10kV电缆故障定位的标准化操作研究

薛亚平　海日汗

摘 要：本文在分析10kV电缆故障原因及分类，同时对10kV电缆故障定位方法原理进行了分析，在此基础上，给出了10kV电缆故障定位的标准化操作流程，为工作人员提供可靠电缆故障的查找技术，提高了电缆修复效率，节省了人力物力成本。

关键词：10kV电缆 故障定位 标准化

中图分类号：TM75 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）09（b）-0030-02

我国是一个人口大国，居民用电就是一项浩大的工程，而作为全世界能源供应的第一能源——电能，正在各国经济和城市运转中发挥着越来越重要的作用。电能源之一的电缆又是量大面广、用途遍及所有领域的电工产品，其中10kV配電线路的绝缘化是城市建设发展与配网安全运行的必然要求，也是配网发展的必然趋势，线路的绝缘化使得电缆被普遍使用，导致了我们在运行维护工作中的诸多不便。电缆特点是供电可靠性高、抗干扰能力强、有利于提高电力系统的功率因素等优点，但其运行和维护是所有输电线路里最复杂、最困难的。

熟悉掌握电缆故障的查找技术，并加强电缆故障的预防工作，一切从源头抓起，改善电缆运行环境，降低故障恢复时间，成为目前必须攻坚的一个难关。

1 10kV电缆故障原因及分类

1.1 10kV电缆故障原因

电缆故障产生的原因主要可分为材料缺陷、安装施工质量问题、绝缘受潮及绝缘老化变质等。

（1）材料缺陷。

电缆本体故障，指的就是电缆本身材料的缺陷经过长期带负荷运行，在某一时刻造成电缆绝缘击穿的故障。

（2）安装施工质量问题。

电缆中间头制作时防水措施安装不到位，同样使电缆绝缘层进水形成水树枝；电缆中间头连接管压接不良、打磨不平整，在接口边缘处局部有尖角、毛刺；安装的尺寸错误。

（3）绝缘老化变质。

电缆沟道内存有很多10年甚至20年的电缆，绝缘介质内部长期在电场作用下游离使绝缘下降，夏季电缆过载运行，更加容易引起绝缘层老化变质。

（4）过电压。

对多年电缆故障分析原因，可以得出许多户外的电缆终端头故障都是由大气过电压引起的。而过电压的产生会使电缆绝缘层击穿形成故障。

（5）护层的腐蚀。

由于地下酸碱腐蚀、杂散电流的影响，使电缆护层出现腐蚀现象，起不到保护绝缘层作用，长时间后引发电缆故障。

（6）电缆运行环境问题。

在电缆路径沿线上商贩、居民等违章向电缆沟道内排放污水、垃圾，造成沟内条件恶劣，积水严重。

1.2 10kV电缆故障分类

电缆故障是指电缆在预防性试验时发生绝缘击穿或在运行中因绝缘击穿、导线烧断等而迫使电缆线路停止供电的故障。

电缆故障可按两种分类方式进行分类，按其故障发生的直接原因可分为：试验击穿、运行故障。按其故障的性质可分为：接地故障、短路故障、断线故障、闪络性故障以及混合型故障。

2 10kV电缆故障定位方法原理

所有类型的电缆故障特性都可用图1所示的等效电路来表示，其中Rf代表电缆的绝缘电阻，G代表间隙击穿电压。

对电缆的故障定位从原理上可以分为两大类， 即阻抗法和行波法。

阻抗法是测量首端到故障点之间的阻抗，然后利用故障定位公式进行定位。

行波法是给电缆送入一特定测试脉冲，测量脉冲波沿电缆线芯从测试端到故障点往返一次所需的时间t，通过计算t与测试脉冲的传播速度的乘积，就能得到两倍的故障点到测试端的距离，继而就可得出故障点到测试端的距离。

3 10kV电缆故障定位的标准化操作

3.1 作业前的准备

作业前的准备包括：分析工作票、工作前的安排、审核签字、检验设备。

3.2 分析故障特性

明确故障电缆的有关信息，包括电缆双重名称以及线长，并对是否存在明显故障点或破损进行确认。并结合实际情况，用多用表和电动兆欧表进行电缆故障特性分析，明确故障性质。其步骤为：（1）分别对两相进行接地，计算剩余一相的对地绝缘电阻；（2）计算A、B、C相间绝缘电阻，验证是否发生相间短路现象，并认真测试电缆的连续性，同时使用多用表判断A、B、C相间有无导通；（3）在上述的基础上，将电缆A、B、C相末端短接，计算A、B、C相间绝缘电阻，分析电缆故障是否为断线故障。若电缆绝缘电阻大于100Ω，确定电缆故障为高阻短路故障；若小于100Ω，确定电缆故障为短路故障或者低阻接地故障；若为正常值时，需做电路连续性测试，判断有无断线故障。计算公式如下：

（1）

3.3 查找故障点

首先根据上述的分析以及现场的实际环境，选取不同的方法估算故障点的大致方位。从10kV电缆故障定位方法原理表明，时间的测量要求很高，而其脉冲波在传播的过程中因在频率不同，其速度与衰减系数也会有所区别，同时波形的上升沿也不可能很陡，造成准确度得不到保障，尤其用于计算103级及其上的电缆。通常情况下采用高速A/D来查找脉冲上升沿点的方法来从而来计算ΔT。

3.4 路径探测

在确定故障点的大致位置后就应进行路径探测，从而确定电缆的具体布线图，通常采用3种方案，其分别是直连法、夹钳法、感应法。

3.5 修复作业

在明确点了故障点的具体位置以及电缆路径后，进行电缆修复工作。断开故障点处的电缆，并分别向两端做电缆分段耐压试验，防止有两个故障点漏查的现象发生。

4 结语

本文给出了10kV电缆故障原因及分类，其次对10kV电缆故障定位方法原理进行了分析，并介绍了介绍10kV电缆故障的标准化操作流程，为工作人员提供可靠电缆故障的查找技术，提高了电缆修复效率，节省了人力物力成本。

参考文献

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[2] 娄春刚，罗双，贺菁，等.浅谈工厂电缆耐压试验方法[J]. 中国新技术新产品，2015（5）：53.