电缆故障原因与检测技术分析

电缆故障原因与检测技术分析

赵景水

国网山西省电力公司太原供电公司 山西省太原市 030000

摘要：随着我国城市发展建设的不断加快，导致各地区用电量的日渐攀升，而电力产业为了满足供电需求，必须完善整个供电系统。高压电力电缆在整体电力系统中的占比也随之增大，这主要是因为高压电力电缆具有送电稳定、占地面积小等特征，维护方便等优势。目前来看电缆在使用过程中，经常会出现故障问题，会严重影响客户的用电体验，因此需要针对故障问题展开分析，并针对性做好运行维护技术方案，避免造成严重的电力损失，这也会进一步推动我国电力发展。

关键词：电缆；故障原因分析；检测技术

引言

高压电力电缆在城市地下电网、发电厂、变电站等场所应用广泛，但近年来，随着经济的发展电缆线路的数量不断增加，电缆故障发生概率也越来越大，严重影响供电系统运行的稳定性和安全性，电线电缆检测技术是确保其稳定、安全的关键性因素，目前该技术已经受到电力相关工作人员的关注。电线电缆的埋设、传输等方面的应用，随着使用时间的不断延长，出现问题的概率随之增加。

1电力电缆故障检测的重要性

随着我国经济社会的发展，电能的需求量也在直线上升，这使得电缆的使用数量急剧增长。如果出现故障问题会影响电力系统的运行，因此必须完善电缆故障，并提高其自身的强度要求，从而降低故障发生概率。另外电力系统的运行影响的是群体用户，包括个人与商业等等，可能会引发严重的经济损失，所以完善电缆运行迫在眉睫，必须结合故障诊断技术，制定有效的运行维护措施。其次在运行过程中应加强监测，并做好电缆线路的日常维护，出现异常问题必须及时处理，从而保证电力系统的安全稳定。

2电缆故障原因

2.1在外力的影响下出现故障

市政工程项目的投入越来越多，这些工程项目在建设过程中会对电线电缆产生一定影响。电线电缆长期埋藏在地下，受到重物压力以及车辆碾压等因素的影响，会导致电线电缆的位置发生移动，甚至电线电缆的接头位置出现断裂，引起运行事故。

2.2电线电缆质量瑕疵

主要为使用过程中绝缘性能降低、绝缘层厚度与标准不相符、老化等。以上原因都可能造成电线电缆故障，影响系统运行的稳定性与安全性。因此，为降低故障的发生率，需要采用先进的检测技术和方法，及时发现电线电缆问题并第一时间解决问题，避免引起严重故障。

2.3敷设施工质量欠佳

施工技术在敷设电线电缆过程中，没有严格按照相关的标准和规范进行施工，影响敷设施工质量。在实际施工中，采用的施工技术和设备缺少合理性、外部施加过大的牵引力，导致电线电缆受到的机械性损伤较为严重，在多种环境因素的长期影响下导致电线电缆发生故障。

3电力电缆故障检测技术

3.1测声检测

测声检测是进行电缆故障排除和筛查较为简单的方法之一。它主要依靠的基本原理就是通过绝缘物质对电缆的芯线进行放电，如果针对高压电缆及芯线对绝缘层发生闪电闪络放电时，效果更加明显而且有效。在采用这种方法时，我们可以利用直流耐压设备，而且操作方法上十分简单。在对电容进行充电时，当达到一定的电压后，如果对电缆芯线放电就会发出声音，该声音为绝缘物质产生了火花。如果电缆可以查看的话，那么就可以利用检测人员对电缆的整体情况进行一个初步的排查。但是如果电缆是埋于地下的话查看就十分不方便。

3.2离线测距法

（1）阻抗法。该种方法主要是指在测量端选定以后，通过测量以及计算测量端至故障点阻抗，结合线路参数将故障点方程列出来，然后对其求解并确定故障距离。对于该种测量方法而已，通常建立线路参数模型，原理简单，容易操作。该种方法通常结合经典电桥法使用，其精度非常的高，但适用范围相对较小。

