电力电缆故障分析与诊断方法的研究

侯佳楠

摘要：在当前我国电力需求量不断增加的背景下，全国各地都建立了高压电力电缆，这都是因为高压电力电缆具有稳定性相对较高、后期维护工作量相对较小的特性，但这也并不代表高压电力电缆不会出现故障问题。这主要是因为高压电力电缆在实际的应用过程中，经常会受到各种外界因素的影响，这些都会导致高压电力电缆在后期应用中，容易出现故障问题，这就需要相关人员对其进行及时的在诊断处理。那么，本文就对高压电力电缆故障原因进行深入的分析，并阐述对应的故障诊断处理方法，对整个电网安全运行都有着非常重大的意义。

关键词：电力电缆;故障分析;诊断方法

1电力电缆常见故障及原因分析        1.1 电力电缆绝缘性下降        電力电缆在运行的过程中由于电流较大的缘故会使得电缆产生发热现象，当电缆受到发热以及化学腐蚀和机械作用下会使得电缆的绝缘介质产生较为明显的物理或是化学变化，从而使得电力电缆的绝缘介质的绝缘性大幅下降，影响电力电缆的安全使用。同时在电力电缆的使用过程中，由于周边环境的水分含量较高或是电力电缆的中间接头因密封性不好而导致电力电缆受潮都会造成电力电缆的绝缘性的下降。在电力电缆的生产过程中如电缆铅包时留有砂眼或是裂纹等缺陷都会使得电力电缆的受潮几率大幅增加。        1.2 电力电缆过热        电力电缆在运行过程中会产生一定的热量，如出现故障会导致电力电缆过热从而影响电力电缆的正常使用。造成电力电缆过热的原因较为复杂，其中内因多是由于电力电缆内部的绝缘气隙游离所造成的局部受热，从而使得电力电缆的绝缘炭化。外因可能是由于电力电缆安装的位置处电力电缆分布较为密集，处于干燥管中的电缆数量较多会使得电缆的散热不畅而导致电力电缆的绝缘性加速下降。        1.3 电力电缆遭受外部机械损伤        电力电缆所造成的外力损伤主要是由于电缆在运输过程中车辆振动、电缆相互碰撞等原因所造成的，机械外力的作用会使得电力电缆受力变形从而使得电力电缆内部的绝缘气隙遭到破坏从而使得电力电缆的绝缘性大幅下降。        1.4 电力电缆外护层遭到腐蚀        电力电缆由于受到外界环境的作用会使得电缆的铅包由于化学或是电解作用而遭到腐蚀，在电力电缆的铅包腐蚀过程中由于腐蚀的程度和性质的不同会使得电力电缆的铅包腐蚀呈现出不同的色彩及化合物，这类腐蚀现象会使得电力电缆的绝缘性及使用性能大幅下降，影响电力电缆的正常使用。        1.5 过电压所造成的电力电缆击穿问题        在电力电缆的使用过程中，会由于大气过电压和内部过电压而使得电力电缆绝缘所承受的应力超过允许值而造成电力电缆的击穿，从而使得电力电缆故障。据统计，造成电力电缆击穿的所发生在户外接头端且多是由于大气过电压所造成的。        1.6 电力电缆中间接头制作不当而导致的电力电缆故障        在电力电缆接头制作的过程中，损坏电力电缆的内绝缘层电力电缆接头处密封不当都会使得电力电缆在使用的过程中因潮湿问题而导致电力电缆的绝缘性受损，进而影响到电力电缆的正常使用。

2高压电力电缆的故障类型分析        要想对高压电力电缆进行有效的诊断处理，就需要充分了解高压电力电缆的故障类型。首先闪络故障就是一个常见类型，这是因为高压电力电缆长期处在超负荷的状态下，导致电缆容易在高电压负荷下被击穿，但高压电力电缆又能够迅速封闭击穿通道，这就容易出现输电不稳定的情况。其次断线故障也是典型故障类型，通常都是高压电力电缆出现全断的问题，从而导致电力无法正常运输。另外，还有接地故障，这也是高压电力电缆所有故障类型中，最常发生的一种故障类型，由于高压电力电缆导体对地击穿，以至于出现了贯穿性绝缘故障。最后，就是复合型故障，这就是指高压电力电缆在发生故障时，不止有一种故障存在，对于这种类型，就直接将其称为复合型故障。

