來查找，以提升電纜故障查找的精確度，確保供電穩(wěn)定可靠。

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作者單位

赤水供電局 貴州省赤水市 564700