關于電力電纜故障性質的診斷及巡徑定位探討

陳鎮華

摘 要：因為電力電纜大多采用直埋式，所以給故障診斷帶來了極大的難度，所以有必要對電力電纜的故障診斷，尤其是精確定位技術進行深入研究，以更快、更準確地找出故障點所在，為故障的快速排除提供有力支持。本文對電力電纜故障性質的診斷進行了分析，并就故障位置的快速、準確判定進行了探討，希望對電力電纜的運行維護管理工作能夠有所借鑒。

關鍵詞：電力電纜；故障診斷；巡徑定位

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.24.185

現實中，出于節約土地資源和保護線路設備等目的，室外的電力電纜大多采用直埋式，但這同時也帶來了一些問題，比如電力電纜一旦出現故障，那么搜尋起來就十分困難，有的甚至可能會花費幾天的時間，不僅造成了對大量資源的浪費，而且還會導致難以估量的停電損失。如何高效、準確、經濟地查尋電力電纜的故障位置成為了電力運行管理部門的工作重點。

1 電力電纜故障類型

對于電力電纜而言，實踐發現很多故障都是由于絕緣破損引發的，具體則表現為兩大類：低阻的短路、開路和斷路故障；高阻的泄露故障和閃絡故障。造成這些故障的因素比較多，但總的來說無外乎是由于外力破壞、材料缺陷、絕緣老化變質以及電纜受潮等因素造成的。從電纜的故障性質來說，故障類型又可以被分為接地故障、短路故障、斷路故障、閃絡故障以及因多種因素引發的綜合性故障等等。其中，接地故障是指因為電力電纜單相或多相因被擊穿而發生接地；短路故障是線路的絕緣出現破損，所以導致相線直接形成短路；斷路故障顧名思義，就是相線出現斷裂，使得電力電纜的通電中斷；閃絡故障是一種隱蔽性較強的故障，它主要是由絕緣間隙放電造成的，具體則表現為絕緣被擊穿后又能恢復通電。雖然恢復正常后可以繼續通電，但故障問題依然存在。與前幾類故障類型相比，閃絡故障的隱蔽性較強，通常難以被及時發現，往往都是在開展電壓試驗時才能得到發現。

2 電力電纜故障性質診斷

故障診斷主要是對故障的類型以及位置進行判定，而故障性質診斷與故障診斷有所不同，它主要側重于對故障的性質進行判定，比如是單相故障還是多相故障等等。具體而言，故障性質診斷可以利用兆歐表對絕緣電阻進行檢測。其中，單相線路對地絕緣電阻是線路不帶負載的情況下和大地之間的電阻大小。三相線路對地絕緣電阻是不帶負載的情況下，三相線路分別和大地之間的電阻大小，如果檢測到的絕緣電阻值非常大（正常值以上），則說明沒有發生短路，但應檢查測試出來結果能否達到送電絕緣允許值；否則就說明發生了短路故障。

在電纜對端已經三相短路的條件下，可以用萬用表對測試端的三相相間電阻進行測試，如果測試結果非零，則可以判定電力電纜發生了相間短路故障，否則就說明不存在相間短路故障。除了上述所列的各種方法外，在進行故障性質的診斷時，還可以參照故障發生時的跳閘情況、信號指示以及火花大小等進行綜合判定，進而實現對故障性質的綜合判定。

3 電力電纜故障粗測

在進行故障判定時，可以采用低壓脈沖法或脈沖電流法進行故障粗測，具體則通過對電纜一端進行測試，借助對波形圖的觀察來測量電磁波的傳播時間，然后結合電磁波的傳播速度就能初始判定故障點到測試位置的距離，即從測試端到故障點間的電力電纜的長度。當前使用較廣的故障測試儀已經集成了自動化模塊，而且具有測量精度高、可靠性強的特點。低壓脈沖法主要被用于實現對低阻、短路以及斷路故障的測試。脈沖電流法則主要被用于對電纜相間、高阻以及閃絡故障的測試。

4 電纜路徑的測尋

現實中，當進行電力電纜的故障測試時，路徑測試對測試結果會產生重要影響。我們為了實現設施美觀或者方便道路、橋梁的架設等目的，電力電纜主要采用直埋式，再加上設施的建設時間可能比較早，當時的設計和施工資料可能存在較多遺失，而這就又進一步增加了電纜故障點位置確定的難度。因此，對直埋式電纜的設計、施工等資料進行妥善保留具有極其重要的現實意義。

當遭遇運行資料缺失時，工作人員可能無法確定電纜的路徑，此時就需要借助一些儀器設備對電纜的路徑和走向進行確定。我們一般使用較多的測尋設備是電纜路徑探測儀，如圖1所示。該設備可以利用電磁波對直埋式電纜的路徑進行探測，具有探測深度大的優點，是一種在實踐中被證明可靠有效的方式。在使用電纜路徑儀時，要注意先將電纜進行充分放電。

5 電纜故障精確定位

考慮到電力電纜在地下的路徑走向可能不是直線，所以電磁波的傳播速度也不是恒定值，再加上相關測試儀器設備具有一定的誤差影響，所以導致最終得到的測量數據肯定會存在偏差。因此，在通過儀器獲得測距后，還需進一步對故障點進行精確定位。常用的故障精確定位方法有依靠聲測的，也有采用聲磁波同步檢測的。因為聲波和電磁波的速度不一樣，由于聲波和電磁波的傳播速度不同，所以同步信號的測量存在時間差，利用該時間差就可以實現對故障點的精確定位，這比單純利用聲波測量的精確度更高，所以后者的可靠性和準確度也相對更高。

6 結束語

因為電力電纜大多采用直埋式，所以給故障診斷帶來了極大的難度，所以有必要對電力電纜的故障診斷尤其是精確定位技術進行深入研究，以更快、更準確地找出故障點所在，為故障的快速排除提供有力支持。

參考文獻：

[1]王海霞.10kV配網電力電纜故障檢測自動定位技術[J].電子技術與軟件工程，2017（10）：241.

[2]王勇，李曦.電纜故障檢測方法及其應用[J].艦船電子工程，2016，36（04）：128-132.