电力电缆高阻故障的探测技术王莉娜

电力电缆高阻故障的探测技术王莉娜

王莉娜1刘国昌2张鹏3

(1中油集团电能公司供电公司黑龙江大庆163000;2大庆油田矿区服务事业部园林绿化公司黑龙江大庆163712;3大庆油田建设集团有限责任公司黑龙江大庆163000)

摘要：电力电缆在我国工业产业中得到了广泛应用，但电力电缆的安装使电缆的布线方式和电缆沟的安装方式使电力电缆的高阻力出现故障，检测成为了一个大问题。本文详细介绍了故障原因、采用新技术的方法、解决新设备问题的方法、应用新技术和设备、减少电源线高阻力故障导致的停机时间、企业电力的连续性、可靠性等。

关键词：电力电缆；高阻故障；探测技术

引言

电缆故障按照其故障点短路或接地的方式可以分为单相接地、相间短路、多相接地、全开路故障等几种类型，其中单纯的全开路故障和相间短路故障并不常见，单相接地和多相接地故障或短路故障最为常见。本文主要对高阻故障进行了简要的分析。

1电力电缆高阻故障分析

1.1导线断线坠地

输电网断线的原因主要有两个。一个是外部恶劣的环境，另一个是自己的一些故障。外部是雷电天气、眼睛的影响或人为破坏。内源是由电气设备故障引起的，这些原因都是高电阻接地故障的主要原因。接地阻抗是电线与地面的接触阻力。由于接地的电阻很高，导致接地的电流非常小，可以通过引用外来的断绝和电阻故障来获得，当坠落到钢筋混凝土地板时，电阻值最小，99ω。坠落在草地上的时候是276ω，但坠落在沥青和沙子上的时候，接地的阻力往往是无穷的。换句话说，接地的电流无意中可以忽略，几乎为零。

1.2树闪

树状闪光灯受外部环境的影响，影响电网，给树木供电，最终导致接地故障，这种故障主要是因为狂风的天气破坏了配电网，受外部因素的影响，电线断了，另一种情况是电线本身有问题，电线太热，树木就会有电流通过，这样故障的电线就会放电，树木也是其中的载体。木头不是导体，相反，电阻很高，所以产生的电流宽度较小。在这种情况下，接地的电阻主要有异物阻抗和地面阻抗两种。

2电力电缆故障查找步骤

2.1电缆故障性质判断

根据电缆故障带电信号及保护动作情况、表象进行的电缆故障类别的初步判断。进行初判时可以使用摇表等电工仪器，通过摇绝缘的方式来判定故障电缆的故障相位、故障点的电阻情况及损坏程度，从而依据初判情况来进行故障粗测及定点方法的选择。

2.2电缆故障预定位

在故障性质初步判断的基础上对故障点进行粗测，确定电缆故障点的范围。选择正确的预定位方法，可为精确定位提供详细的信息，缩小精确定位的范围。电缆故障预定位的方法根据不同的故障性质，可以分为行波测距法和阻抗测距法两种。阻抗测距法即电桥法，在预定位方法中常被优先选用，操作简单方便，定位准确，但一般只适用于低阻故障，对于高阻故障需要进行烧穿；行波法常用的有低压脉冲法、二次脉冲法、多次脉冲法、脉冲电压法和脉冲电流法等，行波法虽不受电缆故障性质等因素的影响，但不适合定位复杂高压电缆系统和外护套故障。

2.3故障测距

可以通过低压脉冲法、放电声测法、音频感应法、声磁同步检测法等确定故障点的位置，每种方法都有一定的局限性和适应范围。在实际应用中，如果故障性质还不能准确判定，可以采用几种方法相结合的办法，从而达到对故障点精确定位的目的。一般将低压脉冲法用于低阻故障的定位测距。利用电压脉冲设备在电缆的站端发射低压脉冲，该脉冲在电缆中传播时遇到间断点或者故障点会发生发射，并沿原路返回到设备端，记录反射波到达与发射波之间的时间差值Δｔ，则可利用下式计算得到故障点距离站端的距离值。

对于高阻故障，低压脉冲法将不再适用，因为高阻故障点返回的反射脉冲很弱，不易检测到。可在电缆的站端利用高压发生器使电缆高阻故障点再次击穿发生短路故障，这样在故障点与电缆站端的回路之间会有多个反射波形。计量其中一个反射波时间为ｔ１，其相邻的另外一个反射波时间为ｔ２，可以利用下式计算得到故障点与站端测量点的距离。

