電力電纜的故障診斷與檢測技術探析

蘭強

摘 要：當前電力電纜主要是用于傳輸以及對于電能的分配。我國現階段經常在城市地下電網、過海的水下輸電線以及發電站的引出線路之中使用電纜。而在目前我國電力線路之中，電纜占據的比例不斷提高，受到人們的重視。本文對于電力電纜出現故障的原因進行了解，進一步分析電力電纜故障檢測技術，希望可以進一步改善我國電力電纜出線故障的情況。

關鍵詞：電力電纜;故障檢測;故障原因

引言：

目前我國城市化發展速度不斷提高，人們日常生活以及工作之中對于電能的需求不斷增加，電力電纜受到人們的重視。相對于架空線路來說，目前電力電纜出線故障的概率較低，并且具有節省空間的作用，在使用時更加方便以及安全。但是目前電力電纜依舊還會出現一定的故障，這便需要提高電力電纜故障檢測技術的水平，從而達到降低出現故障的概率，保障居民安全用電。

一、電力電纜出現故障的原因

（一）絕緣老化變質

當前電纜出線絕緣老化變質主要有以下幾種情況。第一，電場作用。由于電纜絕緣介質長時間在電場的作用下，其內部會出現明顯的氣隙，從而導致絕緣內部出現游離問題，而導致絕緣性能有所降低。第二，晶化作用。絕緣以及保護層都會在外力以及內應力的作用下，都會出現一定程度的損傷。其具體的表現是出現振動晶化疲勞，以及沖擊性電動力出現損害，而導致鉛包層產生龜裂問題，進而使其出現受潮情況，造成電纜的絕緣性有所降低。第三，水分以及化學作用[1]。一旦其中絕緣介質出現電離時，氣隙之中便會出現臭氧或者硝酸等化學物品，對于絕緣層進行腐蝕。而絕緣之中存在的水分，會導致絕緣纖維出現水解，使電纜的絕緣性能下降。第四，電纜絕緣層會由于腐蝕性問題而出現麻點或者穿孔問題。

（二）過熱

電力電纜出現過熱的情況較為復雜，不僅有外在因素，還存在內因。內因主要是由于地納蘭絕緣內部的氣隙的游離而導致電纜局部出現過熱問題，而導致其出現絕緣炭化。而外部因素主要是由于電纜過載而出現過熱問題。其主要是安裝在電纜密集處、穿在干燥管的電纜和電線溝或者電纜隧道等通風較差的環境之中的電纜部分，都會由于本身過熱的問題，而導致其絕緣出現問題。電纜出現過熱情況時，會導致其絕緣層出現老化變質為。電纜出現過負荷，是當前電纜出線過熱的一項重要原因[2]。

（三）機械損傷

當前電力電纜出現故障的常見一項原因，便是由于電力電纜存在機械損傷問題。由于一部分機械損傷較輕，因此短時間內并沒有出現較大的故障，而是在幾個月，甚至幾年之后出現損傷的部位才會產生故障問題。

1、直接受外力出現的損傷

電力電纜由于直接外力出現損傷，主要是因為事故或者交通運輸時，而導致的損傷。例如挖土、超重或者搬運情況，都有可能會導致電纜出現誤傷，而導致電纜出現直接的損傷。而形式車輛其震動或者沖擊性符合，都會導致電纜的鉛包帶出現裂損問題，甚至會導致公路或者鐵路與之平行敷設，的點擊的鉛包帶出現破損問題。

2、安裝過程中出現的損傷

第一，在安裝的過程之中，不小心將電纜碰傷;第二，由于機械牽引力過大，而導致電纜出現拉傷;第三，電纜過度的彎曲，而導致電纜出現損傷。

3、敷設過程出現的損傷

電纜由于受到較大的拉力，或者出現彎曲過度問題時，而導致電力電纜出現的損傷問題。

4、自然力造成的損傷

①由于電纜出現自然變形，而導致管口或者支架上面的電纜外皮出現擦傷;②由于土地沉降，而導致拉力過大，從而造成中間接頭或者導體被拉斷;③終端頭受到自然拉力以及內部膨脹的作用，而導致電纜護套出現裂損;④由于電纜自然地熱脹冷縮，以及土壤下沉問題而導致的拉力，使中間接頭被拉斷;⑤導體和終端頭的瓷套，由于受力而出現破損問題等。

