10?kV高壓電纜故障檢測的方法與分析

蔣安勇

[摘 ? ?要]電力作為我國重要地使用能源之一，其在國民經濟以及社會的發展過程中均存在著重要的作用，電力更是社會生產以及日常生活中不可或缺的一部分。隨著社會經濟的不斷發展，社會群體的用電需求逐漸上升，這就需要更多的電網與其相匹配，從而增加了部分電網工程的建設數量。與此同時，我國電力系統出現故障的幾率也顯著升高，進而影響城市居民實際用電的效率。這就需要相關工作人員及時針對高壓電纜進行檢測，通過檢測發現高壓電纜存在的問題，并及時進行解決，同時針對存在故障的電纜，通過檢測明確故障發生的原因，進而提高我國人民用電的需求。基于此，本文將針對10 kV高壓電纜故障檢測方法進行分析，進而提高我國電纜故障檢測技術。

[關鍵詞]10 kV;高壓電纜;故障;檢測方法

[中圖分類號]TM75 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2020）05–00–03

Fault Detection Method and Analysis of 10 kV High Voltage Cable

Jiang An-yong

[Abstract]As one of the important uses of energy in China， electric power plays an important role in the development of national economy and society， and electric power is an indispensable part of social production and daily life.With the continuous development of social economy， the power demand of social groups is gradually increasing， which requires more power grids to match with it， thus increasing the number of construction of some power grid projects.At the same time， the probability of power system failure in China is also significantly increased， which affects the actual efficiency of urban residents.This requires the relevant staff to detect the high-voltage cable in time， find out the problems of the high-voltage cable through the detection， and solve them in time.At the same time， for the cable with fault， the cause of the fault can be identified through detection， so as to improve the demand of people's electricity in China.Based on this， this paper will analyze the 10 kV High voltage cable fault detection methods， and then improve the cable fault detection technology in China.

[Keywords]10 kV; high voltage cable; fault; detection method

隨著我國經濟的不斷發展，人們的生活水平得到提升，社會用電量也在隨之增長。為了滿足大眾的基本用電需求，各大電力公司都在逐漸擴大電網的規模，讓電網的覆蓋率得到進一步提升，這也從根本上使得電網發生故障的幾率顯著增長。而10 kV配電網作為輸送電能的重要系統，在其實際運行的過程中經常會出現一些故障，進而對10 kV配電網造成一定的影響，甚至誘發火災等不良事件，嚴重威脅到了人們的生命安全以及財產安全。并且，由于電纜廠埋設在地下深處，一旦發生故障很難及時發現根本原因，進而浪費大量的時間以及物力。因此，積極探索有效的故障檢測方法，是當前電力企業需要積極研究的重點，以此保證我國電力的服務質量以及可靠性。

1 ?10 kV高壓電纜故障相關概述

當前我國電力系統中10 kV電纜發生故障的種類比較多，根據10 kV高壓電纜出現故障的表面情況能夠將其分為開放性故障以及封閉性故障[1]。而根據10 kV高壓電纜的接地現象，還能將其分為接地故障、混合故障以及相間故障。根據10 kV高壓電纜出現故障的位置，能夠將其分為接頭故障以及電纜本體故障。根據10 kV高壓電纜的電阻性質，還能將其分為斷線故障、混合故障以及混線故障，且混線故障還能分為低阻故障、閃絡性故障以及高阻故障。現階段，我國10 kV高壓電纜發生故障的常見因素主要為以下幾點：

1.1 ?機械損傷

10 kV高壓電纜存在的故障中，最常見的就會機械損傷這一原因，其占據電纜故障中較大一半部分比例。機械損傷主要包括：承載比較大的車輛對電纜造成的碾壓性損害、不可抗的外力造成的破壞，像對鋪設電纜的道路進行挖掘、建筑施工過程中對電纜地面進行的挖掘、土地下沉過程中10 kV高壓電纜的導體以及接頭部分受到損害等[2]。

1.2 ?絕緣受潮

10 kV高壓電纜最末端與電線相連接的部分，或者10 kV高壓電纜中部分或者其他電纜相連接部分的密封性不達標，致使電纜的從屬部件出現質量問題，電纜的金屬保護層受到尖銳物體或化學物體的損害等。

