电力电缆的故障点定位及故障维修探讨

电力电缆的故障点定位及故障维修探讨

刘穗生

广东立胜综合能源服务有限公司   广东佛山   528000

摘要：电力事业稳步发展的今天，电力网络中的电缆布设越发复杂，由于电缆在供配电方面的突出作用，电力企业不仅要重视前期的布设，也需重视后续的维护与故障处理。当前技术日渐发展的过程中，电力电缆的故障点定位及维修方面陆续出现了新工艺与新技术，提升了故障处理水平。未来的电力工程领域应强化电力电缆的故障处理，以凸显电缆的作用。基于此，本文分析了电力电缆故障点定位及故障维修的策略，对实际的工作具有指导价值。

关键词：电力电缆；故障点定位；故障维修

电力工程中电缆为传输介质，承担着电力输送的重要任务，当下我国电力需求持续增长的过程中，电力电缆随处可见，正是因为电力电缆的广泛分布与应用，使其在我们的日常生产和生活中都有着不可替代的作用。但我国电力事业日渐进步的过程中，陆续出现了各种新技术，但电力电缆的故障却时有发生，严重影响了人们的用电安全。为避免电缆问题所导致的电力事故或经济损失，各个电力企业需将电力电缆的故障维修等作为重点性工作，采用故障精准定位技术、维修技术。

1.电力电缆的故障点定位技术

1.1低压脉冲法

低压脉冲法下存在公式（1），其中，v为电缆中电磁波的传输速度，也就是波速度。从理论角度分析，波速度与电缆的绝缘介质有着紧密联系，却与电缆线芯线径、线芯材料无关，因此，不论线径的大小，线芯为哪种材料，波速度都不受影响，当电缆绝缘介质相同时，波速度也一样[1]。

L=v×△t/2 （1）

即使电力电缆的绝缘介质相同，但市场上因为有多个厂家，且每个厂家都有多个批次的电缆，在波速度方面也存在或大或小的差异，当电缆全长为已知量时，结合公式（2），基本可得到电缆的波速度。

v=2L/△t  （2）

电力电缆故障定位中，低压脉冲法可实现故障测距，低阻、短路、断路等故障下均可采用此方式。

1.2高压电桥法

电力电缆故障点定位中，高压电桥法的应用范围也相对较大，在测出故障点距离方面非常有效。实际上，高压电桥法为MURRAY电桥原理基础上的改进，引入了四端法电阻测量理论，在该理论基础上可达到定位目标，结果具有可靠性。具体的操作中，相关人员需将准备好的电桥放置于高压一侧，与此同时使操作按钮安全接地，在此前提下得到电缆故障段电阻或者故障段与全长的比例，最后代入电桥平衡状态下的公式，获得电缆的故障距离。

1.3声磁同步定位点

电力电缆的故障定位中包含多种方式，声磁同步定点法下的定位精度更高。通常情况下，利用冲击高电压完成定点时，放电过程中不仅会在故障点击穿部位发生明显的声波震动现象，在电缆本体上也会同步产生向周围辐射的冲击电磁波，磁性天线可接收该电磁波，借助这一共性特征实施的故障测试就是声磁同步定点法，其原理如图1所示[2]。

图1声磁同步定点法原理

2.电力电缆的故障维修

2.1实时监测电缆的温度

电力电缆中为减少故障，相关人员在日常的工作中应密切监测电缆的温度，使电缆可在稳定的条件下充当电力传输介质。实际上，如电力电缆过热可能会引发较为严重的事故，为此，加强温度监测是十分必要的。配电网的运行过程中，包含了许多大功率设备，这些设备在长时间运转的过程中可能会导致电缆温度过高，为此，有关人员需结合现场的实际情况加强温度监测，以确保电缆温度正常。

