汪昊铭 阳丽

随着经济的迅速发展，城市的美化，城市地下架设了大量的电力电缆。由于电缆产品质量、电缆绝缘受潮及老化变质、外力和机械破坏损伤、化学腐蚀、蚂蚁咬食等因素，电力电缆可能发生故障。电力电缆地下化导致电力电缆例行检查、提前预防故障，以及发生故障时测量诊断变得困难，地下电缆一旦发生故障，若无法快速找寻故障位置及时排除故障修复，势必造成停电的重大经济损失。因此，如何检测地下电力电缆的性能状态与电缆故障查寻探测，是电力企业管理者与现场维护技术人员共同关注和需要解决的问题。

电力电缆;故障查寻;探测

各项电力电缆故障并不是同一种类，在未对其进行明确划分的情况下，故障诊断和检测过程中会出现一系列问题。从时间角度进行划分，电力电缆故障主要分为运行故障和试验故障，在电力电缆运行过程中，会因故障问题运行不当，试验过程中还会因电缆绝缘问题出现故障;从故障部位的角度进行划分，需要对电缆中的重要部位进行分类，如本体、中间头、户内头、户外头是常见的故障发生部位。在电力电缆运行过程中，造成故障的原因不仅有人为因素，还有自然环境、绝缘老化和腐蚀等，这就需要根据责任的不同进行划分，短路、开路、接地和其他情况下，都需要确定故障的性质，才能够有效地处理这些故障，减少损失。

（一）电桥法

电桥法是在电桥平衡时，电桥臂电阻的乘积相等，电缆长度与电阻成正比的原理进行测试的。被测电缆的故障相连接到非故障相，故障相和非故障相连接到桥臂上。调整桥臂上的可调电阻器，使桥保持水平，利用比例关系和已知的电缆长度就能得出故障距离。

（二）声音检测法

声音检测法是电缆故障检测中的一种简单方法，其主要是根据电力电缆放电过程中发出的声音，故障检测人员可以根据放电过程中的声音对故障位置进行判断，以此为基础制定故障的解决方案。电力电缆敷设在明处时，放电过程中发出的声音相对较小，极易受外界影响，这就难以利用声音判断故障位置。为了有效地改善这一问题，故障检测人员需要深入分析电缆线的实际走向，利用扩音器放大声音，以此确定故障位置。这种检测方法操作比较简单、测试范围广，但具有很强的专业性，需要由专业人员进行操作。

（三）电容电流检测法

当电力电缆处于工作状态时，系统中的线路和设备都会存在一定的对地电容，并在电压作用下产生电容电流，随着电力电缆敷设的不断增加和电力设备的大量投入运转，电容电流也会越来越大。以电力电缆而言，这样就会在缆线的长度和电容量之间发生一种关系，理论上这是一种线性关系，而电容电流检测方法所依据的正是这一原理。在应用电容电流检测方法时，最常见的是对电缆中芯线故障的检测。检测中首先需对电缆头部的电容电流进行测试，然后再对电缆末端的电容电流进行测试，最后对测试结果中正常芯线和故障芯线的电流进行比对，从中判定电力电缆故障的部位。

（四）阻抗法

使用阻抗法进行故障定位的前提是线路参数已知，并且测量点与故障点之间的阻抗可以测量或计算，并且电缆线路的参数必须均匀分布。在此前提下，故障距离的确定可以通过特定的方程计算而出。

电桥法是阻抗法的一种，在电缆故障定位技术发展初期应用最多的即是电桥法。采用电桥法进行故障定位时，忽略电缆线路的分布参数影响将电缆当作集中参数进行处理，因此在相同时刻下，电缆任何一点的电流大小相等，且不存在相位偏差，电缆的本体电阻与电缆长度呈正比关系。进行故障定位前，应将故障相一端与非故障相一端相连，电桥两臂分别接在故障相与非故障相的另一端，然后调节电桥上的变阻器使得电桥平衡，电桥平衡时电流计指针为0。电桥平衡后利用简单分压关系和已知电缆长度即可求出故障点与观测点的距离。对于低阻类型电缆击穿，一般用低压电桥，而对于断线击穿，则采用电容电桥。电桥法测量结果准确，但需要完好的非故障相作为测量回路，此外，试验电压不能过高。

