摘要：在电力传输的时候，受到各种因素的影响，高压电力电缆中存在的故障问题逐渐出现，给高压电力电缆供电的稳定性与可靠性带来不好的影响。因此采用准确、快速的接地故障查找技术对高压电力电缆的故障问题进行查找，并消除存在的电缆故障问题，对供电的可靠性与稳定性可起到积极作用。
关键词：电力系统；高压电缆；接地故障
导言：电缆的运用在渐渐的替换电线杆和很多露天的线路，输电的安全性和可靠性得到了优化和加强。由于我国人口众多，经济发展迅速，对于电力能源愈加的依赖，生活和工作都离不开电力的支持，因此相应的用电需求越加庞大，给电力输送线路造成了很大的负荷，为了减少电力能源的消耗，降低沿途输送线路和设备的损耗，我国采取高压和特高压输电模式，将电力更快更节省的送达需要电力的地方，设备的损耗被降低，人们生活中所要承担的电费也在下降，但不可否认的是，这种高压电缆虽然具有较大的优势，但是一旦发生故障问题，深埋地下的电缆在故障探测和发现上比较困难，必须利用先进的探测设备来迅速及时的查找出现故障的确切位置，也促进了更多的故障检测技术的创新发展。
1 电力电缆故障的基本概述
1.1 电力电缆故障原因
电缆发生故障问题的原因较为复杂。首先，电缆工程是在地下完成建造的，如果在开展其他工程建设的过程中，很可能就会对电缆造成损伤，在一些地区的地质灾害发生时，强烈的地质运动也会对电缆产生较大的伤害，而这种损害几乎是毁灭性的，严重的影响当地电力系统的正常运行和电力的恢复使用。其次，电缆的材质以及其生产标准不合格，导致高压输电的负荷无法得到有效的承载，电缆容易发生破损。第三，在电缆铺设与安装的过程中，电缆连接处没有做好施工处理，没有采用统一的规格来连接电缆，导致电力能源在输送过程中需要消耗更多的能量，线路也会承担更多的压力，长时间的高负荷运行会加剧电缆老化的程度。第四，在工程建设中，电缆的埋设与布置没有按照施工标准开展，施工质量和技术水平达不到输电安全性与稳定性的要求。
1.2 故障性质分类
在高压电力电缆运行过程中，出现的故障问题主要包括 3 大类：高阻故障、低阻故障以及开路故障灯。其中开路故障是指高压电力电缆内部一芯或者是多芯被断开，导致电力传输出现故障；高阻故障是指电力电缆一芯或者是多芯对地绝缘电阻值小于正常值，但高于几百欧姆的故障问题。低阻故障则是电力电缆一芯或者是多芯对地绝缘电阻小于几百欧姆的故障问题，可采用低压脉冲法进行测量。
2 高压电力电缆接地故障查找技术
2.1 电缆故障测距技术
2.1.1 低压脉冲发射法
该电缆接地故障方法是一种无损的查找技术，是指在进行检测过程中，将低压电流窄脉冲信号发送到电力电缆中，信号断路点、接头以及短路点在遇到发送的信号后，会将不同类型的波形反馈回来，然后借助微机计算机反射的时间差来测量反射波形的点，对反射脉冲的极性进行识别后既可判断出故障的具体性质。若反射的是正波形表明是断路点；反射的是负波形表明是断路点；反射的是相对比较平缓的真负波形则是电缆的中间接头，常用于低阻故障。低压脉冲反射法在电缆短路、断路和低阻故障测量中应用较广，此外还可用于测量电缆长度、电磁波传播速度以及区分 T 型接头和终端头等。
2.1.2 电桥法
电桥法的应用在低阻接地故障较为常见，是指借助电桥的运行原理，对电力电缆外部可调电阻阻值进行调节，让电桥两端处在平衡状态，然后利用对其进行计算，从而确定电力电缆故障点的位置。
2.2 电缆精确定位技术
2.2.1 声波法
声波法是指通过高压脉冲发生器，将高压脉冲发射到电力电缆中，达到故障位置，释放能量击穿接地点，并发生短暂的响声，然后通过拾音器扩大声响，从而准确判断出接地故障位置。声波法的应用，在高阻接地故障与闪络形故障较为常见。