1.3 ?電纜接頭故障

10 kV高壓電纜最容易發生故障的部位就是整體電纜的接頭，且電纜接頭發生老化也是常見的故障之一，而引起電纜發生故障的根本因素就是工作人員在實際工作的過程中，實際操作沒有按照相關規定所致。比如，10 kV高壓電纜的接頭以及連接鍥合度較低，操作人員在實際操作過程中，存在的偷工減料等不良行為。

1.4 ?絕緣老化變質

10 kV高壓電纜在實際工作過程中，其必然會出現絕緣老化的情況，而導致10 kV高壓電纜發生絕緣老化的主要因素包括電、化學、熱以及環境等因素[3]。

2 ?10 kV高壓電纜故障檢測方法

2.1 ?電橋法

電橋法作為當前檢測10 kV高壓電纜故障使用時間最長的一種檢測方法，其并沒有隨著科學技術的發展而被淘汰，其依舊應用于當前10 kV高壓電纜故障的檢測中。電橋法要與其他的故障檢測方法相比，其具有檢測更加簡單、便捷的優勢，其在檢測過程中存在的誤差幾乎可以忽略不計。當前，電橋檢測方法依舊沿用傳統的檢測方法，通過將調節橋壁平衡獲取的數據與10 kV高壓電纜總長度進行比較，計算二者存在的距離差，以此尋找10 kV高壓電纜存在的故障。檢測人員在應用電橋法之前，需要做好一系列相關的準備工作，并收集詳細的10 kV高壓電纜資料。但是，電橋法無法對10 kV高壓電纜混線故障中的閃絡性故障以及高阻故障進行排查，這也是電橋法存在的部分缺點[4]。

2.2 ?高壓脈沖法

高壓脈沖法主要是使用高壓信號將10 kV高壓電纜存在的故障轉變為短路或者低阻故障，并讓10 kV高壓電纜故障點的反射系數逐漸靠近-1，且電纜故障點幾乎出現全反射。閃絡方法進行詳細的劃分，其又分為直閃法以及沖閃法。故障檢測人員應用閃絡方法進行10 kV高壓電纜故障檢測的時候，可以發現電纜故障點形成的反射波其實就是高電壓脈沖波，檢測人員不能通過檢測儀器發現出現故障的電纜部位。此時，檢測人員需要應用取樣器將10 kV高壓電纜故障部位發出的高電壓脈沖波轉換成儀器可以發現的低壓脈沖信號，且故障檢測人員在取樣時的操作方法還能分為電壓感應法、電壓法以及電流法[5]。

2.3 ?沖閃法

沖閃法又被稱之為沖擊高壓閃絡法。直閃法的工作原理為電源的輸出功率在受到直流高壓電阻具有的等效電阻影響時，會對實際的工作產生部分影響，致使檢測人員無法對10 kV高壓電纜存在的高阻故障進行精準的檢測。而沖閃法通過大容量的充電電容作為直流高壓電源，并即將其添加到出現故障的10 kV高壓電纜點上，使閃絡放電在瞬間轉變為短路的情況。因此，沖閃法常被檢測人員用于測量10 kV高壓電纜存在的泄露性高阻故障、低阻故障、開路以及閃絡性高阻故障。沖閃法的檢測原理線路與直閃法并無顯著差異，二者存在的區別主要為儲能電容與10 kV高壓電纜之間串入地球形間隙[6]。

2.4 ?聲磁同步法

眾所周知，電磁信號與光的傳播速度基本相同，且聲音在空氣中的傳播速度比較慢。而正是由于聲音與電磁信號傳播速度上存在的顯著差異，可以幫助檢測人員確定10 kV高壓電纜故障的發生不部位。這是由于信號接收儀器在接收聲音與電磁信號時，常會將兩種信號的位置錯認為同一位置，檢測人員根據信號的傳播特點，則越靠近10 kV高壓電纜故障位置時，其接收信號的時間差則越小，進而幫助檢測人員精準探測10 kV高壓電纜故障發生的位置[7]。