3电力电缆故障诊断方法

3.1脉冲检测法

首先，低压脉冲法。在当前的电力电缆探测中比较常见的方法就是低压脉冲法，这种方法的原理就是采用微波脉冲波传输方式对故障实施探测。其探测原理就是脉冲波在传输当中，如果遇到故障就会产生反弹预警，对于自动装置就会按照传输长度和反弹长度的差额实施核算，其核算长度结果就是故障产生位置。然而低压脉冲法因为传输信号电压比较低，只可以对电力电缆低阻故障和开路故障实施探测。其次，高压脉冲法。通过在电力电缆上施加高压脉冲以识别故障点，在高压脉冲过程中由电力电缆传输的电压脉冲变高，并且当满足故障点时发生击穿或放电现象。有发生。但是，由于故障点的高电阻会导致双向高电压和高电阻快速碰撞而导致放电或短路现象，相关技术维护人员通过短点定位识别故障点，可以找到。该方法比锁定故障点处的低压脉冲方法更快且更有效。最后，二次脉冲测量法。一些电缆的电阻接地在更高的水平上。传统的电压检测方法不能很好地对其进行监测。第二脉冲测量方法向电缆传输低电压脉冲，当脉冲通过高电阻的故障点时，它会发生反应。当脉冲在另一端反射回来时，将记录并存储器件的波形，并计算故障点的距离。

3.2声音检测法

在电力电缆故障诊断过程中，声音检测方法是最简单的检测方法之一。声学检测方法的基本原理是跟随电力电缆放电过程中产生的声音。通过声音，确定电源线故障的位置，最終解决故障。开放式电源线无法识别电源线的故障点，因为电源线的声音相对较小。为此，相关工作人员必须首先分析电缆方向并通过扬声器装置的应用来判断故障。一个特定的地方。

3.3电容电流的检测法        在实际的高压电力电缆运行过程中，不论是电缆对地，还是相邻两电缆线之间，都会存在着较大的电容，这些电容都直接在高压电力电缆均匀分布的。通常高压电力电缆越长，其电容量也就越大。因此，检测人员能够直接对高压电力电缆的电容电流进行测量，从而准确测出故障的产生地点[3]。在电容电流测定法应用过程中，主要应用的设备就是交流电压表、交流毫安表以及单相调压器。在故障诊断操作中，先利用交流毫安表测量出高压电力电缆首端每一相芯线的电容电流值，之后再测量末端每一相芯线的电容电流值，以此计算断线芯线和完好芯线之间的电容比，结合计算的结果，就能够大致确定高压电力电缆芯线的断线位置。

4电力电缆故障探测的创新技术方法

4.1红外诊断技术

在电缆故障的情况下，由于阻抗的增加，电缆温度可能会升高，并且可能超过电缆本身可承受的极限温度。此时，需要测量线芯的温度，并且可以使用红外成像装置来扫描线缆的温度。红外成像装置直观地检测直觉电缆并根据温度变化结构确定故障点。

4.2高频感应技术

高频感应技术主要使用产生高频信号的装置，向电力电缆输入高频电流，产生高频电磁波，在地面上采用探头沿着电缆敷设路径对电缆周边的高频电磁场进行接收，在完成处理之后其结果就会在显示屏当中显示，按照所显示的数值大小就可以对故障点进行定位。对于这种技术自身的信号能量比较高，并且信号源也非常的简单，装置携带比较方便，整个信号的抗干扰能力强，可广泛用于电力电缆故障的检测。

结语

总而言之，高压电力电缆本身就属于整个电力系统中的重要组成部分，根据高压电力电缆的运行环境特征，其必然会产生各种故障问题，因此只有加大重视度，注重选择合适的诊断方法，以此快速找准对应的故障点，并进行及时的诊断处理，确保高压电力电缆的稳定运行。

参考文献：

[1]陈子豪.信息化背景下高压电力电缆故障原因分析与试验方法[J].内燃机与配件，2018（03）：159-160.        [2]李浪.高压电力电缆故障原因分析及防范措施研究[J].内江科技，2017，38（11）：58-59.        [3]郭冬梅，郭爱军，孙诚.高压电力电缆护层电流在线监测及故障诊断技术[J].科技创新与应用，2017（32）：53+55.        [4]李艳彬.电流在线监测和故障诊断技术在高压电力电缆护层的运用[J].电子测试，2017（17）：112-113.