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2.2.3 电缆烧穿法
在电力电缆运行过程中，如果使用声波法以及声磁同步法进行检测时，不能瞬间击穿接地点，应通过电缆烧穿法来降低电缆节点电阻，然后再采用声波法或者是声磁同步法对故障位置进行查找。工作原理：通过电缆烧穿仪器向故障电缆发射高压小电流，让电力电缆不间断短路发热，加快外部绝缘热老化与碳化，从而精确判断电缆故障位置。例如某高压电力电缆于 2015 年故障跳闸，故障位置在 C 相。为了查找、确定故障性质与故障点位置，首选采用低压脉冲法对电力电缆进行测试，电力电缆总长 1754m，与电缆资料吻合。基于本次故障问题属于高阻故障，使用冲闪法与二次脉冲法不能准确查找故障位置，这时应采用电缆烧穿法烧穿故障电缆 C 相，将残压值控制在预定位的范围内，并详细观察电压泄露和残压电流值，从而确定该电缆C相是泄漏型高阻故障。
2.2.4 声磁同步法
常用于低阻接地故障以及高阻接地故障；主要是通过高压脉冲发生器，将高压脉冲发送到电力电缆中，到达故障位置，然后将故障点的电磁信号与击穿接地瞬间的声音信号通过电磁探测仪或者是高频拾音器反馈到检测人员手中，为有关人员决策提供参考。
2.2.5 红外线探测法
当电缆漏电故障，多用此方法。因为如果电缆某点发生漏电故障，这个点的温度就会高于其他点，这时使用红外线探测仪，可以简单快速地检测出故障点。
2.2.6 直接查找法
检查线路表面，线路如果有破损、缺口、灼伤等进行重点查找。看其温度是否过高，如果线路破损断裂，应用试电笔加以查找。如果试电笔亮了，说明所测试点漏电。
2.2.7 跨步电压法
跨步电压法用于定位电缆护套故障，其工作原理是用探棒检测土壤地势最低点，如果电势差越小，说明越接近故障点。利用这种方法可以有效检测电缆护套的故障。
3 电力电缆护层的选择
3.1 交流系统单芯电力电缆的选择
在选择电力电缆时应当优先选择非磁性的金属铠装电缆，如果是未经过处理的钢制铠装电缆是不能够直接接入电路的，否则会影响电路的正常使用。
3.2 低温环境下防护层的选取
电缆安装如果周遭环境温度较低，应选用聚乙烯外护层。
3.3 有水或者化学液体环绕
电缆安装周围如果有水或者化学液体环绕，对于保护层的选取则需要考虑防水这一要求，金属塑料复合阻水层、金属套等径向防水构造都是可以有效防止水流、化学液体侵入的。
3.4 根据不同的环境选取相应的电缆
如果电缆经过水流经的地区，或者阴冷潮湿区域，需增加特殊的保护层。如果电缆在水中，则应使用挤塑外护层。
3.5 依据场所选定保护层
电缆无可避免地在很多时候要经过公共场所，公共场所人客流量大，保证人员安全就成了重中之重。针对防火防爆的要求，应选用聚氯乙烯或乙丙橡胶的外护层。这些防护层不含卤素，很大程度上可以避免安全事故的发生。
结束语
在科技日益发达的现代，新的技术被加以广泛使用，高压电缆得到了大规模运用，但是随之也出现了很多的问题，要保证电网能安全有效地运作，注意电力电缆的质量是十分必要的。学会降低故障的发生率，将危险因素降到最小，就要学会利用电缆故障查找技术予以检测。制定新的方案，降低火灾等的发生率，以线路的安全为前提，进行合理的设计。不断掌握新知识、积累新经验、增长新本领，适应新的挑战。
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论文作者:周治国,张倩
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/2
标签：故障论文; 电缆论文; 电力电缆论文; 高压论文; 脉冲论文; 电力论文; 位置论文; 《电力设备》2017年第34期论文;