電力電纜高阻故障的探測技術

胡月

摘 要：電力電纜在我國工業產業中得到了廣泛應用，但電力電纜的安裝使電纜的布線方式和電纜溝的安裝方式使電力電纜的高阻力出現故障，檢測成為了一個大問題。本文詳細介紹了故障原因、采用新技術的方法、解決新設備問題的方法、應用新技術和設備、減少電源線高阻力故障導致的停機時間、企業電力的連續性、可靠性等。

關鍵詞：電力電纜;高阻故障;探測技術

引言

電纜故障按照其故障點短路或接地的方式可以分為單相接地、相間短路、多相接地、全開路故障等幾種類型，其中單純的全開路故障和相間短路故障并不常見，單相接地和多相接地故障或短路故障最為常見。本文主要對高阻故障進行了簡要的分析。

1、電力電纜主要的高阻故障

1.1、導線斷線墜地

造成配電網斷線故障的原因非常多，主要的原因有兩種，一種就是外界的惡劣環境，同樣還有就是自身所存在的一些故障，外因就是受到雷電天氣影響，積雪的影響，或者是受到人為的破壞，內因就是電力設備出現故障導致，這些都是導致高阻接地故障的主要原因，接地阻抗是導線和地面的接觸阻抗，因為接地的電阻都是非常高的，那么就會導致接地的電流非常的小，通過參考國外的對斷線高阻故障的研究，可以得到，在墜落到鋼筋混凝土地面的時候阻值是最小的，大約是99Ω。當墜落到草地的時候是276Ω，但是墜落在瀝青或者沙地的時候，接地的電阻趨向于無窮，也就是說接地的電流可以忽略不計，幾乎為零。

1.2、高阻故障

高阻故障和低阻故障相同，也是由于電纜相間或相對地絕緣受損導致的。但是，此故障下，絕緣電阻Rf較大，超過了10Z0，不能通過低壓脈沖法測量。高阻故障常出現在高壓動力電纜上，占其總故障的80%以上。它分為泄露性高阻故障和閃絡性高阻故障兩大類。

1.3、樹閃

所謂樹閃，就是因為受到了外界環境的影響，導致了配電網受到了影響，對樹木產生了電力，最終引起的接地故障，這類故障主要是因為受到狂風天氣的影響導致配電網受到損壞，這是受到了外界因素的影響，與導線斷線相同，還要一種情況就是導線自身出現了問題，如果導線發熱過大，線路就會對樹木產生電流，那么出現故障的導線就會放電，樹木也是其中的一個載體，因為樹木并不是導體，相反阻值是非常高的，所以產生的電流的幅值是比較小的，在這種情況下，接地的阻抗主要有兩種，分別為異物阻抗和地面的阻抗。

2、配電網高阻故障的檢測以及防護

2.1、故障測距

離線測距方法：（1）阻抗法。阻抗法是指在選取測量端后，通過測量、計算測量端到故障點的阻抗，根據線路參數列出故障點方程并對其進行求解，最終得到故障距離。阻抗法一般建立線路的集中參數模型，所以原理較為簡單且容易使用。阻抗法的實現一般通過經典電橋法，較為簡單，精度較高，但存在適用范圍小的缺點。伴隨著在線故障測距等技術的發展，阻抗法與行波法相比，劣勢愈發明顯。（2）行波法。行波法是通過測量行波傳播的時間來獲得故障位置的方法。它一般包括低壓脈沖反射法、脈沖電壓法、脈沖電流法以及二次脈沖法。低壓脈沖反射法簡單直觀且不依賴于電纜資料，但不能測量高阻故障和閃絡故障。

脈沖電壓法測試速度快，但脈沖電流法對試驗儀器和人員更加安全，且脈沖電流信號更易辨認。二次脈沖法測量精度高，但儀器更復雜且測試時間長，對二次脈沖進行控制難度更大。

在線測距方法：在線測距是指將傳統測距原理與計算機技術結合。現提出的計算機技術主要是地理信息系統，即通過在地理信息系統中錄入電纜的原始資料，在故障測距時將測量結果連接上地理信息系統來確定故障點的具體位置。在線測距方法是電纜故障測距的必然發展趨向，需要完善電纜資料信息與計算機軟硬件作為基礎。

2.2、小電流接地系統高阻保護

在系統不接地的時候，接地出現的故障電氣特征是非常明顯的，這樣的話就可以實現接地的保護。（1）在出現的故障為高阻接地故障的時候，零序電壓的大小也是有非常明顯的差別的，比如不接地系統的電壓要遠遠的大于小電阻接地系統的電壓，但是同樣零序電流兩者也是有非常明顯的差距的，不接地系統的電流非常小，而小電阻接地系統的電流要比前者大很多，在進行計算的時候，也應該選用更加可靠的計算方法。（2）接地故障法是常用的一個檢測方法，這個方法也就是絕緣檢測法，在檢測的時候，需要檢測出接地系統中零序電壓的情況，記錄出電壓變化的情況，當零序電壓的值過大的時候，超過一定的值，就會產生故障警告，但是電壓檢測法有一定的不足，就是在采用這種方法進行檢測的時候，并不能夠幫助我們更好的去找到問題解決問題，因為使用這種方法進行檢測僅僅能夠對系統中是否發生了接地故障進行判斷，也就是說，我們僅僅只能夠看出來系統中是否發生了故障，但是并不能夠將故障的原因以及產生故障的具體位置找出來，所以并不能夠很好的解決問題，但是僅僅依據零序電壓信息，檢測的可靠性是比較高的，在高阻接地的時候，檢測的靈敏度也是非常高的，所以優勢也是比較明顯的。（3）上述的系統在正常的進行運行的時候，就會存在負載不平衡的現象，也就會有零序電流的出現，因為在出現接地的故障的時候，我們大多數所用到的零序過電流保護整定值是需要比負載電流零序分量要大的，在正常的情況下，我們的取值都是在100A，在接地故障點過渡的電阻比70Ω要大的時候，這個保護也就會拒動。

2.3、新型電力電纜故障燒弧裝置

新型電力電纜故障燒弧裝置，是在目前國內外所使用的燒弧裝置的基礎上研發而來的，并且解決了目前所使用的燒弧裝置中存在的一些隱患，為電力電纜高阻故障的探測工作提供了極大的便利，降低了電力電纜高阻故障探測工作的難度。新型電力電纜故障燒弧裝置包含生涯控制器（控制處理信號的裝置）、升壓轉換箱（裝置中的重點，配合升壓控制器的工作，根據升壓參數進行升壓并且保護設備）、信號采集器（監測升壓轉換箱的電流及電壓輸出，發送給升壓控制器信號），這三種配置組成了新型的電力電纜故障燒弧裝置。新型電力電纜故障燒弧裝置在外觀上較目前市面上可見到的裝置相比，體積較小，且在結構設計方面進行了優化，便于使用，使裝置的性能得到很大的發揮。在解決核心問題高壓絕緣時，運用多種材質進行試驗，確保所選的材質的絕緣性最優，解決了工作過程中可能出現的隱患，同時分離高壓與低壓。

結束語

到如今，對于高阻接地故障還沒有一個有效并且可靠的解決措施，在這個領域是一個難題，但是也是一個需要我們去研究，迫切需要解決的問題，所以需要進行研究，共同克服這個難題。

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