5、設計以及制造工藝存在的問題

在進行設計的時候，經常存在中間接觸頭，和終端頭的防水設計存在不周密，以及選擇原材料質量不當，對于電場分布考慮等等各方面問題。除此之外，設計的主要弊病還包含工作人員對于工藝要求并不嚴格，機械強度的裕度存在不足等等問題。需要注意的是，一旦中間接觸頭和終端頭，在制作的時候，無法嚴格根據工藝的具體規則要求進行相應的制作，便會導致電纜頭的故障出現增多的情況。比如出現封鉛不嚴格，導線的連接并不牢固，其中的芯線出現過度彎曲，所適用的絕緣材料存在潮氣，以及絕緣劑沒有灌滿，而導致盒內存在空氣間隙等等問題。

二、電力電纜故障檢查技術

（一）電力電纜的測距類別

1、高壓沖脈法

當前在進行電力電纜檢測時，較為常用的一種方式便是高壓沖脈法，甚至其相對于經典電橋法，更加適用于高壓測距之中。在進行檢測的過程之中，其對于電壓施加值要加強注意，由于在放電之后，還會出現反射脈沖以及脈沖，因此要更加嚴謹計算其出現故障的位置。使用高壓沖脈法，最大的優勢便在于其具備十分廣泛的測試范圍[3]。但是由于其要求較高，因此必須由專業人士進行操作。

2、經典電橋法

經典電橋法是我國目前使用時間最長的檢測方式。其更多是在應用在故障檢測之中的單相接。第一，要將非故障與故障的導體進行相連，使其形成小橋的狀態;第二，將小橋調整到平衡的狀態，可以利用電阻等進行調節。第三，在其達到平衡之后，便可以進行檢測。其檢測的具體加過可以利用對于橋臂的電阻比進行計算。而這種方式雖然檢測時間較長，但是卻屬于經典的檢測方式。但是目前我國科學技術發展速度加快，該方式已經不太適合時代發展的具體要求，從而使用概率不斷降低。

3、駐波法

其最關鍵的便是在波的振幅以及頻率。需要注意的是，該方式并不適合進行高阻測量，可以運用在開路故障的檢測之中。

4、閃絡法

閃絡法的具體原理是，通過使用高電壓，對于某個故障點進行作用，從而使其可以頻繁放電，在進行距離的測試。其具體分成直閃法以及沖閃法，相對于而言前者更加簡單，并且測量的距離更為精準化。

（二）行波法

當前行波法最重要的一部分，便是速度傳播值。為了保障在測距時理解更加方柏霓，其可以選擇傳播時間和速度傳播值進行結合。目前行波法主要包括四類，即脈沖電流、脈沖電流以及低壓脈沖反射，和二次脈沖法。這四類方式的優缺點并不一致，因此在出現故障的時候，工作人員需要根據故障的實際情況，以及故障的性質，選擇最合適以及最科學的檢測方式。

（三）高、低阻故障檢測

需要注意的是，在出現故障的時候，高阻和低阻并沒有完全固定的分別，而對于其進行區分辨別，則主要是根據試驗設備的實際條件，例如試驗電壓的高地情況，驗流記的靈敏程度，以及電橋的實際結構等;除此之外，還可以根據被試電纜導體的實際電阻大小進行區分。就目前的情況下分析，可以使用的電纜探傷儀試驗點也是可以達到600V。因此在進行高電阻故障測量的時候，需要提高試驗電壓，或者將驗流記的靈敏程度進行提升。一般情況下，會認為故障點租在100kΩ的情況下，可以稱其為低阻故障。

三、結論

當前雖然相對于架空線路來說，電力電纜具備較為明顯的優勢，但是其還存在較多的問題，需要工作人員加強對于電力電纜故障的檢測。文章對于電力電纜出現故障的原因進行分析了解，并提出電力電纜檢測的相關技術，希望可以提高電力電纜的安全性，降低出現故障的概率。

參考文獻

[1]王曉劍， 何天磊， 陳聰， 等. 紫外成像檢測技術在高壓電氣設備故障診斷中的應用[J]. 電氣時代， 2019（4）：21-23.

[2]師濤， 李孝， 何杰， 等. 高壓電纜缺陷現場檢測技術及故障快速定位方法研究[J]. 電工技術， 2019（16）：77-79.

[3]郭冬梅， 郭愛軍， 孫誠. 高壓電力電纜護層電流在線監測及故障診斷技術[J]. 科技創新與應用， 2017（32）：121-122.