关于配电网电缆故障及其查找定位的探讨

陈建胜

摘要： 在当前社会生产与生活过程中，电力供应有着非常重要的保障性作用，特别是伴随着国内经济的快速发展，对于电能的需求迅速增加，对配电网等设施建设的需求逐渐提高。降低配电网电缆故障的发生以及出现故障快速查找定位，可以有效的提升电力供应系统的运行和稳定性，本文从配电网电缆的故障以及快速查找定位着手，对这一问题进行深入的分析，并提出相应的应对策略，希望能够对配电网电缆的实际运行效率提升产生一定的帮助。

关键词： 配电网电缆;电缆故障;故障定位

引言：伴随着国内城镇化水平的快速提升，配电网逐渐成为供电过程中的主流方式，在配电系统中的电缆用量不断增长。但是配电网电缆在经历较长时间的使用后，容易在超负荷工作、外力因素影响等情况下出现故障问题，对于社会生产生活产生了恶劣的影响。所以在配电网电缆的运行中，使用快速故障定位的方法对配电网电缆故障进行快速查找和修复，提升供电网络的稳定性，可以有效的降低电力故障带来的经济损失。通过对电缆故障快速查找定位技术的研究，为未来的电缆运行提供技术保障，对于国内的供电系统稳定运行有着重要的现实意义。

一、配电网电缆故障及产生的原因

（一）超负荷运行

电流本身具备热效应，所以在负载电流通过电缆的时候会出现电缆温度提升，最终导致电缆导体呈现出发热现象，并且电缆的绝缘介质也会因为工作运行的原因增加温度和热量，最终反映在电缆温度上，呈现出电缆温度上升的效果。当配电网电缆长期处于高负荷状态下进行运转时，温度过高导致电缆无法承受，出现多种程度的机械损伤，进一步加快电缆的老化现象，一些较为严重的故障甚至会导致出现击穿现象。在一些夏季的高温环境中，环境温度的快速增高，也会让配电网电缆的温度上升，所以夏季由于温度较高，配电网电缆发生故障的概率也会显著高于其他季节。

（二）水浸或者受潮

水浸和受潮同样也是电缆发生故障的原因之一，这种故障一般情况下出现较少，主要是由于电缆位于隧道或者地下，长期受到水浸和受潮等情况的影响，最终导致电缆工作出现异常，使配电网电缆的绝缘强度降低，一些处于水浸和受潮状态的配电网电缆还会出现跑油的现象，严重降低了电缆在工作中的安全性。此外在一些较为恶劣环境中运行的电缆，会出现刺穿和擊穿等问题，对配电网的电缆产生较为不利的影响，使电缆进水继而产生运行故障。

（三）机械性损伤

配电网最为常见的故障问题就是机械性损伤，这种配电网电缆的机械性损伤可以快速识别和检查，当然对于整体供电网络的运行稳定性也会产生最大的影响。最为常见的配电网电缆损伤出现在电缆上方的土建施工活动中，严重的机械损伤甚至会出现短路的故障。机械损伤在实际的配电网电缆故障中，主要有三个方面所导致：首先是由于自然因素使电缆损伤，自然因素多数是由于环境温度的快速变化，导致电缆在热胀冷缩的过程中出现损伤，也有可能是地震以及山体滑坡等因素导致配电网电缆断裂。其次是配电网电缆在安装中出现的损伤，主要是由于在安装过程中，使用过大的力量拉伸电缆导致故障发生。第三是电缆受到了外力直接破坏，如一些土建工程项目中，挖掘机由于操作不当挖动了电缆，对配电网电缆造成损伤。这些不同的因素都会导致电缆以及配件出现损坏状况。

二、配电网电缆故障定位的具体方法

（一）脉冲法

脉冲法应用的基本原理就是通过脉冲信号的反射查找电缆故障的具体位置。在电缆中输入脉冲信号，通过脉冲信号的传播时间对配电网电缆故障的距离展开测试，利用脉冲信号的发射时间与脉冲信号遇到障碍反射回来的时间差可以进行测算。这种故障检测的方法有着快速、操作便捷、形成清晰的信号波、不会对电缆产生其他的伤害等优势，当然脉冲法同样存在着一些不足之处，对于适用范围有着一定的限制，当配电网电缆存在接地短路这类故障的时候，脉冲反射波会出现显著的衰减，很难准确的检测出系统故障，此外在电缆宽度上存在一定限制，脉冲法很难充分的发挥出重要作用，对于一些闪络故障，脉冲法的应用效果并不理想。

（二）音频感应定位法

音频感应定位法多数情况下使用在配电网电缆电阻较低的故障中，可以较好的对接地故障以及三相短路进行定位和查找。在电缆资料缺失以及使用时间较长的情况下依然能够实现较为准确的故障定位，利用这种音频感应定位法快速的对电缆故障点以及埋深做出测定。这种定位方法主要通过音频对电流进行感应，让音频在电缆周围出现交变磁场，通过感应线圈靠近电缆，使用线圈把电缆中的电信号转化成为音频信号，利用耳机接受信号，沿着电缆线移动设备，根据反馈的声音改变对故障点进行定位和查找。简单来说就是在电缆箱上通过施加音频电流，把配电网电缆作为辐射磁场的核心，核心位置分布最为密集的磁力，并向外递减和分散，基于这一原理实现故障点之间的感应。当然这种方法还存在着较为显著的缺陷，无法检测和定位单相接地故障。

（三）高压电桥法

这种方法是利用电桥原理检测配电网电缆中存在的故障，由于电缆中的电阻分布均匀，并且长度和电阻之间存在正比关系，所以可以使用电桥法对故障发生点进行定位。这种方法在查找和定位的过程中，有着定位效率较快、操作便捷以及定位精度较高等优势，同时因为多数使用直流电源，所以不会产生电流的衰退等情况，所以适合应用在水浸以及受潮等电缆故障中，在一些高阻故障的查找上也较为简单。高压电桥法使用5mA电流对电缆进行两米范围内的定位，并且可以应用在电缆的护层定位上，不会产生护层的灼伤，在电缆的后期修复上较为简单和方便。但是这种高压电桥法也有一定的制约条件，电缆一般有很长，而故障点只是在非常小的范围内产生，所以故障定位的实际应用存在一些难度，要通过电力部门所提供的电缆资料查找，如果资料上不能充分查找，就会对故障定位产生偏差。此外高压电桥法也不能检测断线故障。

（四）声测法

配电网电缆故障中声测法的使用最为广泛，可以对电缆中的故障进行快速测试，但是这种方法对于一些接地电阻所产生的故障有着一定的限制条件。声测法的使用原理要通过升高直流电的电压，并且不断在电容器中存储电能，当电容器在两侧之间的电压上不断升高，并达到相应素质后，会出现在球隙之间的击穿电压，电容器电压向故障点不断作用，使故障点出现放电情况，通过电火花的放电以及震动声响等找到故障点。

总结：在配电网电缆的实际使用过程中，由于受到外界恶劣环境或者超负荷运行等因素影响，经常会发生各种形式的故障，通过快速的查找定位对故障点进行修复，可以有效的提升配电网电缆的运行效率，但是当前较为常用的故障定位技术有着一些不足之处，所以在配电网电缆的运行中要不断从实践中探索故障定位方法，以此来保证配电网电缆的稳定运行，为社会生产生活提供更加有保障的电力供应。要加大力度进行智能电网建设，通过现代信息化技术实现快速的配电网电缆故障查找及定位，进一步推动国内电力供应系统的工作效率。

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