（2）行波法。该种检测方法主要是通过行波传播时间的测量来确定故障点。一般而言，其包括脉冲电压法、低压脉冲反射法以及脉冲电流法和二次脉冲法。对于低压脉冲反射法而言，其非常的直观，不依赖于其他的电缆资料，缺点是无法测量高阻或闪络故障。对于脉冲电压法而言，其具有故障测试快等优点，其对仪器设备、操作人员更加安全，而且信号更容易辨识。实践证明，二次脉冲法运用条件下测量精度非常的高，但是仪器设备较为复杂，故障测试用时相对较长，难以有效控制二次脉冲。

3.3直流叠加法

该方法的具体应用原理是将一个50V左右的直流电压加在电压互感器中心点处，进而将低压直流电压叠加在交流高压上，从而完成对电缆接头绝缘电阻大小的测定，通过测定的数值，对电缆老化情况进行判断。绝缘电阻值超过1000MΩ表明电缆绝缘状态良好，可以应用；当绝缘电阻在100~1000MΩ之间，表面电缆绝缘电阻仍然可以应用；电缆绝缘电阻在10~100MΩ之间，电缆绝缘电阻仍然可以应用，但是在对其进行应用时，要加强关注；当电缆绝缘电阻值小于10MΩ时，不得继续应用，要及时更换电缆绝缘接头。在具体检测期间，采取直流叠加法对电缆接头处绝缘电阻测量，获取到的数据与停电后加直流高压检测获取到的绝缘电阻值十分相近，数据精准。

3.4电桥检测法

该种故障检测方法的运用原理是通过直流电流测量高压电力线缆电阻，然后根据线缆电阻比值地故障位置进行确定。从实践来看，该种方法的运用精度非常的高，主要检测故障为电缆间短接。这种检测方法的运用对短接处有阻值要求，在1Ω范围内时检测精度会提升。实际测量时，一旦发现触点电阻超过1Ω，则可运用大电流将该处击穿。测量时，假设有电缆AA’与BB’，先对AB之间电阻进行测量，总电阻为短接位置电阻与测量电力电缆电阻；进而对A’B’间电阻进行测量，获取电阻值为短接处短路与线缆电阻；将A’与B’处短接，对AB间电阻进行测量。不同测量状态和条件下，电阻计算公式有所区别，联立电阻计算公式，可确定故障位置在电缆上的长度，进而最终确定故障点。

3.5电线电缆机械性能的检测技术分析

电线电缆机械性能检测技术主要是通过电子拉力测量仪器检测电线电缆老化前后的抗张力情况，具体检测方法是，首先用测厚仪器对电线电缆中间的厚度以及宽度进行测量，然后将需要测量的电线电缆放入自排式老化箱，老化处理后取出，对电线电缆进行拉伸处理，使老化后的电线电缆在拉伸作用下断裂，并用电子拉力测量仪器进行测量，记录最终的拉伸距离，以及电线电缆的最大抗拉应力，结合电线电缆尺寸，与标准规范测量表进行对比，确定电线电缆的机械性能是否合格。

4提高电缆故障的处理建议

通过对当前高压电力电缆故障问题、诊断方式方法分析，笔者认为要求有效排除压电力电缆故障，既要重视高压电力电缆运行中的信息资料管理，对技术人员、管理人员等加强专业技能培训，提高他们的综合素质，又要强化高压电力电缆工程的施工管理以及环境区域的安全管控，加强电力领域安全生产管理创新。

总结

一定要加强对电线电缆检测技术和检测方法的重视，加强对相关技术和方法的研究。在研究检测技术和检测方法的过程中，需要针对电线电缆故障发生的原因进行研究，在掌握故障原因的基础上提出并优化检测技术和检测方法，提高电线电缆检测结果的准确性与科学性，为相关工程建设提供科学的依据，保证电力产品质量，为日常生活、工作和学习提供便利的同时，保证电力系统运行的稳定性与安全性。

参考文献

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[2]倪世博，金群，王超.电线电缆绝缘检测技术的探讨[J].学术交流术2021(05):79-81.

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