電力電纜的故障檢測技術探討

摘 要 近年來隨著經濟社會的不斷發展以及城市整潔性要求的不斷提高，傳統的外架式電纜方式開始向地面隱藏方式轉變。采用這種方式的好處是節約了土地資源，美化了環境，但是也存在線路維護管理困難的問題。當電力電纜出現故障時會造成大面積的停電，給社會經濟帶來巨大損失。因此，需要快速對電纜故障進行檢測，并定位出電纜出現故障的位置，從而及時修復問題。本文將從電力電纜故檢測的必要性、檢測方法以及檢測方法的發展趨勢上進行探討分析。

關鍵詞 經濟社會;城市整潔性;環境

引言

地埋隱藏式電力電纜受氣候環境因素、人員活動因素的影響較小。一般來說，性能良好穩定環境下的電纜生命周期可達20年。但是由于地下電力電纜在不同區域下的環境因素有所不同，如有些區域內環境的腐蝕性較強，這會對電纜的表面保護層造成破壞。此外由于電纜的質量不同，以及施工因素的影響，電力電纜在服役周期內也會發生故障。當電力電纜發生故障時會造成大面積的停電，企業無法正常工作，對社會經濟發展與人們的日常生活造成了影響。相比于國外，我國的電力電纜的故障發生率要高很多，據統計我國的電力電纜的故障發生率是國外的5倍。因此，需要對電力電纜狀態進行監測，當發生故障時采取有效的措施對故障原因分析，并定位發生故障的位置，及時的排除故障，降低由此帶來的經濟損失。

1電力電纜故障檢測的必要性

社會經濟的發展使得城市用電量不斷增加，用電負荷的不斷增加使得電力電纜出現故障的風險提高。電力電纜出現故障會造成大面的停電，對居民生活與企業生產造成了影響。地埋式的電力電纜一旦發生故障，其故障診斷與修復較為困難，首先地埋是電纜的故障位置較難發現，此外，維修施工需要大面積挖開地面尋找故障位置。因此，對于電力電纜的故障類型進行檢測對于其故障位置進行準確定位是一項十分重要的工作。降低電力電纜故障造成的經濟損失需要及時檢測發展的類型并準確定位出發生故障的位置。為此，世界各國都在積極探尋電力電纜的智能監測與故障檢測定位技術[1]。

2電力電纜故障檢測方法

電力電纜由于受到環境因素、施工因素以及工作負荷的影響容易發生不同形式的故障，綜合來看，依據這些故障的性質，電力電纜的故障可以劃分為以下類型。

低電阻的短路故障，電力電纜對地絕緣體的電阻值不高于某一特定的數值，此外導體的連續性能較好。

高電阻的短路故障，電力電纜對地絕緣體的電阻值高于某一特定值，導體的連續性能較好。

開路故障，導體經過連續性試驗測試后發現某一段存在不連續，但是電纜導體的絕緣性能符合各項規定。

閃絡故障，此類故障的檢測為當電壓高于某一特定值時，電力電纜容易發生擊穿[2]。

針對這些故障類型，需要采用科學合理的方法對故障類型進行檢測。常用的電力電纜的故障檢測方法如下：

阻抗檢測法，阻抗檢測法主要是根據歐姆定律來推斷故障發生的位置。根據歐姆定律電纜的阻抗值為：，對于均勻的電纜，其兩端的電阻值與電壓成正比。因此，可得故障發生點與測量點之間的距離正比于電纜的阻抗值。據此，能夠推斷出電纜故障的發生點。阻抗檢測法簡單方便，但是由于電力電纜不完全是均勻的，因此其測量精度較差。

信號注入法，信號注入法又稱故障定位法，主要是將電壓互感器或者信號發生器在設備中注入特定的電信號，當注入的信號與接收到的信號特征一致時，可判斷設備發生故障。使用探測器對線路進行查找，故障位置即為信號消失位置。

行波法，行波法主要通過檢測入射波和反射波的間隔時間，計算故障點和測量點的距離，對故障類型進行定位判斷。其中測量信號根據脈沖信號的特點進行判斷，當脈沖脈寬窄時行波現象易分辨，反之，傳輸線短，信號發生相互疊加現象，現象不是很明顯。行波法種類比較多，包括低壓脈沖法，脈沖電流法，脈沖電壓法，二次脈沖法，每種方法有各自的特點，依據不同特點實現故障檢測。

分布式光纖法，分布式光纖法主要是利用分布式光纖推斷電纜故障發生位置。電纜配備光纖系統是未來發展趨勢，利用分布式光纖溫度傳感器進行故障檢測，其故障監測原理與行波法相似[3]。

3電力電纜故障檢測發展趨勢

近幾年隨著微電子技術不斷發展，電力電纜故障檢測設備逐步向體積小，易于攜帶等方向發展，此外隨著電力電纜數據量的不斷增加，電力電纜的運行狀態的智能化監測將成為電力行業狀態監測的主要趨勢，相對電力電纜事后故障檢測與維修的方式。智能化的狀態監測將能夠充分利用電力電纜運行過程中的數據進行實時監測。如通過監測不同區域內電纜的用電負載量判斷電纜的狀態，并預測未來一段時間內的電纜的用電負荷，以及運行狀態，從而提前做好預防性的措施，避免電纜出現故障引起大面積停電。綜上所述，未來電纜的智能化監測將呈現以下特點：①監測方式將融合數字化信息技術，全方位提升故障檢測與定位精度;②監測方式將融合智能學習算法，能夠自主決策電力系統狀態具有遠程監控，自動報警的能力。隨著電力電纜數據量的不斷增加，自適應學習模型的不斷更新與強化，電力電纜的智能化預測預警水平將不斷提高[4]。

4結束語

電力電纜的故障檢測與定位技術對于電纜維護具有重要的作用。本文詳細分析了電力電纜故障診斷技術的必要性，常用的故障檢測的方式，以及未來的發展趨勢。綜上所述，未來電力電纜的故障診斷技術將朝著數字化，智能化的方向發展，該技術將能夠提前預知電力電纜的裝填，并能夠積極有效的診斷故障發生的原因，以及準確定位故障位置，從而保障社會生產中正常的供電需求。

參考文獻

[1] 王巍，劉石川. 電力電纜故障測試技術研究[J]. 電線電纜，2013（1）： 37-40.

[2] 李秋菊，姜淑恒. 電力電纜故障測試技術研究[J]. 技術與市場， 2015（9）：120-121.

[3] 黃小茹，程仕山. 電力電纜線路故障檢測技術研究[J]. 科技創新導報，2011（3）：122.

[4] 黨軍然，李成. 電力電纜故障診斷與監測[J]. 商品與質量， 2016（14）：358-359.

作者簡介

宋鈺銘（1992-），男，上海奉賢人;畢業院校：上海電力學院， 學歷：本科，職稱：助理工程師，現就職單位：國網上海奉賢供電公司，研究方向：電力電纜。