冯靖

摘要：在高压电缆的使用过程中，除了需要在发生故障的第一时间进行故障排除，还需要在日常运行中对电缆的运行状态进行监测，在这两部分系统的运行过程中，两个系统可进行集成，实现对电缆运行状态的有效观测。传统方式为应用人力方式进行故障分析以及运行状态检测，这种方式需要消耗大量成本，并且效果较为一般，在当前的科技发展中，需要应用新的形式完成工作。

关键词：高压电缆;故障分析;状态检测

一、高压电缆的主要故障类型

1.1故障位置分类

在高压电缆的运行过程中，按照故障位置分类可分为两类，一类为电缆本身发生故障，这种故障多由外力引起，例如电缆运行中产生覆冰以及摇摆，导致电缆发生断裂问题。另一类为电缆接头故障，通常情况下这种故障发生在无外力作用的情况下，这种故障的引发因素较多。而在这两种故障发生中，通常情况下电缆接头处的故障更容易确定故障位置，但是对于电缆本体来说，故障位置的确定较为困难。而在运行状态检测中，由于电缆接头处设备很多，所以检测过程较为繁琐，而对于电缆自身检测较为简单，在这两个保障系统的设计和应用中，需要针对电缆的故障位置进行合理设计。

1.2故障性质分类

高压供电系统作为一项系统工程，电缆的故障类型有多

种形式，在按照故障性质分类时，可将其分为以下几种形式：

（1）开路故障。开路故障可细分为两种形式，一种为电缆的配电端无电流，这种形式多由电缆发生完全断裂引起，另一种为配电端的负载能力下降，这种故障多由于电缆未全面断裂引起。（2）低阻或接地故障。当发现电缆中的电阻低于10倍特征阻抗时，可确定电缆中发生了低阻或接地故障，这种故障的发生原因为电缆的绝缘层遭到破坏，导致相与相之间以及电缆与地面间的电阻值下降。（3）高阻故障。当发现电缆中的电阻值高于10倍特征阻抗时，可断定电缆中发生了高阻故障，在故障分析过程中，可应用适当方法进行检测。

二、高压电缆的故障分析方法

2.1故障类型确定

在高压电缆的故障分析过程中，由于不同的故障类型需要应用不同的分析方法，所以在具体的故障分析工作中，基础工作在于确定高压电缆的故障类型。通过上文分析可以发现，不同的故障类型通常具有不同的表现形式，以低阻或接地故障为例，当发生这种故障时，相关区段的配电端供电能力大幅下降，此时可以针对电缆绝缘层被破坏进行故障点检测。另外对于不同的故障，通常对应不同的故障件检测方法，在故障的分析过程中，最终目的为通过确定故障类型选择合适的故障检测方法。需要注意的是，对于高压电缆的接头故障而言，由于接头处的故障很多，需要按照设备的种类确定具体的故障类型。

2.2故障点定位

在确定了电缆的故障类型后，需要对故障点进行定位，通常情况下，需要先对地面设备进行检测，当发现相关设备出现问题后，需要对这些故障进行排除。当发现地面设备运行状态良好时，需要对电缆自身进行检测，通过分析可以发现，电缆自身故障可分为高阻故障和低阻故障，其中开路故障与高阻故障的引发原因相似，所以在该过程的应用过程中，要应用合适的方法进行定位。在当前的故障分析中，主要应用的故障点定位技术包括低压脉冲法、直闪法和冲闪法，其中低压脉冲法的原理图如图1所示。

冲闪法的原理图如图2所示。

在这两种方法的应用过程中，需要按照相关标准进行连线，并观察专用设备上的读数，通过对该相关波形的了解和研究可以确定发生故障的具体位置，实现对电缆故障的精确定位。

2.3检测方法确定

对于不同的电缆自身故障来说，需要应用不同的故障检测方法进行故障检测，当前常用的检测方法原理上文已经提到，而在具体的选择过程中，需要按照以下标准进行故障检测方法的应用：（1）低阻故障。对于低阻故障来说，可以应用的检测方法包括低压脉冲法以及电桥法，由于电桥法在应用过程中有较为严重的技术限制，所以当前主要的应用方式为低压脉冲法。在具体的应用过程中，由系统根据脉冲发射和反馈时间确定电缆故障距离测试点的距离，实现对故障点的有效定位，同时需要对波形进行观察，通过对波形的研究确定故障类型。（2）高阻故障。在分析高阻故障的过程中，通常应用的方式为直闪法和冲闪法，在这种技术的应用过程中，会将故障点烧穿，同时专用检测设备会对系统中产生的烧穿脉冲进行分析与记录，通过对脉冲传递时间的记录能够实现对故障点的精确定位，为后续的维修过程打下基础。

三、高压电缆的状态检测技术

3.1建设自动检测系统

为了能够提高对高压电缆状态检测的效率，根本内容为建设针对高压电缆系统的自动检测系统，该系统作为自动控制系统的一个分支，在系统的设计中需要应用单片机以及计算机系统进行状态检测。在该系统中，将设计通信系统、传感器系统、单片机、计算机检测系统等多种内容。为了能够实现对故障区域的粗略定位，为后续的精确定位打下基础，在系统的架设过程中，要将高压线路进行分段处理，在不同的分段区间内设置电力检测传感器，通过通信系统将这些数据传送到控制系统中，同时通信系统的设计中，将对不同区段的电缆进行标号，控制系统发现电缆出现故障时，会发出警报，并将标号展示出来，工作人员通过对相关数据的分析，确定电缆的故障类型，提高后续检修过程的效率。

3.2高压电缆配电端检测

高压电缆配电端的负载能力能够反映多种信息，其中最重要的为确定该区段电缆中是否出现开路以及高阻故障，所以状态检测系统中，对线路的主要检测内容为高压电缆的配电端。配电端的检测过程中，需要在该区域设置传感器，以探究高压电缆配电端的负载能力，同时这些传感器需要与检测系统中的通信系统建立联系，并将检测数据实时传送到控制中枢。需要注意的是，由于当前高压电缆数量很多，所有电路都进行实时数据检测会对系统造成很大运行压力，所以在系统设计中，可设置一定的检测时间间隔，保证系统能够安全稳定运行。

3.3高压电缆接头检测

对于高压电缆来说，在应用过程中含有大量接头，这些接头的运行状态也会对整个电缆的运行状态造成重大影响，所以在系统的运行过程中，状态检测系统需要能够对各类接头处进行检测。通常情况下，当高压电缆接头处出现故障时，接头处的温度等因素都會发生很大变化，所以设置的一种重要传感器为温度、烟雾传感器。另外电缆接头处的负载变化也意味着电缆中出现故障，所以还需要能够检测高压电缆接头处的负载能力，最终实现对电缆运行状态的全面检测。

四、结论

在高压电缆的故障分析过程中，需要按照常见的故障类型选择故障分析技术，对于低阻故障，可应用低压脉冲法达成目的，对于高阻故障，常用的方式为冲闪法。而在高压电缆的运行状态检测中，需要建设状态检测系统，该系统中需要应用相关的传感器收集运行数据，通信系统将这些数据传送到控制中枢中，实现对运行状态的有效检测。

参考文献：

[1]高压电缆故障分析及检测方法研究[J].张源，陈德风，潘荣，陆毅，高波.通信电源技术.2018（07）

[2]110kV高压电缆故障分析及运行维护措施研究[J].蓝建兴.数字通信世界.2019（01）

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