張林波

[摘 要]隨著電力事業(yè)的迅速發(fā)展，供電系統(tǒng)電纜故障檢測方法也有了新的創(chuàng)新。其不僅能夠?qū)﹄娎|中存在的故障進(jìn)行及時(shí)的檢測，而且還能對各種故障類型進(jìn)行分類排除。因此，對供電系統(tǒng)電纜故障檢測方法進(jìn)行研究十分關(guān)鍵。本文主要針對供電系統(tǒng)電纜故障檢測方法進(jìn)行研究，并提出了相應(yīng)的優(yōu)化措施。

[關(guān)鍵詞]供電系統(tǒng) 電纜故障 檢測方法 研究

中圖分類號：TM755 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）15-0265-01

一.供電系統(tǒng)中電纜故障類型分析

1.1外力破壞

機(jī)械施工破壞是電纜出線外力破壞的主要原因。當(dāng)出現(xiàn)電纜故障時(shí)，會(huì)出現(xiàn)短路跳閘或傷及絕緣而留下事故隱患，造成更大的損失。據(jù)調(diào)查顯示，外力破壞在電纜損害率中占據(jù)50%以上。因?yàn)殡娎|還具備一定經(jīng)濟(jì)價(jià)值，很多不法人員意圖破壞電纜謀取利潤，尤其是在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)經(jīng)常會(huì)看到電纜被人為破壞的現(xiàn)象。所以，外力破壞是電纜故障的重要因素。

1.2電纜施工故障

一般情況下，電纜施工過程中出現(xiàn)的主要問題受外部施工環(huán)境和制作技術(shù)水平的影響。外部環(huán)境因素主要表現(xiàn)在電纜埋設(shè)過淺，電纜在外部分經(jīng)受曝曬，缺乏保護(hù)；電纜溝內(nèi)雜物積水過多；電纜彎曲半徑過??；電纜鋪設(shè)過程中外皮受到損傷等等。制作技術(shù)水平主要表現(xiàn)在電纜頭熱縮材料烘烤不均或是烘烤過度，這樣一來會(huì)使材料熱縮不緊密或是熱熔過度，造成本身絕緣程度降低；冷縮制作時(shí)沒有按照技術(shù)作業(yè)規(guī)定制作。

電纜運(yùn)行問題。電纜使用過度會(huì)造成電纜絕緣枯干、脆化。尤其是在一些發(fā)達(dá)地區(qū)，用戶使用電纜的負(fù)荷過度，電纜的絕緣度強(qiáng)度大大降低，表面溫度過高。電纜出現(xiàn)故障的機(jī)率大大提高，在遭遇雷電等嚴(yán)重情況時(shí)，極易引起火災(zāi)。

1.3 電纜其他故障

電纜故障類型主要有低電阻故障、高電阻故障、三相短路故障、斷線故障、閃絡(luò)性故障這五種故障，可以采用在故障測尋前500v-2500v搖表進(jìn)行進(jìn)行的方法確定。這些故障基本都是電纜在運(yùn)行過程中會(huì)出現(xiàn)的故障，其與外部環(huán)境的變化也有極大的關(guān)聯(lián)。尤其是在雷雨天氣，會(huì)讓電纜的運(yùn)行造成一定的故障。

二、供電系統(tǒng)電纜故障測尋方法

2.1電橋法

測試的具體方法是：第一步在電纜線路測尋端上，將良好的相和故障相導(dǎo)體分別作為電橋的兩個(gè)橋臂連接在測試儀器上。第二步把另一段兩相導(dǎo)體跨越以構(gòu)成回路。第三步調(diào)節(jié)電橋。在電橋平衡時(shí)，對應(yīng)橋臂電阻乘積相等。電橋的兩個(gè)橋臂的電纜導(dǎo)體的電阻值壞和橋臂的長度成正比。這樣一來，可以把電纜導(dǎo)體電阻之比轉(zhuǎn)換為電纜長度之比。這樣的轉(zhuǎn)換大大方便了電纜故障點(diǎn)的確定，只要明確電橋上可調(diào)電阻和標(biāo)準(zhǔn)電阻數(shù)值，就能夠測出故障點(diǎn)初測距離。由于電橋法主要是根據(jù)現(xiàn)場電壓表和電工比人工計(jì)算電纜故障距離，準(zhǔn)確度不高，這種方法不適用與高電阻故障和閃絡(luò)性故障。在港區(qū)范圍內(nèi)也鮮少使用。

2.2脈沖法

脈沖法的工作原理是應(yīng)用脈沖波技術(shù)進(jìn)行電纜故障測距。其中包括低壓脈沖反射法、沖擊高壓閃絡(luò)測試法、直流高壓閃絡(luò)測試法這三種。下面詳細(xì)介紹這其中兩種測試方法。

①低壓脈沖反射法的具體測試方法：第一步在測試端注入一低壓脈沖波，脈沖波會(huì)沿著電纜傳播到故障點(diǎn)時(shí)，產(chǎn)生反射回送到測試儀器。第二步記錄記錄好發(fā)射脈沖波和反射脈沖波之間的時(shí)間間隔。第三步根據(jù)脈沖波在電纜中的傳播速度，就能夠用距離除以速度就能夠得出故障點(diǎn)的距離。

