電力電纜故障的檢測(cè)及預(yù)防

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)工農(nóng)業(yè)的發(fā)展得到了極大的推動(dòng)，對(duì)電力的需求也日益激增，從而對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)要求。電力電纜作為我國(guó)電力傳輸和分配的重要載體，其正常運(yùn)行是否與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)甚至整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的建設(shè)直接相關(guān)。近年來，隨著電力電纜網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，電纜線路的運(yùn)行環(huán)境變得更加復(fù)雜。因此，加強(qiáng)對(duì)電力電纜故障的監(jiān)測(cè)和預(yù)防尤為重要，以確保正常的生產(chǎn)活動(dòng)。

一、電力電纜故障的種類

一般來說，電力電纜故障主要有以下類型：

(一)三芯電纜一芯或兩芯接地

通常，接地電阻小于1000兆歐稱為低電阻接地故障，接地電阻大于1000兆歐稱為高電阻接地故障。

(二)三相芯線完全短路

一般來說，短路電阻大于100兆歐稱為高阻短路故障，短路電阻小于100兆歐稱為低阻短路故障。

(三)閃絡(luò)故障

閃光故障通常是指電纜絕緣故障，但故障的電阻值較高，因此在高電壓環(huán)境下，容易出現(xiàn)瞬時(shí)擊穿的障礙。

2、電力電纜故障的原因

由于電力電纜的環(huán)境不同，故障也不同。為了更有效地預(yù)防故障，減少電纜損壞，了解電纜故障的原因是非常重要的。一般來說，電力電纜故障的主要原因如下：

(一)機(jī)械損壞

在電纜故障中，電纜的機(jī)械損壞占很大比例。機(jī)械損壞的主要原因是安裝過程中的損壞、車輛滾動(dòng)損壞、外力損壞、土地下沉造成的電纜接頭和導(dǎo)體損壞。如果電纜損壞故障及時(shí)引起故障，很容易被我們發(fā)現(xiàn)，通常不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重事故。然而，事實(shí)并非如此。如果電纜損壞較小，在日常運(yùn)行過程中不會(huì)產(chǎn)生很大影響，但長(zhǎng)期以來，輕微損壞越來越嚴(yán)重，嚴(yán)重威脅電纜的正常運(yùn)行，容易造成電力電纜故障，也會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

(二)化學(xué)腐蝕

通常，許多電纜埋在地下，因此地下的土壤會(huì)直接影響電纜的使用。如果地質(zhì)土壤呈酸堿性，則埋在地下的電纜容易腐蝕。隨著時(shí)間的推移，電纜的外保護(hù)皮會(huì)開裂和穿孔。如果電纜沒有外保護(hù)，絕緣性會(huì)大大降低，容易造成故障。

(三)絕緣受潮

電纜的絕緣受潮主要是指電纜的接頭部分。電纜接頭受潮的主要原因是在安裝過程中沒有嚴(yán)格關(guān)閉，導(dǎo)致水進(jìn)入。同時(shí)，在安裝過程中，如果天氣陰暗潮濕，也容易導(dǎo)致水侵蝕接頭，從而大大降低電纜的絕緣，大大損壞電纜，導(dǎo)致電纜故障。

(4)絕緣層老化

在電流熱效應(yīng)的作用下，負(fù)載電流通過電纜，容易導(dǎo)致導(dǎo)體加熱，同時(shí)，電荷皮膚收集效應(yīng)，絕緣介質(zhì)損失也容易導(dǎo)致額外的熱量，會(huì)增加電纜溫度，在這樣的環(huán)境中長(zhǎng)期運(yùn)行，加上炎熱的夏季天氣，容易導(dǎo)致絕緣層老化，導(dǎo)致絕緣損壞。

(五)材料材料問題

一般來說，在制造電纜絕緣的過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的雜志，電纜頭在生產(chǎn)過程中會(huì)出現(xiàn)包裹絕緣層不均勻的現(xiàn)象，加上不同的節(jié)能常數(shù)，電纜受到電廠的影響，容易老化。此外，如果電纜頭皮的材料防污能力不達(dá)標(biāo)，也很容易導(dǎo)致電纜老化。

赫茲電力.電纜故障儀

三、電力電纜故障檢測(cè)的基本方法

(一)電橋法

電橋法是指將被測(cè)電纜終端的故障相與非故障相連接，將故障相和非故障相連接到電橋的兩端，通過調(diào)節(jié)電阻來實(shí)現(xiàn)電橋的平衡，然后用公式計(jì)算故障點(diǎn)的位置。目前，電橋法在現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用正在減少，但電橋法也有自己的優(yōu)勢(shì)，可以有效解決沒有明顯低壓脈沖反射和高壓擊穿的特殊故障。簡(jiǎn)而言之，電橋法具有方便性強(qiáng)、準(zhǔn)確性高的特點(diǎn)，也應(yīng)認(rèn)識(shí)到其缺點(diǎn)，即無法解決高阻抗和閃絡(luò)故障。