3 ?10 kV高壓電纜故障解決措施

3.1 ?合理鋪設電纜

電力企業內的電纜鋪設人員在電纜進場之后，必須要對電纜進行仔細的檢查以及驗收工作，相關人員選用檢查電纜的形態、耐熱阻燃、規格型號、合格證、電壓等級以及電纜的長度等。并且相關人員還需要現場抽樣檢測絕緣層的厚度以及圓形線芯的直徑，并對電纜進行耐壓檢測以及絕緣遙測等環節。當橋架上敷設多個橋架的時候，需要根據現場的實際情況結合施工圖紙進行，并將電纜的排列利用表或者圖進行深化的設計研究，并對電氣施工的圖紙進行深化的研究，從而充分掌握電纜的分布情況，并對每根電纜進行詳細的編號標識。此外，施工人員還需將電纜的起始位置、規格型號以及回路號進行標明。對于電纜比較密集的位置，需要繪制電纜的剖面分布圖紙，將電纜在橋架中的位置標明，并結合電纜剖面圖紙選擇合適的電纜敷設順序，以免出現電纜交叉的情況[8]。電纜敷設分為水平敷設以及豎直敷設，水平敷設常是采取人力牽引措施，而豎直的電纜敷設則是采用阻尼緩沖器的方法。由于兩種敷設情況的不同，所進行的電纜敷設固定方法也有所不同，水平敷設常在電纜彎曲的兩端使用電纜卡進行固定，而豎直敷設則是從下至上使用固定支架將電纜固定在橋架上，每層至少對電纜進行兩個固定點。

3.2 ?加大電纜的維護以及管理工作

當電力企業鋪設電纜工作結束后，供電部門需要針對電纜運行過程中的電流變化情況進行實際的監督管理，從而降低10 kV高壓電纜發生負荷將絕緣擊穿的情況。并且，我國供電企業還需建立專門的電力線路維修部門，并制定嚴格的維修制度，促使維修小組能夠定期進行線路檢查。工作人員通過定期的電路維修檢查，能夠及時發現存在問題的10 kV高壓電纜，并及時上報相關部門并做好相關地處理準備工作。此外，電力維修小組成員還需積極展開細致的巡查以及排查工作，及時記錄工作中的各項內容，并如實填寫10 kV高壓電纜運行報告，保證我國電力系統能夠正常運行。

4 ?結語

綜上所述，電力企業內從事電力檢測的工作人員，需要注意積累實際工作中的經驗以及相關理論，充分掌握實際檢測中儀器的相關設備以及原理，進而合理選擇檢測方法以及儀器進行故障檢測，以此明確10 kV高壓電纜發生故障的根本因素。當電力檢測人員對電纜故障進行合理的排查時，能夠通過檢測發現檢測波點的拐點，進而實現精準的排查工作，保證電纜能夠順利運行。

因此，電力檢測人員需要積極掌握電纜故障的發生因素、檢測方法以及解決措施，以此保證高壓電纜存在的故障能夠得到合理的解決，同時積極改進當前的故障檢測技術，最終保證我國電力供應正常。

參考文獻

[1] 崔曉光.220 kV高壓電力電纜故障檢測技術[J].低碳世界，2020，10（7）：61，63.

[2] 任廣為，段玉杰，黃梁英，等.基于故障點電流檢測法的高壓電纜故障研究[J].科技創新導報，2020，17（13）：103-105，107.

[3] 熊世橋.220 kV高壓電力電纜故障檢測技術的應用價值研究[J].產業科技創新，2020，2（2）：98-99.

[4] 李志偉，徐輝.10 kV高壓電纜故障分析與檢測技術[J].科技經濟導刊，2019，27（35）：49-50.

[5] 盛瑞鵬.高壓電纜故障測試與處理技術分析[J].黑龍江科學，2018，9（24）：124-125.

[6] 章以建.高壓電力電纜配電線路故障在線檢測方法研究[J].現代電子技術，2019，42（18）：10-13.

[7] 李萬超，尹海丞，王磊，等.高壓電纜局部絕緣老化故障智能定位系統設計[J].自動化與儀器儀表，2019（8）：41-45.

[8] 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）：90-91，122.

[9] 楊軍，唐傳明，鄒海，等.10 kV電力系統運行中電纜故障診斷方法分析[J].中國新技術新產品，2013（8）：148.

[10] 劉義平，曹婷，魏文偉，等.10 kV電力電纜故障檢測[J].電氣技術，2012（9）：85-88.