35kV及以下电力电缆故障点测寻方法研究

2020-05-14卢岩

电子元器件与信息技术 2020年2期

卢岩

（中天科技海缆有限公司，河南南通 226000）

0 引言

35kV电力电缆故障点测寻方法研究，是保证电力电缆安全运行的重要举措，电力电缆实际应用中具有安全、美观以及可靠、稳定等特点，提高城镇配电网运行速度。城市化建设迅速发展，电力电缆应用数量迅速上涨，在这种情况下，电力电缆出现故障的概率增加。电力电缆隐蔽性极强，这提高了故障点测寻的难度，对此需不断探索测寻方法，及时解决电力电缆故障，实现电力电缆持续运行。

1 电力电缆故障出现原因剖析

电力电缆故障的出现，必须掌握其原因，这样才能更好的解决，制定行之有效的测寻方法。根据对电力电缆故障点的调查与研究，故障出现的原因主要包括以下几方面。

1.1 电力电缆受到外力影响

电力电缆作为供电网的重要组成，需要市政做好管理工作。电力电缆受到外力影响，出现各种故障。市政管理对这方面重视不够，缺乏系统的巡查方案，据调查，外力影响下电缆损伤事故在电缆事故中所占比例为45%。

1.2 电缆机械损伤原因分析

电缆应用施工中，施工操作规范没有达到施工标准，加上监督人员监管不到位，尤其是电缆敷设方面，施工处理不到位，埋下施工安全隐患，造成电缆施工结束运行后，电缆承受力下降，频繁出现被击穿的现象[1]。

1.3 电力电缆承受负载过大

电力电缆故障的出现，还存在负载过大的原因。尤其是供电运行高峰期阶段，电缆承受负载迅速增加，长此以往的运行，电缆负载承受力下降，温度出现异常，一旦波动过大，电缆相互连接处或者薄弱位置会出现击穿现象，影响电缆运行[2]。

1.4 外界环境对电缆的影响

电缆应用中，周围环境与地质条件会对电缆安全造成影响，尤其是地质方面，对电缆长期腐蚀，电缆保护层受损，电缆被击穿。地区环境较为恶劣时，会导致电缆终端套管经常出现污闪现象，严重时还会出现电缆短路的问题。

1.5 接地短路故障时长出现

受到客观因素影响，电缆接地故障为被工作人员所发现，致使电缆在短路故障下仍继续运行，当一段时间后电缆就会出现击穿问题。

2 35kV及以下电力电缆故障点测寻方法研究

测寻电缆故障时，故障精确定点工作极为重要，同时也是故障测寻工作最终的内容。故障定点的精准程度，对于处理电缆故障的质量与效率有着直接影响，也在一定程度上决定了开发土方量。声测法（即冲击放电声测方法）与声磁同步法是当前电缆故障点测寻的主要方法。

2.1 冲击放电声测法

所谓侧声测法就是通过相应设备针对电容器进行储能与充电处理，电压在达到某数值后将击穿点球，同时电容器与放电设备中存在的电能也会通过球间隙对电缆故障点进行放电，进而形成特定声波。电缆故障出测位置处，以电缆为基础，使用拾音设备可及时发现从故障点穿出的电波，进而明确电缆故障点。

2.2 万用表检测

万用表测寻方法的应用，主要采用数字式万用表，包括断芯点检测与接地点检测、短路点检测。其中断芯点检测，主要结合电缆故障中，线芯断开故障为载体，如果不能准确判断断芯点，将会影响电缆的整体运行[3]。断芯点无法从表面准确判断。应用万用表，将其调整到规定档，选定断芯导线一段，另一端需处于悬空状态，连接单相交流电源，电源固定为220V，调整好检测档后悬空万用表的黑表笔，移动其中的红表笔，开始端为电缆外皮，初期移动检测中，电压伏数为0.2～0.8之间，逐渐延长移动距离，发现电压伏数迅速下降，下降至0.01～0.09之间，出现这种数值变化，主要因为断芯原因，由此确定断芯点位置。