(二)脈沖電流法

一般來說，脈沖電流法是指用高壓擊穿電纜故障點(diǎn)，通過儀器記錄故障點(diǎn)產(chǎn)生的電流波信號(hào)，從而根據(jù)分析的電流波信號(hào)在測(cè)量端和故障點(diǎn)運(yùn)行的時(shí)間計(jì)算故障距離。通常，脈沖電流法是利用現(xiàn)有的電流耦合器收集電纜中的電流波信號(hào)。

(3)低壓脈沖反射法

低壓脈沖反射法是指在電力電纜故障相中注入低壓脈沖。低壓脈沖通過電纜傳播到阻抗不匹配點(diǎn)（即故障點(diǎn)），當(dāng)脈沖反射回到點(diǎn)時(shí)，通過儀器記錄，然后根據(jù)發(fā)射脈沖和發(fā)射脈沖的時(shí)差和脈沖在電纜過程中的傳播速度，準(zhǔn)確故障點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離。低壓脈沖反射法較大的優(yōu)點(diǎn)是使用簡(jiǎn)單。在實(shí)際過程中，不需要清楚地知道電纜的實(shí)際長(zhǎng)度和其他詳細(xì)信息。然而，它也有一些缺點(diǎn)，即如果電纜的方向不清楚，就無法處理高阻抗和閃絡(luò)之間的故障。

(四)實(shí)時(shí)專家系統(tǒng)

簡(jiǎn)而言之，專家系統(tǒng)是一個(gè)涵蓋智能特征的計(jì)算機(jī)程序，主要是因?yàn)樵撓到y(tǒng)可以模仿人類專家在一定領(lǐng)域的思維，有效地解決復(fù)雜的問題。因此，專家系統(tǒng)有必要有豐富的知識(shí)，同時(shí)也應(yīng)該有正常的人類思維模式，以有效地解決問題。

此外，電力電纜故障檢測(cè)應(yīng)注意以下問題：

1、低電阻和高電阻之間沒有明顯的區(qū)別，因此在實(shí)際操作過程中可以靈活運(yùn)用多種方法進(jìn)行綜合判斷。例如，通常是35kV電纜比較復(fù)雜，中間頭和H接頭比較多，所以街道故障的波形很難區(qū)分。如果確定是街道故障，未來需要在故障點(diǎn)充分放電才能獲得準(zhǔn)確的測(cè)距效果；

2、如果電纜的一端試驗(yàn)放電不足或無法收集到電纜的試驗(yàn)波形，我們需要從另一端進(jìn)行升壓試驗(yàn)。簡(jiǎn)言之，無論采用何種試驗(yàn)波形，如果故障點(diǎn)靠近試驗(yàn)端，自然會(huì)產(chǎn)生盲，無法科學(xué)判斷和識(shí)別波形。為了有效解決這個(gè)問題，有必要從電纜的另一端進(jìn)行試驗(yàn)；

3、定點(diǎn)儀檢測(cè)到的距離與放電聲和土壤濕度密切相關(guān)。具體來說，放電聲越高，土壤越干燥，可以檢測(cè)到更遠(yuǎn)的距離。同時(shí)，如果原始數(shù)據(jù)在施工過程中完全保存，熟悉電纜路徑，接頭處會(huì)出現(xiàn)標(biāo)志樁，可以減少發(fā)現(xiàn)電纜故障的時(shí)間。

此外，在前，還需要準(zhǔn)備汽油或柴油發(fā)電機(jī)作為儀器的電源。

四、電力電纜故障預(yù)防措施

如何有效預(yù)防電力電纜故障，我們可以從以下幾個(gè)方面入手：

(一)科學(xué)合理地選擇電纜類型

長(zhǎng)期以來，油紙絕緣電纜一直受到許多電力企業(yè)的青睞，主要是因?yàn)橛徒^緣電纜制造技術(shù)先進(jìn)，不僅成本低，而且使用壽命長(zhǎng)。但在設(shè)計(jì)和使用過程中也存在許多不便，特別是絕緣油非常容易流動(dòng)，嚴(yán)重影響了電纜絕緣的性能。

