10kV电缆故障查找及定位技术的分析 王召柳

10kV电缆故障查找及定位技术的分析王召柳

发表时间：2019-05-27T10:41:29.293Z 来源：《电力设备》2018年第35期作者：王召柳

[导读] 摘要：随着社会经济的发展，人们对电量的需求量日益增大，对供电量的稳定性和安全性提出了更高的要求，因此保证10kV电缆的使用安全性和稳定性十分重要的意义。

（江苏省宿迁三新供电服务有限公司泗阳分公司江苏省宿迁市 223708）

摘要：随着社会经济的发展，人们对电量的需求量日益增大，对供电量的稳定性和安全性提出了更高的要求，因此保证10kV电缆的使用安全性和稳定性十分重要的意义。就目前我国的电缆使用情况来看，还存在着较大的问题，需要及时的对10kV电缆进行故障排查，确定故障类型，及时找出解决措施，从而有效控制因故障带来的损失。因此，本文对10kV电缆故障查找及定位技术进行分析。

关键词：10kV电缆；故障查找；定位技术

电力电缆由于有较高的安全性能、较少的维护工作量和有利于提高电能质量且美化城市环境等优点得到了广泛应用。但10kV电缆在运行中，常常会出现各种类型的故障，与架空线路相比，电缆故障点的查找更为隐蔽、复杂，它受到诸如电缆线路走廊、周围运行环境等因素的制约。电力电缆故障查找及定位技术是当前电力企业迫切需要解决的一个问题。

1电缆线路发生故障的主要原因

要对电缆进行故障定位首先要弄清楚电缆在使用中会发生什么样的故障，这样才能及时的发现故障并排除故障。通常情况下，电缆故障的最主要的原因就是外力的破坏。在埋设在地下的线路会受到外界的破坏，集中在该区域的地面施工，机械设备很有可能将埋设的管线挖开甚至挖断，直接导致大片区域的停电现象，同时这类情况的发生会给抢修带来很大的难度。此外，电缆故障的原因是线路内部的元件在长时间的使用之后出现老化的情况，一些构建的物理性能发生一定的变化，如原有的绝缘元件在长时间的使用或是磨损后出现了不绝缘甚至导电的情况。具体分析电路元件老化的原因是在电缆的使用中材质不符合设计的要求、电缆的型号选择于该区域的环境不适应，在长期的过载运行情况下很容易出现故障。以及在电缆的周围有较多的热源存在，长时间的加热，使得电缆出现了物理性能的改变，使得一些绝缘材料丧失原有的性能。在一些南方地区，电缆埋设的区域内较为潮湿，绝缘介质在较为湿润的环境中极易发生漏电，金属的接线盒的密封性也不能保证，长期使用后，在电缆的内部会进水，内部的金属元件发生腐蚀。另外还有一些情况虽不是很普遍，但是也时有发生，如雷雨季节，电击现象会使得10KV电缆中电压迅速增加，电缆的负荷在短时间内无法承载，导致电缆内部出现发热，严重时会对电缆的相关附件产生破坏。

2 10kV电缆故障的查找、定位技术

2.1高压闪络测量法

高压闪络测量法主要应用于接地故障的测量、定位之中。现阶段接地故障时电力电缆系统中常见的一种故障形式。这一故障形式的产生原因具有多样化的特点。绝缘介质抗电强度下降的问题电力系统接地故障的一种常见表现形式。故障点电阻值的增加，会让被测电流的数值有所降低，因而一般的检测仪器难以对以对这一类故障进行有效测量。

绝缘介质的瞬间击穿被电离需要一定的时间。在一般情况下，弧光放电所需要的时间往往会持续数百微妙或几毫秒。在这一阶段，跃变电压往往会以波的形式在故障点和电缆端头之间进行反射，此时如果人们借助示波器对跃变电压在放电过程中的波形进行记录，可以为电波来回反射所需要的实践进行记录，此时人们可以从电波在电缆中的传播速度入手，计算故障点与端头之间的距离。在应用于电缆雷击故障或接地故障以后，高压闪络测量法可以表现出专业性强、可靠性高的特点，但是这一故障定位技术也存在着难以有效掌控的问题。

2.2等电位测量法

等电位测量法是通过比较电缆和伏安特性表的测量结果的方式进行故障定位的测量技术。从这一技术的具体应用环节来看，故障定位检测的第一步为与故障电缆的规格、长度相同的电缆的选取工作（保证测量结果的准确性）；第二步为实现该电缆与故障电缆之间的并联连接；第三，相关人员在对伏安特性表进行负极接地处理以后，由并联电缆的一端开始移动正极，并要在伏安特性表的读数为0的情况下停止移动。在伏安特性表的数字为0以后，与正常电缆相对应的故障电缆的位置可以被看作是故障点的所在位置。从这一技术的实际应用效果来看，它具有着测量结果精确度高、测量方式简便性的特点，相比于其他几种故障查找、定位技术，这一技术无需使用较为精密的仪器，也无需进行复杂的计算。但是从农村电网系统的实际情况来看，这一故障查找、定位技术不能在远距离的电缆故障查找和定位过程中得到应用。

2.3行波法

行波法是查找和定位10kV电缆故障常见技术，通常分为低压脉冲法和高压脉冲法两种类型。首先低压脉冲法，该检测方法多应用于电缆短路、开路、低阻故障距离等测量，同时还可将其应用于波速度、电缆长度、T形接头与终端头等测量等。该测量方法原理为从测试端口向10kV电缆输入一个低压脉冲信号，之后该信号则会沿着电缆不断传播，当遇到如短路点、开路点、低阻故障点等阻抗不匹配点时就立即产生反射脉冲，最后根据发射脉冲和反射脉冲往返时间就可计算电缆故障点具体位置。其次高压脉冲法；该检测方法即借助高压信号促使电力电缆故障瞬间变为低阻或短路故障，目的在于使故障点反射系数接近-1，此时故障点会出现反射情况。一般有冲闪法和直闪法两种闪络法，闪络法对电缆故障进行测试时，电缆故障区域会形成高电压脉冲波，不能通过测试仪器直接显示，往往借助采样器在故障点在高电压作用下形成的高压脉冲直接转换为测试仪器所需低压脉冲信号，由此就可以对电缆故障进行定位。

2.4声测定点法

声测法，顾名思义是按照故障电力电缆的释放电声查找故障，声测定点法适合电缆主绝缘故障的精确定点。利用故障点在高压冲击时的击穿放电声音进行精确的定位。其工作原理首先需要一个能使故障点产生规则放电的装置，利用该装置使故障点放电，然后才可以在初测的距离附近，沿电缆线路，用拾音器来接收故障点的放电声波，如果已经听到有规律的啪啪声，故障点就在此附件，此时沿电缆走向，前后移动定点仪，最后集中于最响点，以此来确定故障点精确位置。明敷电缆可根据听觉直接查找，而暗敷电缆则首先需求表明电力电缆的走向，在电声最小时借助助听器或听诊器放大电声的办法进行查找。在查找过程中，拾音器可贴近地面，沿着电力电缆的走向缓慢移动，如听到电声达到最大则判定该位置为故障点。应用本方法仅需注意安全问题，试验设备端和电力电缆末端需由专人监视试验过程。

2.5电桥法

电桥法较为传统，先测得电缆的总长度，获取桥壁平衡所需调节的数据，在此基础上，对测点到故障出现处的距离进行计算。该方法