10kV电缆故障查找与排除探讨

摘要：随着当前社会的高速发展，我国的电力事业取得了令人瞩目的成就，电网规模不断扩增，而电缆对电力系统的正常运行起着非常重要的作用。为了保证电网的正常高速运行，必须对电缆故障进行排除。文章讲述了10kV电缆故障的产生原因、查找方法及解决措施，希望对类似的工程有借鉴作用。

关键词：10kV电缆故障；故障查找；故障排除；电力系统；电网规模 文献标识码：A

中图分类号：TM762 文章编号：1009-2374（2015）22-0129-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.22.063

1 概述

随着社会的不断进步、城市建设的快速发展，安全高效、可靠性高、使用便捷的电力电缆供电被广泛应用于城市建设中。由于电力电缆的运行环境一般埋设于地下，如果发生故障，对于故障点的监测和分析无法得到确切的结果。如果无法及时进行修复，这将会影响电力系统的正常运行，造成极大的不便及损失。为了保证供电需求和电力系统能够高效可靠地运行，这就要求我们在故障监测和排除方面有相应的应对方法。

2 电力电缆故障的原因

对电力电缆故障发生的原因进行分析，对于如何高效快速判断故障点有着重要意义，而电力电缆故障一般可分为以下三类：

2.1 机械损伤

机械损伤主要是由于安装受损、自然受损、外力破坏等造成的。它是电缆故障中所占比例最高且最为常见的，极容易造成停电事故，造成经济损失和人民生活的不便。

2.2 绝缘受潮

为了确保电力电缆的正常运行，就必须保证绝缘层的完整性。绝缘介质受潮，会导致电阻的降低，漏电电流会增大。主要原因一般是电缆终端或中间接头密封性差、电缆质量不合格、电缆被外界因素腐蚀导致破损。

2.3 绝缘老化变质

电缆在运行过程中，电缆绝缘受周围环境和时间影响，其性能受到影响，会发生一定的改变，导致绝缘强度不高甚至无法绝缘等状况。

3 电缆故障的测试方法

3.1 传统测试方法

由以上原因可知，受各种外界和自身因素的影响，电缆故障会时时发生，在进行故障的维护和修复时必须对电缆故障进行测量，而传统的电缆故障测试方法有电桥法、低压脉冲反射法、脉冲电压法、脉冲电流法等。

3.1.1 电桥法：电桥法是最常用的测试电缆故障的方法，电力电缆的高阻故障差不多占了故障的90%，可以用高压电桥法和低压电桥法进行测量。它指的是被测电缆终端故障相与非故障相短接时，电桥两臂分别接故障相与非故障相，通过电桥平衡，就可计算出电缆故障点到测量端及末端的距离。电桥法测电缆故障如图1所示：

3.1.2 低压脉冲反射法：低阻短、接地或开路故障时，可以用低压脉冲反射法进行测量，这种故障约占电缆故障的10%。它指的是通过计算发射脉冲和发射脉冲的时间差进行测距，原理是利用传输线的电波反射现象。

3.1.3 脉冲电压法：脉冲电压法包括直闪法（直闪法的波形图见图2）和冲闪法。具体指的是，在高压脉冲信号下将电缆故障击穿，然后记录放电脉冲在测量点与故障点来回所需的时间，再进行测距。

3.1.4 脉冲电流法：脉冲电流法是利用互感器将脉冲电流耦合出来，它的波形安全简单，是闪络法的另一种形式。具体指的是通过脉冲在电流行波信号故障点与参考点来回一次所需的时间进行测距。

3.2 电缆故障定点的新方法

3.2.1 人工神经网络（ANN）。人工神经网络具有良好的容错性、自组织性和自适应性，是一种具有新信息处理理论的智能系统。由于它具备较强的学习记忆、识别能力，现在已经被广泛运用于电缆故障测距中。人工神经网络以计算机网络系统模拟生物神经网络，避开了复杂的数学模型来描述的各种映射关系，可以更加简单便捷地找出故障点，为故障测距技术做出了巨大

