宋文超

摘 要：随着经济建设的快速發展，对供电系统运行的稳定性和可靠性提出了更高的要求。电缆作为配电网中的重要设备，如果发生故障，将直接影响配网运行的稳定性和可靠性，所以应该加强对电缆的故障原因分析，然后有针对性地提出解决对策，采用合理的探测方法，降低电缆故障的发生概率，为配网的稳定运行创造有利的条件。

关键词：配网电力电缆；故障探测；维修措施

中图分类号：TM247 文献标志码：A

0 前言

随着我国用电量的增加，电网线路覆盖面积不断扩大，为了降低架空线路占用土地所产生的费用以及线路运行的安全性，电力电缆得到了广泛的应用。由于电力电缆不会受到地面、建筑物以及气候等条件的影响，所以与架空线路相比具有较强的经济性、安全性和隐蔽性。但是电力电缆敷设于电缆沟或者地下，长期与土壤、水分和潮气接触，就会因为绝缘腐蚀或者线路安装时局部缺陷而造成电缆故障，直接影响到电力系统运行的稳定性和经济性。所以如何加强电力电缆故障检测成为配网运行的重要工作，通过一定的技术手段，快速探测电缆故障点，缩短维修时间，降低维修费用，为电力系统的高效运行奠定坚实的基础。

1 配网电力电缆故障及原因分析

1.1 外体故障

因为电力电缆长期敷设在电缆沟中，所以很容易受到地下环境的影响，如果在土壤中水分较大的情况下，就会对电缆产生腐蚀，电缆的绝缘性能不断降低，能够承载的电压等级下降，电力电缆就会处于超负荷运行状态。如果这种状况没有及时处理，电缆绝缘层就会被击穿，内部抗阻值增加就会导致电缆故障的发生。这主要是受到电力电缆敷设环境的影响，在环境恶劣的地区出现这种故障的概率更高。

1.2 电缆自身故障

由于电力电缆长期敷设在地下，所以对电力电缆的性能和质量有较高的要求，如果在选择电缆时，由于电缆的性能没有达标，就会直接影响电缆运行的安全性。在施工过程中，如果施工人员没有严格按照规范要求操作，电缆的密封性和连接点的精密性不规范，或者电缆外皮受损而没有及时采取有效措施，在运行一段时间后，电缆的阻抗数值就会增加，电缆在持续发热的状态下就会产生击穿或者熔断等现象。此外，在城市市政工程施工中，如果施工人员对电力电缆的敷设线路不了解，极容易导致电缆外皮破损以及断裂，制造造成电缆故障。

1.3 物理故障

物理故障主要包括3类：第一，开路故障，电缆在运行中出现断裂，导致运行送电受阻，使得其运行断开，切断了电缆输电运行状态；第二，高阻电缆故障，电缆运行中接地电阻增大，出现接地短路故障，当电缆自身的抗阻值低于正常值但是大于10Z，便会出现高阻电缆故障，且其发生概率高达71%。

1.4 低阻电缆故障

电缆在运行中出现电流增大、电阻减小问题，其阻值低于10Z。在这样的情况下电缆线路热量会增加，极易导致电缆烧坏问题。

2 配网电力电缆故障的探测

2.1 对配网电力电缆进行初步诊断

在电力电缆发生故障后，维修人员首先要对故障进行初步判断，为后续的维修工作提供有利的依据。初步判断包括故障类型，集中检查断线、阻值，检测电缆是否出现闪络性故障。在确定故障类型后，要进行标记，然后根据标记确定有效的应对措施。

2.2 对配网电力电缆故障距离进行测量

在电缆故障初步判断后，维修人员就需要根据标记来测量故障点的距离，比较常用的测量方法有阻抗法、电桥法、行波法，在电缆故障测量中，由于阻抗法比较简单，易于实现，所以使用较多。阻抗法是基于配电线路为均匀线的假设，以线路集中参数模型为基础，在故障时刻测距装置处测量到的电压电流量而计算出回路阻抗，按照线路长度和阻抗成正比的关系，就可测出装置与故障点之间的距离，从而对故障点定位提供有利依据。随着技术的进步，双端故障测距技术逐步完善，但是受到线路模型、线路参数不平衡、线路参数不准确、负荷电流等因素的影响，测距精度会受到一定的影响。