故障测距只是精度还能接受的粗测，还需要利用磁场感应、跨步电压等方法精准定位故障点。

2.5故障排除

对故障电缆段应及时进行维修或更换，严重时可以重新铺设新的电缆。

3电力电缆高阻故障的探测技术分析

目前我国使用的电力电缆故障在电弧安装方面需要很长时间的检测过程，而且在检测过程中电缆容易受到二次损害，其确切原因尚未查明。如果在过去的检测过程中确定了接地信号，则必须测量绝缘电阻，进行传导实验才能确定故障，确定是否是高电阻故障后，必须通过高压绝缘实验来确定是否是闪烁故障。检测过程既耗时又困难，对企业正常用电产生了巨大影响。目前使用的电缆燃烧弧装置在检测过程中不仅耗时，还有一些工作中需要解决的疑问。首先，目前使用的电力电缆高阻燃弧装置体积大，检测过程中使用不方便，移动相对较为困难，影响工作效率；其次，高压冲击电场的绝缘问题与操作过程中的安全性相关，因此急需解决高压绝缘问题。最后，为了缩短录弧练习、提供设备效率、减少电缆的二次损坏以及确保安全和效率，必须最大限度地提高设备的通用性，以便设备能够在多种环境中执行探测操作。最后，在传统电桥的基础上，许多公司研发了高压智能电桥，集烧穿和智能电桥于一体。烧穿功能额定电压达到６０ｋＶ，短路电流６００ｍＡ，可以快速将高阻故障烧成低阻故障。智能电桥额定工作电流６００ｍＡ，大大提高了故障定位精度。其特别适合于高压、大截面、大长度复杂电缆系统的绝缘故障预定位，如具有ＧＩＳ终端及交叉互联的复杂高压电缆绝缘故障定位，并可在不拆除ＧＩＳ开关及短路交叉互联的情况下快速完成定位。智能电桥包括三种方法：电桥法、截面法和电压比较法。截面法实际上是测量电缆始端到电缆故障点的电阻，根据电缆材质和截面积计算电缆长度；电压比较法是通过测量电缆始端到电缆故障点的电压与电缆始端到末端的电压，电压与电阻成正比，电阻与长度成正比，两个电压比值乘上电缆长度就是故障距离。已知电缆长度，用电桥法或电压比较法；已知截面积和材质，用截面法。高压智能电桥的优点：不用短路交叉互联箱；因为施加直流，不会衰减，因此不需要很高电压，通常不用打开ＧＩＳ终端；对于高阻击穿，无需烧穿，可以直接定位，特别是用于进水的电缆本体故障及稳定性高阻故障，非常方便；定位精度高，只要有５ｍＡ稳定电流通过，即可获得２ｍ的定位精度。用于护层定位，对护层烧蚀少，便于修复，优点明显；除了断线及闪络型故障，智能电桥几乎可用于所有电缆主绝缘及护层故障的定位。

结束语

电力电缆的正常运行意味着，保证我国工业企业电力的安全性和稳定性，更新检测电力电缆高故障的技术，进一步保证电力电缆的正常运行。新的检测设备、检测技术的应用解决了当前设备检测操作中出现的问题，但同时新的检测设备、检测技术在应用程序中也可能出现新的问题，因此工作人员可以根据需要及时汇总问题、分析原因、优化电源线高阻率故障的检测技术、减少解决电源线高阻率故障所需的时间、提高效率。

参考文献:

[1]张博,朱永胜,刘翌飞.电缆故障测距及分析[J].中国电力企业管理,2018(33):88-89.

[2]汪洋,薛永端,徐丙垠,李天友.小电阻接地系统接地故障反时限零序过电流保护[J].电力系统自动化,2018,42(20):150-159.

[3]孟昭显,胡晓黎,戴卫华,李浩,段玉兵,张皓.高压电缆故障分析及其状态检测技术[J].电子测试,2018(20):102-103+111.

[4]梁承焕.高压电力电缆接地故障查找技术[J].科技经济导刊,2017(16):42.

[5]吴占友,杜银昌,董明远,刘琳.新型高阻接地系统故障检测装置在蓬莱油田的应用[J].机电信息,2017(15):22-23.