关于电力电缆故障性质的诊断及巡径定位探讨

陈镇华

摘 要：因为电力电缆大多采用直埋式，所以给故障诊断带来了极大的难度，所以有必要对电力电缆的故障诊断，尤其是精确定位技术进行深入研究，以更快、更准确地找出故障点所在，为故障的快速排除提供有力支持。本文对电力电缆故障性质的诊断进行了分析，并就故障位置的快速、准确判定进行了探讨，希望对电力电缆的运行维护管理工作能够有所借鉴。

关键词：电力电缆；故障诊断；巡径定位

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.24.185

现实中，出于节约土地资源和保护线路设备等目的，室外的电力电缆大多采用直埋式，但这同时也带来了一些问题，比如电力电缆一旦出现故障，那么搜寻起来就十分困难，有的甚至可能会花费几天的时间，不仅造成了对大量资源的浪费，而且还会导致难以估量的停电损失。如何高效、准确、经济地查寻电力电缆的故障位置成为了电力运行管理部门的工作重点。

1 电力电缆故障类型

对于电力电缆而言，实践发现很多故障都是由于绝缘破损引发的，具体则表现为两大类：低阻的短路、开路和断路故障；高阻的泄露故障和闪络故障。造成这些故障的因素比较多，但总的来说无外乎是由于外力破坏、材料缺陷、绝缘老化变质以及电缆受潮等因素造成的。从电缆的故障性质来说，故障类型又可以被分为接地故障、短路故障、断路故障、闪络故障以及因多种因素引发的综合性故障等等。其中，接地故障是指因为电力电缆单相或多相因被击穿而发生接地；短路故障是线路的绝缘出现破损，所以导致相线直接形成短路；断路故障顾名思义，就是相线出现断裂，使得电力电缆的通電中断；闪络故障是一种隐蔽性较强的故障，它主要是由绝缘间隙放电造成的，具体则表现为绝缘被击穿后又能恢复通电。虽然恢复正常后可以继续通电，但故障问题依然存在。与前几类故障类型相比，闪络故障的隐蔽性较强，通常难以被及时发现，往往都是在开展电压试验时才能得到发现。

2 电力电缆故障性质诊断

故障诊断主要是对故障的类型以及位置进行判定，而故障性质诊断与故障诊断有所不同，它主要侧重于对故障的性质进行判定，比如是单相故障还是多相故障等等。具体而言，故障性质诊断可以利用兆欧表对绝缘电阻进行检测。其中，单相线路对地绝缘电阻是线路不带负载的情况下和大地之间的电阻大小。三相线路对地绝缘电阻是不带负载的情况下，三相线路分别和大地之间的电阻大小，如果检测到的绝缘电阻值非常大（正常值以上），则说明没有发生短路，但应检查测试出来结果能否达到送电绝缘允许值；否则就说明发生了短路故障。

在电缆对端已经三相短路的条件下，可以用万用表对测试端的三相相间电阻进行测试，如果测试结果非零，则可以判定电力电缆发生了相间短路故障，否则就说明不存在相间短路故障。除了上述所列的各种方法外，在进行故障性质的诊断时，还可以参照故障发生时的跳闸情况、信号指示以及火花大小等进行综合判定，进而实现对故障性质的综合判定。

3 电力电缆故障粗测

在进行故障判定时，可以采用低压脉冲法或脉冲电流法进行故障粗测，具体则通过对电缆一端进行测试，借助对波形图的观察来测量电磁波的传播时间，然后结合电磁波的传播速度就能初始判定故障点到测试位置的距离，即从测试端到故障点间的电力电缆的长度。当前使用较广的故障测试仪已经集成了自动化模块，而且具有测量精度高、可靠性强的特点。低压脉冲法主要被用于实现对低阻、短路以及断路故障的测试。脉冲电流法则主要被用于对电缆相间、高阻以及闪络故障的测试。

4 电缆路径的测寻

现实中，当进行电力电缆的故障测试时，路径测试对测试结果会产生重要影响。我们为了实现设施美观或者方便道路、桥梁的架设等目的，电力电缆主要采用直埋式，再加上设施的建设时间可能比较早，当时的设计和施工资料可能存在较多遗失，而这就又进一步增加了电缆故障点位置确定的难度。因此，对直埋式电缆的设计、施工等资料进行妥善保留具有极其重要的现实意义。

当遭遇运行资料缺失时，工作人员可能无法确定电缆的路径，此时就需要借助一些仪器设备对电缆的路径和走向进行确定。我们一般使用较多的测寻设备是电缆路径探测仪，如图1所示。该设备可以利用电磁波对直埋式电缆的路径进行探测，具有探测深度大的优点，是一种在实践中被证明可靠有效的方式。在使用电缆路径仪时，要注意先将电缆进行充分放电。

5 电缆故障精确定位

考虑到电力电缆在地下的路径走向可能不是直线，所以电磁波的传播速度也不是恒定值，再加上相关测试仪器设备具有一定的误差影响，所以导致最终得到的测量数据肯定会存在偏差。因此，在通过仪器获得测距后，还需进一步对故障点进行精确定位。常用的故障精确定位方法有依靠声测的，也有采用声磁波同步检测的。因为声波和电磁波的速度不一样，由于声波和电磁波的传播速度不同，所以同步信号的测量存在时间差，利用该时间差就可以实现对故障点的精确定位，这比单纯利用声波测量的精确度更高，所以后者的可靠性和准确度也相对更高。

6 结束语

因为电力电缆大多采用直埋式，所以给故障诊断带来了极大的难度，所以有必要对电力电缆的故障诊断尤其是精确定位技术进行深入研究，以更快、更准确地找出故障点所在，为故障的快速排除提供有力支持。

参考文献：

[1]王海霞.10kV配网电力电缆故障检测自动定位技术[J].电子技术与软件工程，2017（10）：241.

[2]王勇，李曦.电缆故障检测方法及其应用[J].舰船电子工程，2016，36（04）：128-132.