摘要：电力的快速稳定发展，是我国经济工业发展的重要基础。由于都市景观的要求，以及避免风灾造成的输电线损坏事故，近年来电力公司大力推动将输配电力电缆地下化的发展。然而，由于渗水或是蚁害或其他灾害等原因，地下电缆输电线路停电事故屡见不鲜，造成社会与各企业重大停电损失。本文主要针对输电系统地下电缆故障查询探测方面的内容进行了分析探讨，以供参阅。
关键词：输电系统；地下电缆；故障查询
引言
我国电力建设的迅猛发展，给地下电缆的工程带来的数量的剧增，也成为了电力质量好坏的重要因素，然而地下电缆有着长时间运转的特性，由于使用时间周期长也就相应产生了常见故障现象。一旦电缆在地下产生了故障现象，如果没有很快的发现故障的具体位置并解决故障影响，停电是直接的后果，而这样会产生巨大的经济损失。因此，研究输电系统地下电缆故障查询探测技术是重要且必要的。
1地下输电电缆故障现象与分析
1.1电缆放炮故障
在地下运行中的电力电缆，因种种原因，绝缘出现严重损坏而产生跳车事故，称为电缆放炮。电缆放炮故障特征明显，大多数情况下，放炮大致位置运行值班人员都能提供。所以，这类故障除少数较复杂的故障需测距外，一般只要以万用表便能确定故障的具体性质，例如单相接地，短路接地及断线接地等都可直接用声测法“定点”。
1.2电缆击穿故障
在实际工作中，因预防性试验而触发的电缆绝缘破坏事件，习惯称为电缆击穿。这类故障均发生在直流实验电压下，其绝缘破坏为电击穿，接地点一般铅包或铜皮完好，外部无明显变形（机械创伤处除外）。电缆击穿故障多为单纯性接地故障，其接地电阻较高，解剖故障点，绝缘材料没有碳化点，但通过仪器可以发现碳孔和水树老化结构。电缆击穿故障，特别是一些高阻接地性电缆击穿故障的测试难点，主要出现在故障探测的第二阶段就是测距。由于该类故障较为隐蔽，故对测距技术要求较高，测试的参数也复杂多变，缺少规律性，为此能否迅速发现电缆故障点，测距是关键。
1.3电缆运行故障
工厂泛指的电缆运行故障是：工厂电力系统在运行中，电缆馈出线、电机、变压器的电缆引出线，其高压二次回路出现电压波动或发现接地信号（有接地保护的电力元件出现接地跳车），排除其它电力元件故障的可能性而确定的电缆故障。这类故障的难点就是模糊性和不明确性，电缆运行故障的极端型式就是电缆放炮，如两点接地引发的相间短路；如在进行停电检查时，由于不能通过耐压试验而发展成电缆击穿故障，如电缆老化，绝缘缺陷等；再就是因电缆引出线安装位置不当，如电缆相间或对地距离不够、电缆头脏污或机窝进水等，这些故障只要进行一些简单的处理即可；最不明确的是那些瞬时接地，产生不稳定闪络性的电缆运行故障，该类故障在电缆停电后，绝缘电阻测量和直流耐压实验有相当部分可以通过，将电缆投入系统后，也能正常运行一段时间。
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2电力电缆故障探测方法
2.1低压脉冲反射法
通过传输线的电波会产生反射现象这一原理，可以计量出故障点反射脉冲与发射脉冲之间的时间差，从而测距。在此测试中需要注入到低压脉冲到电缆中，此脉冲沿着电缆传播到阻抗不匹配点，则会出现反射现象，例如短路点、断路点、故障点、中间接续点、T型接头以及终端接续匣等，利用计量出的故障点反射脉冲与发射脉冲之间的时差方可测距。若需判别故障的性质，根据波形的极性即可，例如：断路故障的反射脉冲与发射脉冲的极性一样，短路故障的反射脉冲与发射脉冲的极性不同，所以此方法比较适用于交联电缆的短路、断路以及低阻故障的测量，不适用于高阻和闪络性故障的测量。
2.2脉冲电流法
脉冲电流法采用线性电流祸合器采集电缆中的电流行进波信号，故障点在高压下击穿时，使用仪器采集并记录下击穿故障点所产生的电流行进波信号，通过分析判断电流行进波信号在测量端与故障点往返一次所需时间来计算故障距离。此方法与脉冲电压法相比，此方法使用线性电流祸合器，由于信号来自低压回路，输出的脉冲电流波型与高压回路无直接电气连接，电流脉冲信号较易分辨，对试验仪器和试验人员相对比较安全。
2.3直流高压闪络法
比较适用于测量高阻闪络击穿性故障，用高压试验设备把电压升至一定值时就会产生闪络击穿现象。利用高压试验变压器和调压器对电容器进行充电，再将电容器串一个电阻与电缆连接起来形成回路；因需要检测信号，所以需另外采用线性电流祸合器与该回路祸合。当电容器的电压增至一定值时，高压会把电缆故障点击穿，此时短路电弧形成，故障点的电压值即刻接近零，同时一个突波电压和突波电流会产生，传播方向为沿故障点向两端。要获得故障距离则需要在电缆的一端检测电流脉冲在测量端和故障点之间往返一次的时间即可。
2.4声音测寻法
在测寻电缆故障的过程中，有故障的电缆在加上一个幅度足够高的冲击电压的情况下，故障点会产生闪络放电，还会有巨大的放电声产生，而这种声音能够传达到地球表面，通过这个现象来定点以致测寻到故障点。此方法所用的定位仪采用高灵敏度的声电转换器，先将地面微弱的地振波转变成电信号，然后利用电晶体放大器将所接收到的电信号进行一定的放大，再利用耳机还原成声音。由于环境噪声的干扰，在实际测寻时增加了辨别的困难。在故障点放电的情况下，会产生声波以及高频电磁波。声磁同步法是声音测寻法的改进，当故障放电时，利用电磁波和声波的接收是否同步可以判断。若能检测到故障点放电电磁波，又能听到地震波，则放电声波正在工作，在地振波信号和电磁波同步的条件下，且地振波信号和电磁波同步，证明所听到的地震波是可靠的，即可以确定故障点的具体位置
结束语
总而言之，地下电缆在输电系统中占有举足轻重的地位。因此，首先应预防事故的发生，认真执行定期检验检修制度。加强日常性维护，做好电气预防性试验工作，把事故消灭在萌芽之中，以保证电缆的安全运行。高科技的发展，推进了电缆故障探测技术的不断发展。但由于地下环境的特殊性，测试人员仍须积累经验，不断提高探测水平。
参考文献：
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论文作者:郭康,陈汇东,林超
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/31
标签：故障论文; 电缆论文; 脉冲论文; 地下论文; 电流论文; 电压论文; 信号论文; 《电力设备》2017年第25期论文;