②直流高壓閃絡(luò)測試法的具體測試方法：第一步在測試端對電纜線路故障相施加直流電流，仔細(xì)觀察發(fā)生閃絡(luò)放電的地方。當(dāng)電壓到達(dá)一定值時(shí)，故障點(diǎn)發(fā)生閃絡(luò)放電。第二步記錄好閃電放射鏟產(chǎn)生的脈沖波及其反射波在一起上的時(shí)間間隔。第三步根據(jù)距離公式算出故障距離。在實(shí)際工作中，低電阻故障和高電阻故障是電纜發(fā)生故障最主要的原因，上面介紹的兩種方法在解決低電阻和高電阻故障中，精確度高，而且受人為因素影響較小，是電纜故障測尋的首選測試方法。

三、供電系統(tǒng)中電纜故障儀的應(yīng)用

3.1脈沖反射

電纜脈沖反射儀主要由脈沖發(fā)生器和陰極示波器組成，工作原理是：脈沖發(fā)射儀發(fā)出低壓脈沖沿著電纜傳輸，在脈沖信號到達(dá)到達(dá)電纜阻抗發(fā)生變化的位置時(shí)，會(huì)產(chǎn)生變化反射。通過觀察顯示儀上的反射就可以確定發(fā)射點(diǎn)的位置。陰極示波器要求提供特殊電路，并且會(huì)針對不同距離改變脈沖寬度。在阻抗發(fā)生變化時(shí)，上升的反射信號表示高阻抗變化，反之下降的信號代表低阻抗變化。

3.2弧反射

脈沖反射儀發(fā)出的低脈沖信號在高阻故障點(diǎn)不發(fā)生反射而是直接到達(dá)電纜末端形成開路發(fā)射。這時(shí)就不能再使用脈沖反射而是使用弧反射。弧反射主要是利用高壓沖擊器，工作原理：第一步利用弧反射方式通過高壓沖擊器，對故障點(diǎn)進(jìn)行沖擊放電，這時(shí)故障點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生電弧，形成瞬間短路狀態(tài)。第二步將脈沖反射儀通過耦合器和故障電纜連接，在產(chǎn)生反射弧的時(shí)候，觸發(fā)裝置發(fā)出脈沖信號在瞬間短路點(diǎn)形成短路反射。最后就會(huì)將下降波形顯示在顯示器上。利用弧反射法可以測得短路反射波形和在低脈沖反射法下測得的開路反射波形，這兩條波形會(huì)自動(dòng)并且同時(shí)顯示在脈沖反射儀上。這兩條波形在故障點(diǎn)會(huì)有明顯的分離。根據(jù)分離的地點(diǎn)就可以知道故障點(diǎn)的具體位置。

四、供電系統(tǒng)電纜故障的排除

在XF25-1563V.4電纜故障儀使用后，電纜故障的查找率會(huì)大大提高。但隨著時(shí)間的流失，新的問題會(huì)重新出現(xiàn)。這個(gè)儀器針對高壓電纜故障準(zhǔn)確率極高，但是對于低電壓電纜故障查找卻有所欠缺。特別是，低電壓電纜絕緣性和屏蔽性較高，故障儀器很容易受到蒙蔽。因此在發(fā)生電纜障礙尤其是高壓電纜障礙時(shí)，不要以為依靠技術(shù)設(shè)備，還需要結(jié)合自己平時(shí)的工作經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐心得。據(jù)一些經(jīng)驗(yàn)豐富的老工作者介紹，電纜故障發(fā)生點(diǎn)一般集中在道路過路預(yù)埋管兩側(cè)、電纜中間頭位置以及工地施工外力破壞的位置。在進(jìn)行排查是可以著重排查這幾個(gè)地方。在尋找故障之前，首先要弄清楚電纜路由情況，然后再配合在XF25-1563V.4電纜故障儀的使用，查找出具體的電纜故障位置。除卻技術(shù)檢查和修護(hù)還需要做好日常的電纜維護(hù)。在工地施工和進(jìn)行一些戶外作業(yè)時(shí)，要注意保護(hù)所處地的電纜，嚴(yán)禁故意損害。

在精確定點(diǎn)之前，我們還需要了解故障電纜敷設(shè)的詳細(xì)信息，否則我們無法根據(jù)預(yù)定位的值到達(dá)故障點(diǎn)附近。如果存在敷設(shè)信息不詳?shù)那闆r，我們需要事先用“路徑儀”來確定電纜的路徑，使用皮尺測定故障點(diǎn)的大致位置，然后才能開始精確定點(diǎn)。目前，10KV電纜精確定點(diǎn)的方法有聲測法、音頻感應(yīng)法和聲磁同步法。聲測法主要用于高阻故障的精確定點(diǎn)。這樣，當(dāng)電纜出現(xiàn)故障的同時(shí)就能快速的被檢驗(yàn)出來。并能精確到具體的故障點(diǎn)，從而有針對性的進(jìn)行故障的排除。最終達(dá)到預(yù)期的檢測排除效果。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李盼，贠保記，樊曉明.礦井10kV電網(wǎng)單相接地故障定位的研究[J].工礦自動(dòng)化.2012（12）.15-25

[2] 董勇，李光友.10kV系統(tǒng)單相接地故障及處理探析[J].中國電力教育.2011（24）.119-121