电桥法故障定位原理简单，测量精度较高，但只适用几种特定类型的故障，对于高阻故障，电桥法失效。由于施加电压较低，在高阻故障下，电桥中流过的电流很小，对电流计的测量精度提出了很高的要求，当精度不够时则容易造成定位不准。此外，使用电桥法需要提前获知电缆的详细参数，这对于工程实践来说往往具有较高的难度，因此随着新技术的不断发展，电桥法逐渐在电缆故障诊断中淡出了舞台。

（五）低压脉冲法

低压脉冲法主要指的是通过改变电力电缆结构中发射脉冲和反脉冲的时间差，通过仪器进行记录，对相同特性的图形进行分析比较，或者针对同一根电缆正常相所获取的特征图形进行分析比较。该方法主要对电力电缆机组故障、短路或者断路故障等进行探测具有明显效果。通过该方法能够有效测量电缆实际长度，而且能够明确区分出中间头和终端头。

精确识别反射脉冲的具体极性后，能够最终判断故障性质。例如，通过比较发现反射脉冲与发射脉冲实际的极性保持一致，就可以判断电力电缆故障为断路;如果两种脉冲的极性相反，可以判断电力电缆故障为短路。

（六）直流高压闪络法

当高压试验设备的电压升高到一定值时，会发生闪络击穿。储能电容器由电压互感器和高压试验变压器充电，电容器串联电阻与电缆连接形成电路。此外，线性电流耦合器与电路耦合以检测信号。当电容器电压升高到一定值时，电缆的故障点被高压击穿，形成短路。

当故障点电压迅速接近零时，电路电弧产生浪涌电压，以及突波电流。电缆一端检测电流脉冲可以在测量端和故障点之间的一次来回行程中获得故障距离。

（一）加大安全检查力度

对于那些电缆容易受到破坏的地段，相关部门要增加检查次数。对电力电缆的故障原因进行分析可以看出外力破坏是产生故障的主要原因，所以电缆在进行运行时，就要求相关部门对那些特殊地段增加检查次数，要实时掌握电缆的运行情况，如果发现电缆出现质量问题就要对其进行及时的维修，防止其出现更大的故障，从而影响该地区的用电情况。

（二）完善线路维修制度

电力电缆线路故障的出现会对电力运输产生一定的影响，在处理电力电缆线路故障时需要完善线路维修制度。线路维修人员需要掌握线路维修的知识点，了解不同类型线路故障的特点，这样才能在出现故障时准确了解故障的类型以及原因，从而采取相应的维护手段。完善线路维修制度需要定期对电力电缆进行检查，对检查中发现的问题进行及时的处理，减少故障的出现。完善线路维修制度需要加快技术的研发，如远红外成像技术，运用技术对线路进行检测，这样可以减少维修人员的工作量。

（三）设置危险点辨识

对于那些非常重要的位置要设置危险点辨识。电力电缆在运行过程中有些位置是非常危险的，如果对其进行不科学的处理，就有可能造成非常严重的破坏，所以就要求相关单位在这些位置指定专人进行监护，以及定期检查，确保这些位置的电缆能够正常的运行。另外，还要在危险位置安装相关警示牌，对来往的行人起到一定程度上的提醒作用，使其对电缆的危险位置充分重视。

综上所述，在科学技术的快速发展中，电力电缆网络化进程日益推进，而地埋电缆运行环境相对比较特殊，电力电缆日常维护和故障检测逐渐成为电力企业中的关键工作。因此，电力技术人员需要做好电缆维护工作，深入分析电缆日常运行过程中的故障特点，及时地排除其中的故障，为电力运行的安全性提供支持，推动电力企业的进一步发展。

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