摘要：随着世界经济的不断发展，全球的用电量逐年增加，针对高压电力电缆护层电流的在线监测和故障诊断技术更新就变得尤为重要，要将侧重点放在护层电流中进行有效监控，对于可能出现的高压电力电缆故障原因进行细化分析，并且采取有效手段进行维修措施，保证故障诊断技术的优化，从而有效降低高压电力电缆产生故障的概率。
关键词：高压电力电缆；护层电流；在线监测；故障诊断
引言：
随着我国经济的发展和城市化进程的推进，我国对于电力的需求越来越大，电力系统不断发展的同时高压电力电缆的安全问题也受到了越来越多关注，尤其是其中高压电力电缆护层电流在线监测工作更是电力企业关注的重点，因此就必须要确认高压电力电缆故障的起因，并且根据故障的情况进行有效的维护和技术研究，从而保障高压电力电缆的安全使用，从而有效促进我国电力系统的建设和发展。
一、高压电力电缆故障产生的主要原因
高压电力电缆系统中出现故障的原因种类非常多，包括人为的安装或者操作不当，污水进入交叉互联接地箱，外界的天气变化或者环境变化对高压电力电缆造成的伤害，以及电压、电流长期过高造成的设备耗损，都会引发高压电力电缆系统产生故障。
一般高压电力电缆系统产生故障会造成电缆中的金属性导体损伤从而发生短路情况，但是也有可能是由于护层电流本身受到外界干扰产生短路，还可能是由于电缆接地产生了短路，这些情况都能够趋势高压电力电缆系统的绝缘性电阻起不到有效作用，从而引起了高压电力电缆的故障。
二、故障发生后护层电流进行在线监测和故障诊断的原理
（一）交叉互联接线中的同轴电缆与接地箱
护层电流主要包括感应电流与电容电流，其交叉点懒得接头处要分装交叉互联接地箱的相关设备以及同轴电缆才能实现三相的高压电力电缆的护层电流之间的交叉转换（如图1）。
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除了交叉互联接地箱相关设备之外，同轴电缆也是主要的组成部分，其中包含了两根具有共同轴心并且相互绝缘的圆柱形的金属导体构成，其中同轴电缆主要是连接了交叉互联箱和高压电缆接头处，同轴电缆的主要做你功用就是减少连接装置中产生的波阻抗，从而以降低电流的方式保护连接处的电压不受影响，并且还保障连接装置提供更好的防水性。（见图2）
在交叉互联接地箱中，两个相邻的高压电力电缆护层电流可以使用不同的同轴电缆来连接再进入交叉互联接地箱内部，从而实现金属导体进一步的交叉换位转换[1]。
（二）高压电缆接头处松动产生故障
交互联电缆中连接头的松动现象是较为常见的一种故障类型，其根本原因主要就是电缆在安装过程中操作不当造成的，除此之外有部分是由于外界的作用力而引发的松动，是导致接头处松动而后电缆断开无法形成电路闭合因而产生故障的一种故障原因，一般情况下如果接头处松动导致的故障，护层电流会显示为0。
（三）交叉互联箱进水产生故障
在我国大部分地区，尤其是南方多雨地区，高压电力电缆中的交叉互联箱常常会由于进水产生故障，一般情况下互联箱的外表面出现漏洞时遇水就会渗透到交叉互联箱的内部，从而倒是护层电流保护器是取消过引发电路短路现象。
还要注意的是，根据渗透进去的雨水水质的不同还会产生不同的影响，例如污水的电阻较低，进入交叉互联箱之后并没有能造成短路，而是促使交叉互联箱中的水和外界的水联系在一起，如果外界水体的总体积要大于交叉互联箱的深度的话且护层电流保护器一直处在水流淹没之下，那么会导致护层电流上升，交叉互联箱接地，引发严重漏电事故。
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（四）高压电缆接头处的环氧预制件被击穿
如果高压电力电缆中接头处的环氧预制件已经被击穿，就会赢电缆两边的金属护层相互连接，导致整个交叉线互联系统遭受破坏，无法完成有效的互联，从而是护层电流在短时间之内开始进行上升，通知导致接口处出现散热问题，进而引发更大的安全隐患[2]。
三、高压电力电缆护层电流在线监测的技术原理
高压电力电缆在线监测包含了三个方面的监测内容，主要是针对计算机处理系统、传感系统和温度控制监测系统。在实际监测的过程中需要针对计算机处理系统进行缆线之间的连接，主要就是通过转换模块将传感器安置在电缆的每个阶段，并且对电缆每段进行温度监测，从而将温度信息传输到计算机系统进行处理，在通过计算机软件的处理进行细化分析和处理，从而找出电缆中出现故障的位置和故障所属类型，这种监测方式有效节约了人力和物力成本，促进了电力系统安全的使用。
高压电力电缆护层电流的在线监测及故障诊断的具体方法可以分为以下几个步骤：
1.对相关的电流数据进行实时监测和采集，在交叉互联接地箱中连接装置上会装上相应的传感器，这种钳子形状的护层电流传感器，这种传感器的主要作用就是用于采集电流数据。
2.护层电流传感器上收集到的监测数据被传输给计算机系统，计算机系统可以分析或者展示所有电流数据，再根据实时监测到的电流数据与正常的电缆电流数据进行比对，就能够推测出高压电力电缆中是否存在故障，如果偏差值过大，那就需要计算机系统根据反馈数据的来源进行有效的故障定位和诊断[3]。
四、高压电力电缆护层电流的故障诊断技术原理
高压电力电缆护层电流一般针对的对象是在运动过程中高压电力电缆中的三相负荷电流和护层电流之间的比值进行推算，正常情况下三相负荷电流数据的差异并不会很大，一般情况没有出现故障的高压电力电缆中护层电流和负荷电流的比值是1，但是当高压电力电缆发生故障时，比值会增大，甚至是正常情况下的五倍[4]。
除了关注三相负荷电流的数据，高压电力电缆所处的环境也是影响高压电力电缆正常使用的因素之一，比如当地的雷暴、降水、过度干燥等等，都有可能影响高压电力电缆的正常使用。
五、结束语
造成高压电力电缆故障的原因分为很多种，电力企业要根据在线监测的具体数据，结合具体故障的发生地点的具体环境，根据护层电流检测的相关数据进行故障排查，主要问题发生部分多数都来源于交叉互联接地箱和高压电力电缆的连接处，当然除了这些原因，还有外部环境引发的高压电力电缆系统故障，比如降水、雷暴、天气干燥等等，要根据具体情况进行具体分析，有效减少故障发生率，保证高压电力电缆的安全性和使用率。
参考文献：
[1]李艳彬.电流在线监测和故障诊断技术在高压电力电缆护层的运用[J].电子测试,2017(17):112-113.
[2]赖罗彬,李宏力,张昌孜.高压电缆外壳绝缘护层保护接地箱发热原因分析[J].电力安全技术,2019(5):61-63.
[3]原佳亮,李海.护层感应电流检测技术在高压电缆运行中的应用[C]//第二十五届华东六省一市电机工程（电力）学会输配电技术研讨会优秀论文集.2017.
[4]夏君山,夏向阳,赵威,etal.基于差值电流分析的高压电缆在线监测研究[J].高压电器,2019(7).
论文作者:王昌武,单治磊,赵天奇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/16
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