接地点检测，主要检测对象为接地故障。电缆接地位置出现故障，需将电缆重新连接，相线另一端需连接干电池，应用数字式万用表，将其调整到规定电压档，检测故障两端电压变化。利用万能表检测故障点铅皮电压，分别以U1、U2表示。因为选择的是相同的电缆材料，所以不需要考虑截面积差异，R1R2电阻，L1L2，三者之间的关系为：

由此可以准确确定故障点位置。以100m电缆长度为例，初步发现L1相线存在严重的接地故障，按照上述内容将电缆线接好，随后测量铅皮电压分别为 56mV（U1），92mV（U2）根据上述关系式可得56/92=L1，100-L1=37.84m。以此确定故障点位于L1处。

短路点检测中，相近于接地点检测，同样进行电缆铅皮测量，掌握两端电压后，对比电压数值，测量相线数量必须超过3根，如果发现测量相线均存在短板问题，需防止绝缘导线，随后对其展开测量。利用数字式万用表进行故障点测寻，测寻故障准确率达到100%，是当前测寻较为准确且常用的方法之一[3]。

2.3 声磁信号接收定点法

声磁同步法也就是声磁信息同步接收测寻方法。让冲击直流电压通过电缆向故障位置进行放电，放电时地面会与电缆保护套的回路形成感应环流，这时电缆附近将形成完善的脉冲磁场环境，这就是声磁同步法的主要原理。同时对于电缆故障点信号与脉冲磁场信号需使用接收设备进行接收。当电缆故障位置与麦克风的距离较近时，闪络音极大。工作人员在测寻故障位置时，只要发现脉冲磁场信号就可，就可判断是否为故障点形成的信号，而与故障点之间的距离也相对较短[4]。接收设备检测到的磁信号和声信号间隔时间最短位置就是电缆故障点。在精准定点电缆故障时，结合故障区域电阻的大小可使用不同的寻测方法。通常情况下，4/5左右的电缆故障主要为故障电阻不为0的接地非金属电缆故障，这个使用生测法精准检测到电缆故障位置。受到客观因素影响，实际工作期间，故障电阻与声音效果之间具有正比关系，对剩余的电缆故障使用生测法的效率较弱，所以只能使用声磁同步法。

3 35kV及以下电力电缆故障点测寻注意事项

电力电缆故障点测寻，需要注意以下事项：

第一，及时确定故障性质。故障性质的确定是制定解决措施的前提，为针对性解决故障问题提供参考。故障性质的确定，需要测寻期间提前对周围情况调查，了解电缆敷设情况，掌握电缆问题出现是已经使用运行的电缆还是初期敷设并未投入使用的展览，由此确定故障属于单点故障还是多点故障，击穿类型属于运动击穿还是实验击穿，与此同时确定电压值，由此得到故障属于低阻类型还是断线类型。电力电缆故障中还多发高祖性故障。断线故障的出现还会在伴随着跳闸故障，对于这方面的判断，需以万用表为载体进行测寻。

第二，故障检测与距离确定。电力电缆故障测寻中，还要注意，必须及时对故障进行测距，掌握具体距离才能更好的寻找隐藏的故障点，确保故障及时解决。由距离测量先掌握故障点大体区域。测距以电气测距位置，将故障点位置确定，采用兆欧表对电缆的电阻值进行测量，同时还包括低压脉冲测距方法。如果不能准确测量，则判断此次故障为高阻性故障，在当前测量基础上还要结合直接闪络法进行测量，由此准确确定故障点位置[5-6]。

第三，提高故障定点重视。做好故障定点工作是为故障解决以及保证电力电缆安全的前提。故障定点同样是故障测寻的主要目的。结合故障测寻实际情况，测寻距离与故障性质判断，计算故障定点。这期间需要注意，因为地下电缆与故障距离丈量之间走径不一致，所以还要进行调整才能确定故障定点。故障定点方法中，声测法主要针对非金属性短路故障，音频感应检测法则针对金属性短路故障[7-8]。如果电缆无法确定具体走向，则需要提前将电缆路径摸清，随后进行故障定点，由此才能有效控制测量误差，保证故障定点准确率。