高压电缆故障分析判断与查找研究

高压电缆故障分析判断与查找研究

陈涛

华电宁夏灵武发电有限公司 宁夏银川市 750400

摘要：高压电缆在运行期间发生的故障对城市输配电的稳定性、安全性有着较大的影响。受多因素影响，高压电缆发生的存在很多不确定性。其原因类型较多，故障查找和定位难度较大。本文论述了几种高压电缆常见的故障类型，探讨了故障分析判断的及查找的策略。旨在为高压电缆故障快速、精准的定位查找提供一些参考。

关键词：高压电缆；故障分析；判断；查找

引言：随着国内社会经济和生产力的发展，对电力的需求越来大。这对电力系统的建设与运营管理提出了更高的要求。电缆线路因负载能力强、绝缘性能好、易于安装和维护，因此在现代电力系统中所占比重较大。电力系统的线路管理体系结构复杂，线路类型较多。不同类型、不同规格的线路故障查找的方法各部相同。高压电缆敷设在地下，故障查找困难相对较高。研究高思安电力故障分析判断与查找提高高压电缆故障维护效率有着重要的意义。

一、高压电缆故障类型

（一）电缆老化故障

高压电缆线路在长期运行状态下，会随着使用时间的延长逐渐的发生老化。当高压电缆的老化程度接近使用寿命期限时，极易发生老化故障。高压电缆老化故障的发生易受外界环境的影响。如机械、雷电、光、热等。我国的电缆线路一般的设计寿命为30年。接近30年的高压电缆在外界环境的刺激下极易发生故障。超负荷运行引起的电压波动会导致电缆线路局部发热，引起短路故障。或在高温、高热环境下，寿命较老的线路最容易发生热老化故障。部分靠近腐蚀环境的高压电缆线路，在长期的化学反应下也会发生老化故障。此外，还有一些并非接近寿命年限的电缆线路，因型号配置不当，长期处于超负荷状态。这种状态容易加速高压电缆线路的老化，从而诱发老化故障。

（二）电缆附件故障

电缆附件作为高压电缆线路体系的重要组成部分，与高压电缆线路体系安全有着紧密的联系。高压电缆附件的工艺要求极高。安装过程中工艺技术不达标，或高压电缆附件质量本身不达标，在电缆线路运营期间就容易发生故障。高压电缆固件的故障多发生与电缆线路中间及附件与高压电缆线路连接的终端。如导体连接管、导向压接部位等。此外，高压电缆附件的零部件不符合规定的标准，或元件材料不达标，就会加速电缆附件的膨胀系数，导致高压电缆线路的密封性降低。当高压电缆线路密封性较差时，受环境影响，终端接头位置容易发生短路故障或击穿故障。在高温高湿环境内，发生短路故障的概率更高。在高压或强雷电环境下，容易发生电缆击穿。施工不当，则容易发生机械性损伤故障。

（三）电缆保护层故障

众所周知高压电缆有着厚厚的保护层。当高压电缆保护层发生破裂、损伤时，对高压电缆的保护作用就会降低。失去了保护作用的高压电缆，更容易受外界环境影响发生损伤。方保护层严重受损时，最常发生的就是绝缘故障。保护层绝缘性能降低后，最容易受外界电磁场、高温高压环境和雷电环境影响而发生故障。这类故障统称为电缆保护层故障。

二、高压电缆故障分析判断与查找

（一）故障分析与判断

高压电缆的故障类型包括低阻故障、高阻故障、开路故障。每一大类的故障之下有分为不同现象、不同程度的故障类型。故障类型表现较多。而且不同类型、不同规格的高压电缆的特性和故障类型也各不相同。在分析和判断高压电缆故障时，应结合不同类型高压电缆的特性先确定故障类型的方向，再结合原因进行更加详细的故障分析和判断。

一般的故障检测将高压电缆故障分为低阻故障、高阻故障、混合故障、三相故障。首先，可以通过检测高压电缆线路的电阻来确定为低阻故障还是高阻故障。排除这这类故障后，在借助直闪法检测是否为闪路故障。若故障的电阻为零，继续借助低压脉冲法判断故障的性质。或采用其他粗测方法测量故障大体位置。如果还不能分析出故障类型及所在位置，就需要借助精测故障仪器进行故障定位。

（二）故障定位查找方法

1.粗测定位法

（1）电桥法

电桥法是指借助电桥检测电缆非电学量的方法，也是高压电缆故障检测中最常用到的检测方法。主要用于检测高阻故障、闪路故障。电桥精密性极高，对高压电缆的温蒂、压力、真空度等非电学量的检测结果极为精准。采用这种仪器可以有效的检测到灵敏度较低的电表发生的短路故障。

（2）脉冲电压法

1.2.1高压脉冲放射法

高压脉冲电压法是指用脉冲电压测试仪检测高压电缆故障的方法。对故障电缆使用直流高压或脉冲高压信号做击穿测试，通过对比观察点和故障点之间的脉冲电压和间隔时间，来分析故障的大体位置。主要用于检测高阻故障。

1.2.2低压脉冲反射法

低压脉冲反射法是一种借助微波传输原理为电缆故障相增加一部分脉冲信号，通过分析买中信号的变化来确定故障大体位置的方式。微波在遇到故障点是会自动的放射一部分脉冲信号。当观察到微波放射，证明就是故障所在位置。主要用于检测低阻故障、短路及断路故障。

2.精测定位法

（1）音频法

音频发是一种用于精准的测定高压电缆三相故障短路点的方法。对故障电缆的放电声音进行诊听，听到两心线内有电流流动的声音，且磁通相位差与故障点前后磁通变化存在规律性，就是故障点的精准位置。

（2）冲击放电声测法

用大容量的高压电容器充电后对故障电缆芯定时放电，真挺故障点的机械振动与放电声音。通过测定放电声音的大小，其中声音最大的位置就是故障点的精准位置。冲击放电可以采用电磁波来替代声波，或同步电磁信号的检测，来提高故障点定位的精准性。

三、结语

综上所述，高压电缆的常见故障主要包括电缆老化故障、电缆附件故障、电缆保护层故障。电缆故障的发生部位主要在中间接头、终端接头出。故障的发生与电缆选型不当、靠近电源、接头处理不当等有关。分析判断和查找高压电缆故障时，应该先从常见故障类型入手，采用排除法对故障进行查找定位。为提高高压电缆故障定位查找的效率和准确性，建议在高压电缆的终端及线路的重要部位安装故障故障检测装置，采用信息化的手段管理电缆运营及管理情况。

参考文献：

[1]龚道华.电力电缆故障分析与故障点定位[J].低碳世界,2016(35):95-96.

[2]王永生.高压电缆故障分析判断与故障点查找[J].机电信息,2014(21):25-26.

[3]谢以生.高压电缆故障定位系统的研究和开发[D].电子科技大学,2016.