2.2在线监测电缆的负荷电流

电力电缆的运行中，监测好负荷电流对预防故障也相对有效，电力企业在实际的工作中应结合电力电缆的布设、运行情况，指定专人负责监测电缆的负荷电流。如在实际的监测工作中电缆长时间处于超负荷条件下，将会影响电缆的正常使用，缩短其使用寿命，在一些特殊的情况下还可能会诱发安全事故，针对这一情况，相关人员需结合区域内的电力需求，合理分配电力荷载，保障每个区域电缆所承受的负荷都处于正常范围内。当有关人员监测到电缆负荷电流异常时，需立即分析相关数据，与有关人员讨论并进入现场了解情况，快速处理。

2.3预防电缆电解腐蚀

当电力电缆在使用中出现电解腐蚀现象后，必将加剧电缆的损坏，为避免电缆电解腐蚀造成的故障，相关人员在实际的工作中也需做好电解腐蚀的预防与处理。通常情况下，电缆电解腐蚀问题主要是因为绝缘层破坏，与相邻的金属部件出现反应后形成，因此，考虑到这一故障原因，有关人员在铺设电缆前应重点处理电缆表面的绝缘层，如可加强包皮。

2.4预防电缆化学腐蚀

电力电缆的使用中，化学腐蚀也是一个相对常见的问题，为预防化学腐蚀所导致的电缆故障，相关人员需从化学腐蚀的发生机理出发采取有效的处理措施。很多电力电缆深埋于地下，地下水、土壤中含有各种矿物质，这些可能会引起电缆的化学腐蚀，特别是部分偏碱性和偏酸性的土壤条件下，电缆的化学腐蚀无法避免，因此，为保障敷设于地下的电缆可处于最佳的运行状态下，相关人员在敷设之前应全面调研施工区域内的土壤条件，选择合适的绝缘层材料，加强保护工作。

2.5引入先进的故障检测方法

2.5.1测声检测方法

为保障电力电缆故障的高效处理，故障维修阶段也需要引入先进的故障检测方法，以得到准确的故障信息，指导故障处理。测声检测法在电缆故障检测中较为常用，这一方法的操作简单，只需要借助绝缘物质向电缆芯线放电即可，在高压电缆芯线对绝缘层闪络放电检测中经常采用这一方法。当故障检测中采用测声检测法时，应配备特定型号的直流耐压测试设备，正确操作该设备并遵守相应的操作流程[3]。如电容设备处于充电状态，且达到了特定的电压条件并对电缆芯放电，可听到绝缘物质发出火花的声音。电缆可查看范围中，检测人员直接观察电缆的具体情况，如电缆埋设于地下无法清晰看到，可引入测声方式，用助听设备辅助故障检测，这一方式的操作虽较为简单，但却需耗费较长时间。

2.5.2红外热像检测方法

电力电缆的故障检测中，红外热像检测法为一种新型的检测方法，具有信息化特征，利用该种检测方法时，如电流速度较快或者负荷偏高，会同步增大电缆的热能，使电缆温度在短时间内迅速变高，采用红外热像检测法就可使专业人员立即评估电缆线芯的温度情况，从而精准定位故障点[4]。红外热像检测法在当前电力电缆故障处理中较为常见，检测的结果更为可靠，有助于快速解决故障。

2.5.3二次脉冲检测方法

二次脉冲检测法下需通过发送高强度脉冲到电缆故障位置来击穿该部位，以延长该位置产生电弧的时间，在此时间点中引发二次脉冲触发器、电缆检测设备，在二次脉冲自动引发设备启动时形成两个低压脉冲，在故障线路上传送脉冲信号穿刺电缆。

结束语：

电力电缆故障是电力工程中相对常见的故障，为避免电缆故障对供配电的负面影响，电力企业在实际的工作中需强化电缆故障定位、维修、检测，以全面排查和处理各种故障，保持电力电缆的正常运行。

参考文献：

[1]党振峰.电力电缆故障的诊断及定位研究[J].通信电源技术,2020,37(24):3.

[2]周波.电力电缆故障原因与检测技术分析[J].现代工业经济和信息化,2021,11(10):3.

[3]郑海,陈剑平,甄志明.基于小波变换的电力电缆故障自动定点系统设计[J].电子设计工程,2020,28(10):5.

[4]马一博,石勇.轨道交通供电系统电缆故障在线定位技术研究[J].计算机测量与控制,2021,029(001):20-23+28.