2.3 对配网电力电缆故障进行定点

在对电力电缆故障距离测量后，维修人员需要快速确定故障点，然后组织相应的维修方案。现阶段，在电力电缆故障点定位时，使用的方法较多，主要有声测法、声磁同步法、电磁定位法等，下面以声磁同步法为例进行简要说明。在实际测试中，环境噪声的干扰会对声测法的辨别增加一定的难度，在故障点放电时，除了放电声，还有高频电磁波传向地面，这就是声磁同步法。利用声磁同步法定点仪对现场接收电缆被冲击高压击穿时的辐射电磁波和故障点的震动声波同步与否进行观察，来人为排除现场噪声干扰，利用故障点震动声音的最大点确定精确故障点位置。将声磁时间差转换为定点探头与电缆故障点的实际距离数，并在液晶屏上直接显示出来。在液晶屏上同时显示故障距离、电磁信号大小、声波信号大小、同时具有存储记录功能，在故障点正上方，地震波声音最大，读数最小，而且此读数就是故障点距地面的埋设深度。在故障点正上方，探头无论左右移动还是前后移动，但读数都会变大，尽管地震波声音变化不明显。也就是说，此功能在现场同时也实现了对电缆路径的精确判断。抗干扰能力强、定点准确。

3 配网电力电缆故障探测的创新技术方法

3.1 优化探测技术

3.1.1 红外诊断技术

在电力电缆出现故障时，由于阻抗增大就会导致电缆温度升高，有时会超出电缆自身所能够承受的极限温度。此时就需要对线芯温度进行测量，可以利用红外像仪器对电缆进行温度扫描。红外像仪器能够比较直观的检测到超温的电缆，然后根据温度的变化结构来判断故障发生点。

3.1.2 高频感应技术

高频感应技术主要是利用高频信号波发生装置向电力电缆中输入高频电流，从而产生高频电磁波，在地上用探头沿着电缆的敷设路径来接收电缆周边的高频电磁场，经过处理后的结果会显示在液晶屏幕上，根据显示数值的大小就能够定位故障点。高频感应技术的信号能量较高，信号源制作简单，设备易于携带和使用，整体信号抗干扰能力较强，所以可在电力电缆故障探测方面推广应用。

3.2 提升配网调度机制

为了降低配网故障发生概率，提高配网调度管理水平，应该进一步完善配网调度机制，从电力电缆故障与检修的角度来看，应该坚持调度与管理相独立的原则，实行集约化管理。因为配网调度的管理范围较大，一旦出现疏忽将会带来严重的后果。一定要高度重视配网调度管理工作，明确各自的职责分工，严格按照规定的条款操作执行。加强配网图纸管理，保证配网图纸的完整性、准确性，可以满足实际运行状况，为配网调度工作的顺利开展提供有利的依据。增加主网和配网之间的联系，提高配网管理水平，确保配网运行的安全性和稳定性。

结语

配网作为电力系统中的重要组成部分，其运行状态直接关系到整个电网运行的安全性和稳定性。在配网运行管理工作中，加强电力电缆故障探测是重要工作，对电缆的故障原因进行分析，能够为故障探测提供更加有力的依据。我国现有的配网电力电缆故障探测技术已经有较高的水平，随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺、新技术的应用，会不断地提升配网电力电缆探测水平，可有效降低电力电缆故障发生概率，为我国供电系统的可持续发展奠定良好基础。

参考文献

[1]李哲亮，张海波，贾梦青，等.浅析配电网中电力电缆的故障检测[J].工程技术：引文版，2016（6）：150.

[2]刘瑜.10kV配网电力电缆故障检测与定位技术[J].电子制作，2017（7）：82-83.

[3]葛少伟.配网电力电缆的故障检测与定位术[J].电子技术与软件工程，2017（3）：244.