如今，交聯(lián)聚乙烯電纜是制造技術(shù)較先進(jìn)的電纜，在運(yùn)行過程中非常方便，不僅不受高溫的影響，而且不會(huì)因高差而出現(xiàn)問題。除此以外，與以往使用的油紙絕緣電纜相比較，交聯(lián)聚乙烯電纜具有更多的優(yōu)勢(shì)，從而交聯(lián)聚乙烯電纜深受眾多電力企業(yè)的青睞，同時(shí)在這種電纜的基礎(chǔ)上不斷以往所使用的電纜進(jìn)行升級(jí)改造，不僅有效地解決了由于落差所產(chǎn)生的故障，還大大提升了電纜的傳輸能力。

(二)不斷改進(jìn)電纜終端的生產(chǎn)工藝

通過研究電力電纜的故障，我們可以看到電纜泄漏的一個(gè)重要原因是電纜終端的生產(chǎn)過程不合格。因此，改進(jìn)電纜終端的生產(chǎn)過程尤為重要。具體來說，采用性能穩(wěn)定、強(qiáng)度高、密封性好的環(huán)氧電纜終端，可以有效解決電纜泄漏問題，大大提高電纜的絕緣性能。

（三）加強(qiáng)日常運(yùn)行維護(hù)工作

電力工作建設(shè)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，有效進(jìn)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。堅(jiān)持正確的工作態(tài)度，培養(yǎng)科學(xué)的工作方法和高超的技術(shù)能力。同時(shí)，要做好電力電纜的日常保護(hù)，有效避免故障。此外，在日常運(yùn)行過程中也應(yīng)做好基本監(jiān)督，主要是因?yàn)槿粘１O(jiān)督管理可以從根本上避免故障，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，盡快解決存在的問題。一般來說，日常監(jiān)督主要是指在一定時(shí)期內(nèi)檢測(cè)電纜、土壤和環(huán)境溫度，防止電纜過渡；用配電盤電流表或記錄電流表測(cè)量電纜線路負(fù)荷，測(cè)量電纜鉛包對(duì)地電阻；技術(shù)人員應(yīng)定期檢查埋在土壤下的電纜。按照3個(gè)月重點(diǎn)檢查一次、6個(gè)月全面檢查的原則。同時(shí)，應(yīng)及時(shí)記錄檢測(cè)結(jié)果，并根據(jù)問題提出解決方案。

(四)加強(qiáng)管理，加大投入

眾所周知，僅僅依靠先進(jìn)的科技和良好的方法來促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展是不夠的，還需要完善的管理體系來保證。電力電纜的運(yùn)行和維護(hù)也是如此，不僅需要科學(xué)的方法，還需要完善的管理體系。在電力電纜線路的日常運(yùn)行和維護(hù)中，要堅(jiān)持責(zé)任、操作和監(jiān)督。此外，還需要增加對(duì)科技力量的投資，制定合理的標(biāo)準(zhǔn)化措施，完善基本數(shù)據(jù)，有效做好電纜保護(hù)、電纜故障側(cè)搜索、電纜事故維修等工作，為電力的正常運(yùn)行提供條件。

(五)重視電纜通道的選擇

電纜通道的環(huán)境會(huì)直接影響電纜的運(yùn)行。一般來說，如果電纜環(huán)境周圍的土壤含有氯化物、酸堿溶液等，很容易腐蝕電纜，地下水污染也會(huì)對(duì)電纜造成一定的腐蝕。因此，在安裝電纜時(shí)，應(yīng)注意電纜通道的選擇，仔細(xì)檢測(cè)周圍環(huán)境和土壤，特別是在化工區(qū)域，應(yīng)更加注意電纜通道的選擇，采取積極有效的措施，避免腐蝕引起的電纜故障。此外，為了更有效地防止電纜故障的發(fā)生，我們通常需要做好電纜電壓的日常檢測(cè)和測(cè)量，以確保電纜線路在標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷下運(yùn)行。如在測(cè)量過程中出現(xiàn)過載現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)通知有關(guān)部門處理。

總之，電力電纜是電網(wǎng)運(yùn)行的重點(diǎn)，其正常運(yùn)行將直接關(guān)系到人們的正常生產(chǎn)和生活。要做好電力電纜故障的檢查和預(yù)防工作，需要了解電力電纜故障的原因，加強(qiáng)電纜管理，做好電纜故障的保護(hù)。目前，我國(guó)電力電纜故障檢測(cè)技術(shù)有待進(jìn)一步完善，與國(guó)外先進(jìn)的電力電纜故障檢測(cè)技術(shù)仍存在較大差距。因此，要不斷加大科技投入，開發(fā)新技術(shù)，提高配電系統(tǒng)供電可靠性，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供有力**。