电力电缆故障分析与诊断方法的研究

电力电缆故障分析与诊断方法的研究

发表时间：2019-01-17T16:00:46.470Z 来源：《电力设备》2018年第25期作者：高芦李俊烨

[导读] 摘要：我国电力行业的发展使我国彻底摆脱用电供不应求的局面，从实质上改善人们的生活质量。

(马鞍山供电公司安徽马鞍山 243000)

摘要：我国电力行业的发展使我国彻底摆脱用电供不应求的局面，从实质上改善人们的生活质量。电力电缆是我国电网系统中的重要组成部分，确保电力电缆的正常运行极其关键。文中介绍了电力电缆的故障类型，产生的原因，分析了电力电缆故障诊断的基本方法和步骤。加强对电力电缆的在线监测和故障预防，可确保电力系统的可靠性。

关键词：电力电缆故障分析；诊断方法

引言

我国整体经济的快速发展使我国快速进入科学技术现代化发展阶段，各行业发展非常迅速，尤其是电力行业首当其冲。电力电缆的稳定运行，对于人们的生产生活有着至关重要的作用，关系着广大地区的电力供应，直接影响着千家万户和一些商业用户的用电情况，严重时也会造成较大的经济损失，间接的影响到社会经济的发展。

1电力电缆故障产生的原因

第一是绝缘介质老化变质，因为电缆负载运行一段时间之后，尤其受到电力负荷的影响，绝缘保护介质会产生热效应与化学效应，对性能造成影响，甚至还会丧失绝缘能力；第二是电力电缆过热，其中导致过热的原因众多，比如像电缆内部气隙游离，导致局部热量急剧增加，绝缘材料出现老化，或者是电缆超负荷运行，未得到有效散热，比如地埋电缆不具备良好的通风条件，所以因为温度过高而导致材料老化严重；第三是机械损伤，导致机械损伤的原因有三种，其一是受到外力的破坏，比如在施工过程或者运输过程中发生意外损伤，对电缆造成影响，其二是敷设造成损坏，尤其是过大拉力作用下，绝缘材料出现损伤，或者保护层发生损坏，其三是自然力的作用，在受到自然压力下两端的接头会出现膨胀电缆，护套开裂，并且还会受到气候变化的影响，产生自然缩涨；第四是过电力电缆的绝缘层设备会受到电压承受压力，在大气过电压运行情况之下，如果超出限度，则会导致绝缘层击穿，有非常多的故障是因为在室外环境下电缆终端头过电压引发的，甚至还会产生安全事故；第五是材料缺陷，比如像电缆缺陷，或者电缆附件缺陷，以及绝缘材料缺陷，无论哪一种缺陷，均会导致电力电缆故障的发生；第六是护层受到腐蚀，因为在电解液以及化学作用下，电缆外的铅包容易发生腐蚀，护层的腐蚀也会因为发生因素程度不同而出现细孔。

2电力电缆故障的分类

电力电缆主要由导体芯线、绝缘层、半导体层、金属屏蔽层、护套（金属或非金属）五大部分组成。按电缆的组成材料（物理特性）可分为：导体故障和绝缘故障。其中导体故障又可分为断线故障和似断非断故障。所谓断线故障，即电缆的电缆芯或者其屏蔽层存在一处或多处断开的故障。若某处似连非连或者电缆的接头部分芯线或者屏蔽线没有处理好造成的故障则为似断非断故障。绝缘故障又分为泄漏性故障和闪络性故障。降压后绝缘自行恢复的为闪络性故障，不可自行恢复的为泄漏性故障。泄漏性故障又有髙阻性和低阻性之分。按电缆的结构特性可分为：单相接地故障、单相故障、相见故障、相见并对地故障、开路故障以及混合性故障。按电缆故障发生的原因可分为：运行故障、预示故障、外力破坏形成故障。按故障发生在电缆的部位可分为：主绝缘故障、护套故障、本体故障和接头机故障。按故障外表特性或给人的直接感受分为外露性故障和封闭性故障。按电缆的耐压等级可分为：低于6KV的低压电缆故障、6-35KV的中压电缆故障以及高于35KV的高压电缆故障。按电缆的损坏情况可分为：单点故障、多点故障、大面积或长距离故障以及质量问题。按故障的测试方法：依据电桥测试法可分为低阻故障、高阻故障和开路故障；依据行波反射理论可分为开路故障、地阻故障和高阻故障。

3电力电缆故障的诊断技术

3.1电桥检测法

所谓的电桥检测法主要是指在电缆中要利用双臂电桥测量出流经新线的电流阻值，然后对电缆的长度进行测量，严格按照电阻与电缆长度之间所存在的关系，对电缆之中所存在的故障点加以计算，其中在应用电桥检测法对故障进行诊断的时候，需要多角度分析，尤其是要对短路点接触加以诊断，对小于一欧姆的电缆芯线间的短路接触阻值进行计算，要将故障的误差保持在三米以下，其中需要注意的一点是对于超过一欧姆故障连接处阻值的故障，则需要应用高电压烧穿技术，将其电阻下降到标准数值以下，然后继续利用电桥检测法进行测量。从本质上分析，利用电桥检测法对电力电缆故障进行诊断，可以提高精度测量，减少电桥连接线。

3.2测寻故障电缆的敷设路径

粗测距离仅仅是初步确定故障点到测试端或者末端的距离。从理论上讲，以测试端（或末端）为圆心，以故障距离L为半径画一个圆，圆周上的每一个点都符合粗测的距离，所以必须还要借助另外一个条件来确定故障点，即电缆线路的路径的实际走向。测寻方法通常是向故障电缆（如有完好线芯，一般加在完好线芯上）加一音频电流信号，之后使用探测线圈接受音频信号，从而找出路径。若是干扰较大等复杂环境下鉴别电缆（从众多电缆中找出故障电缆），则采用卡流表法、工频感应鉴别法和脉冲信号法。

3.3低压脉冲测量

在进行电力电缆探测时，出现探测电阻为零值情况时，一定要认真注意这也是断路故障存在的原因。最后，对于电力电缆的结合处应该采取高压冲闪测量方式。

3.4零电位检测法

零电位检测法是直接进行接线测量或者不需要精密仪器进行计算的一种检测方法，主要是将存在故障的电缆芯线并联在一块，并用相同的电压值加到两端之上，在该过程之中，电阻丝上任何一个故障点与电阻丝上完好的任意一点对应位置电位差为零，那么可查出故障发生的位置。

3.5二次脉冲测量法

二次脉冲测量法是根据现阶段我国生产耗电与百姓生活用电应运而生的高效探测技术，充分解决了传统电力电缆电阻偏高且接地等问题。弥补了传统电压检测不足之处，使电力电缆故障探测技术更为完善化与系统化。其探测原理是向电力电缆输出低压脉冲波，当低压脉冲波在经过故障点时，如故障点电阻较高，该低压脉冲波会自动返回，之后随即又向其故障点释放高压脉冲波，高压脉冲波与高压电阻会