贡献。

3.2.2 GPS（全球定位系统）行波故障定位。在测试电缆故障的距离中，可以利用全球定位系统，具体指的是利用故障浪涌到电缆两端的时间差来判断故障位置，GPS行波在电缆故障中的应用将故障测距技术向前推进了一大步。

3.2.3 分布式光纤温度传感器（FODT）。分布式光纤温度传感器设备复杂，成本相对比较高，所以其一般用于重要电缆的故障测距。它的工作原理是通过故障点的周围环境温度的变化来检测电缆的正常运行，从而判定故障点的位置。它是在光纤复合电缆中通过激光脉冲时的时间差来测量故障点。

4 电缆线路的维护措施

电缆线路的正常高效运行保证了人们的供电需求和社会化发展需要，这就必须做好线路的维护工作，及时发现故障位置。只有加强电力电缆的监测工作，确保电缆设备的使用状态良好，才能保证电缆的运行，包括电力电缆的用电负荷监测、腐蚀监测和绝缘性能监测。根据电缆线路进行仔细检查，对于一些破坏电力电缆的行为进行坚决打击，进行法律制裁，对法律系统进行不断完善并不断加强人们的法律意识。

4.1 使用负荷监测

因各时期的电力需求不同，电力电缆的用电负荷也不同，在用电高峰时期，电缆是超负荷的，如果长时期电缆在超负荷的状态下运行，会大大减少电缆的使用寿命。电力电缆用电负荷的最大电流是根据自身的横截面积和种类决定的。为了保证电缆不长时间进行超负荷运行，必须使用高科技仪表进行负荷电流的测量。现阶段的电流测量主要是人工检测。

4.2 温度监测

夏季一般是用电高峰时期，人们的日常生活的用电量需求直线上升，会加大电缆电力负荷，导致电缆温度也会发生变化，所以进行电缆温度检测很有必要，可以避免一些安全性问题的发生，避免导致人们生活的不便和不必要的损失。对于地下电缆温度的检测，要对铺设电缆的地段进行土壤层温度的测量，保证土壤层温度与正常地段之间的温度不超出10℃以上。

4.3 电缆腐蚀监测

对于地下电缆，其安全性的重大问题就是电缆腐蚀，需要引起我们的重点注意。地下电缆埋设的土层结构会随着外界因素和时间的改变而发生变化，所以必须进行定期检测，防止土质的电性出现改变，而导致电缆表层被电解腐蚀，影响电缆的正常运行，地下电缆的土质环境需要保证其干燥性，避免化学和生物腐蚀，在架空电缆时，需要注意的是进行保护层的保护。在进行定期检测时，如果发现问题，需要及时进行解决，保证电缆的安全性和可靠运行。

4.4 绝缘性能检测

为了确保电缆绝缘性能的良好性，保证电缆的正常运行，对电缆线路进行相应的检测是关键的一步，在按照要求进行电缆铺设时，需要制定检测计划，及时修复电缆线路中易产生问题的地段，防止意外情况的发生，对于电缆线路表层的金属套，其绝缘性能必须有保证，认真检测其绝缘性、及时进行修复或者更换由于各种因素导致有漏洞和缺陷的电缆。

5 结语

为了保证电力电网的正常安全稳定运行，必须保证电缆的完整性和安全可靠性。电缆在运行过程中，会受到各种各样外力的影响，会导致电缆故障，无法保证电力系统的正常运行，比如电缆的制作质量、施工过程中的损坏、运行环境和外力作用等都会导致电缆故障。因此必须保证电缆的安全运行，选择质量过关的电缆，提高施工过程中的施工质量，避免一些因施工和安装不当而引起不必要的问题，更应该加强电缆的管理，进行实时监测，确保10kV电缆的正常运行。

参考文献

[1] 刘毅刚.电力电缆故障测寻原理和方法[J].广东电缆技术，2004，（2）.

[2] 胡玉.电力电缆故障探测技术分析与应用[J].湖南有色金属，2001，（1）.

[3] 黄卫东.10kV电力电缆故障的类型及故障点查找分析[J].机电信息，2011，（15）.

作者简介：陈万山（1979-），男，广东江门人，广东电网有限责任公司江门台山供电局助理工程师，研究方向：电气试验。

（责任编辑：蒋建华）