高压电力电缆接地故障查找技术分析

邓海　程泓泽　王露霈　窦立伟　于昊燃

摘 要：城市化进程中，为满足社会发展需求，高压电力电缆成为区域供电的主要应用方式。但是由于高压电力电缆外部环境较差，容易产生接地故障，影响区域供电系统稳定性。因此，本文结合高压电力电缆接地故障原因，对高压电力电缆接地故障查找技术展开分析。借此提高电力电缆故障查找效率，保障城市电力系统可靠运行。

关键词：高压;电力电缆;接地故障;查找技术

引言：

高压电力电缆能够改变城市用电条件，为社会经济发展提供较多便利。但在高压电力电力实际应用中，却存在较多故障隐患。其中较为突出的是接地故障，对此，相关人员需综合分析高压电力电缆接地故障原因，积极落实电力电缆接地故障查找技术。因此，本文对高压电力电缆接地故障查找技术进行研究，希望为相关从业人员提供技术借鉴。

一、高压电力电缆接地故障原因

第一，机械性损伤。高压电力电缆中，机械性损伤为常见故障类型，此种损伤占据故障总量的50%.机械性故障是指电力电缆在实际铺设期间，以及后期运行期间，受外力作用，存在直接性的损伤[1]。比如施工损伤、外力磨损、自然损伤这类现象。损伤初期，高压电力电缆故障并不明显，但在损伤恶化后，会演变为明显的接地故障。而造成机械性损伤的原因较为复杂，且难以被诊断。

第二，绝缘受潮。受高压电力电缆应用环境制约，绝缘受潮与电缆所处环境息息相关。其中高空架设、地下敷设的电缆，都会在雨水、阳光等自然元素侵蚀下，使得电缆受潮，诱发接地故障。再者，若是电缆各端口密封性不足，同样会存在受潮现象。具体表现为泄漏电流变大，绝缘电阻变低，导致电缆在热损耗增加后，留下接地故障隐患。

第三，低阻、高阻接地故障。在高压电力电缆相间的绝缘、相对绝缘被损伤后，绝缘电阻降低后，就会产生低阻接地故障。具体来说，相对绝缘电阻值小于150Ω后，视为低阻故障，故障点多位于电缆终端，且电缆特性绝缘阻抗大于相对绝缘电阻。若是电缆绝缘电阻较大，则为高祖故障，可分为闪洛性、泄露性两种故障方式。电缆预试期间，泄露电流和试验电压呈正比，是泄露性故障的典型特点。而闪洛性故障，其特点在于故障点未能形成低阻通道，且绝缘电阻值较大。在具体试验期间，电压值升高时，泄露电流变大，若电流降低则泄露电流变化现象消失。

二、高压电力电缆接地故障查找技术

（一）故障测距技术

1.电桥法

高压电力电缆故障检测中，电桥法应用效果较为明显。此种故障查找技术，能够针对性的找出高压电力电缆中的低阻接地故障展开检测，技术原理为电桥原理。电桥法查找接地故障时，会在电缆外部调节电阻阻值，并通过分析电阻阻值变化规律，使电桥两端处于平衡状态，以便于计算故障位置[2]。计算结果出现后，可根据数值、故障查找经验，判断高压电力电缆具体故障点。在各类高压电力电缆接地故障中，其中低阻故障较为常见，而电桥法在故障查找工作的应用，能够有效提高接地故障处理效率。

2.低压脉冲发射法

低压脉冲发射法在接地故障检查期间，属于无损性查找技术。该技术可借助“低压电流”窄脉冲信号的传送，使信号进入高压电力电缆内部，并且在接头、信号短路点发出信号，而技术人员结合信号接收位置，了解信号反馈波形。在波形准确测量后，诊断接地故障，同时将故障信息反映至计算机系统中。以便于技术人员及时处理高压电力电缆的接地故障。低压脉冲反射法，在接地故障查找中，所反射波形可分为正波形、负波形两种，可直接明晰短路点。在波形比较平缓时，故障点位置一般为电缆接头部分，故障类型为低阻接地故障。高压电力电缆故障查找中，低压脉冲发射法应用范围广、频率多，能够有效监测电缆短路、断路。同时在电缆长度测量中，区分电缆终端头、T型接头，以此明确接地故障点位置。但在低压脉冲发射法实际运用中，技术人员还应标准信号波形的准确解读，进而判断故障种类。

（二）故障定位技术

1.声波法

声波法在高压电力电缆接地故障查找中，可将声波视为故障检测工具，在声波发射后判断故障类型及具体位置。具体来说，电缆接地故障查找技术中，声波发在故障查找中，会将高压脉冲发射于电缆内，直至高压脉冲抵达故障点[3]。之后，技术人员可根据声波自身能量，击穿故障的接地点，从而在短暂性声响产生后，借助拾音器扩大声响，以判断故障位置。此种故障查找中的定位方法，在高压电力电缆故障维修中较为实用，能够迅速确定故障位置。多用于紧急事故、故障多发点的电缆故障查找，并且利用声波定位故障，可确保故障点查找的高效性、准确性。

2.声磁同步法

高压电力电缆故障查找期间，声磁同步法可用于高阻、低阻接地故障查找。此种技术的实施工具，一般为“高压脉冲发射器”。利用该工具向电力电缆发射脉冲，可在脉冲发射后反馈故障点电磁信号。在此期间，技术人员还需使用高频拾音器，以及电磁监测仪，及时获取故障点声音的反馈信息。此外，应用声磁同步法时，为确保故障查找效果，相关人员还需结合此项技术优势，選择适用性强的故障类型，同时在相关仪器使用前，预先完成调式、校验工作。

3.电缆烧穿法

相较于其他高压电力电缆故障查找技术，电缆烧穿法在故障点检验、诊断中，可应对声波、声磁无法击穿接地点，传送故障信息的情况。电缆烧穿法可使用电缆烧穿设备，发射高压电流，并且在电流发射后，诱发高压电力电缆短路发热，以此在电力电缆外部绝缘碳化、热老化后，判断电缆接地故障实际位置。除此之外，电缆烧穿法在各类接地故障查找技术中，其技术优势在于它能够适用于多种故障情境，使故障查找工作有序开展。比如，电缆烧穿法应用中，可通过观察残压电流、电压泄露等数据变化，有效判断高阻故障。

三、结语

综上所述，高压电力电缆接地故障的查找效率，关系着城市用电的安全性及可靠性。在高压电力电缆接地故障中，较为常见的故障原因包括机械性损伤、结缘受潮等。而在接地故障查找技术中，为确保技术人员工作效果，还应结合电桥法、声波法等技术优势，针对性的开始故障查找工作。

参考文献：

[1]冯经纬.冶金企业高压电缆异地相间接地短路故障分析及对策[J].冶金自动化，2019（2）：66-67.

[2]任成君.电力电缆故障分析与故障点定位研究[J].中国战略新兴产业，2017（12）：199-200.

[3]赵燕鹏，李传东.35 kV电力线路单相完全接地故障位置的查找方法[J].电世界，2019（7）：112-115.