王 娜，李 鵬，劉 健

（1.撫順石化工程建設(shè)有限公司，遼寧撫順 113000；2.撫順石化公司，遼寧撫順 113000）

1 電力電纜故障原因分析

1.1 電纜機(jī)械故障

（1）安裝時(shí)損傷。安裝時(shí)不小心碰傷電纜，如：由于電纜在運(yùn)輸、安裝過(guò)程中受到外力作用；:機(jī)械牽引力過(guò)大而拉傷電纜；運(yùn)輸過(guò)程中保存不當(dāng)引起電纜外層鉛護(hù)套損害、操作工人在進(jìn)行電纜敷設(shè)時(shí)操作不當(dāng)導(dǎo)致電纜彎曲過(guò)度而損傷電纜。

（2）直接受外力損壞。因自然現(xiàn)象造成的損傷，如：地形地貌改變引發(fā)電纜突發(fā)性地被拉長(zhǎng)而變形；或土地沉降引起拉力過(guò)大拉壞中間接頭或?qū)w等。

1.2 電纜表皮損壞

電力電纜長(zhǎng)期裸露在室外，容易受到自然風(fēng)水日曬而引起表層老化，同時(shí)電纜外表層是塑料，在酸雨腐蝕下，電纜表層極易開(kāi)裂。電纜表皮破壞使得電纜直接裸露在空氣中，電纜接口處容易進(jìn)水引發(fā)電纜故障。

1.3 電纜本身質(zhì)量缺陷

一些不法商家為了節(jié)約成本，在進(jìn)行電力電纜生產(chǎn)時(shí)均普遍采用標(biāo)準(zhǔn)公差，這樣生產(chǎn)出的電纜安全系數(shù)達(dá)不到國(guó)家要求，如電纜頭附件加工達(dá)不到工藝要求等。由于電力電纜自身質(zhì)量缺陷也容易使得電纜外層老化加快和使用壽命縮短。

1.4 電纜運(yùn)行維護(hù)問(wèn)題

由于必須持續(xù)不斷提供電能，電力電纜長(zhǎng)期處于高速運(yùn)行狀態(tài)。這就意味著電纜長(zhǎng)期處于發(fā)熱或散熱不良環(huán)境，而長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)將容易加快電纜絕緣層老化、脆化速度，使得電纜使用壽命急速下降。

2 電力電纜故障測(cè)尋流程和技術(shù)要求

2.1 電力電纜故障測(cè)尋流程

電力電纜故障測(cè)尋一般分為診斷、測(cè)距和定點(diǎn)等3大步驟。首先，電纜故障診斷即對(duì)電纜故障性質(zhì)、原因進(jìn)行判斷，對(duì)電纜故障電阻進(jìn)行分析其是高阻還是低阻，是單相、雙相還是三相故障等故障性質(zhì)進(jìn)行有效判斷，準(zhǔn)確確定電纜故障性質(zhì)，以便維修工人快速地確定使用何種電纜故障測(cè)距方法和定點(diǎn)方法。其次，電纜故障測(cè)距就是對(duì)電纜故障點(diǎn)到電纜一端距離進(jìn)行測(cè)量，從而有效地確定故障距離以便縮短故障點(diǎn)區(qū)間范圍和節(jié)省檢測(cè)維修時(shí)間。最后，電纜故障定點(diǎn)就是根據(jù)測(cè)距結(jié)果對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確定位，找出電纜故障準(zhǔn)確位置并對(duì)故障電纜進(jìn)行維修處理。

2.2 電力電纜故障測(cè)尋技術(shù)要求

在對(duì)故障電纜進(jìn)行移動(dòng)、拆除或更換接頭時(shí)，必須將整個(gè)通電電路線纜進(jìn)行斷電處理，在確保電纜沒(méi)有電流通過(guò)情況下才能進(jìn)行電纜操作、維修。在進(jìn)行切斷電纜電源時(shí)候，工作人員所用鋼鋸應(yīng)該進(jìn)行接地并且工作人員必須站在絕緣臺(tái)上佩戴好絕緣手套后才能對(duì)電纜進(jìn)行切割。工作人員須進(jìn)入電纜井下進(jìn)行檢測(cè)維修時(shí)，將井蓋搬移之后應(yīng)該等待井中廢氣盡數(shù)排完之后，方可下到井下進(jìn)行操作，同時(shí)應(yīng)佩戴好安全帽，井口處預(yù)留一名工作人員進(jìn)行看護(hù)，以防有人誤將井蓋封上或往井下亂扔物品。

3 電力電纜測(cè)尋技術(shù)在電纜故障測(cè)試中運(yùn)用

3.1 電纜故障測(cè)距技術(shù)方法

（1）行波測(cè)距法。在對(duì)電纜故障點(diǎn)到電纜任意一端距離進(jìn)行測(cè)量時(shí)，可以采用電壓脈沖反射法或者脈沖電壓法。電壓脈沖反射法工作原理是通過(guò)向故障電纜注入低壓脈沖，低壓脈沖在傳播過(guò)程中如果遇上故障點(diǎn)則會(huì)發(fā)生反射作用，這時(shí)只需要記錄好低壓脈沖傳播時(shí)間與反射傳播時(shí)間，通過(guò)計(jì)算二者差值即可測(cè)算出電纜故障點(diǎn)到測(cè)試點(diǎn)間距離。脈沖電壓法工作原理與電壓脈沖反射法恰恰相反，它是通過(guò)將直流高壓信號(hào)擊穿電纜故障點(diǎn)，然后計(jì)算高壓信號(hào)在故障點(diǎn)與測(cè)試點(diǎn)間傳播時(shí)間進(jìn)而測(cè)算出二者之間距離。

（2）阻抗測(cè)距法。在對(duì)電纜故障點(diǎn)與電纜任意一端間距離進(jìn)行測(cè)量時(shí)，采用直流電橋法和高阻故障法進(jìn)行操作則是相對(duì)簡(jiǎn)單。如直流電橋法是通過(guò)把有故障電纜與正常電纜分別與電橋相連，然后通過(guò)調(diào)整電橋上電阻大小使電橋達(dá)到一個(gè)平衡狀態(tài)。最后根據(jù)已有電纜長(zhǎng)度和相對(duì)應(yīng)比例關(guān)系計(jì)算出故障點(diǎn)與測(cè)試點(diǎn)之間距離。高阻故障法操作則更為簡(jiǎn)單便捷，該技術(shù)是通過(guò)對(duì)具有高阻故障電纜加入正弦高壓信號(hào)，這時(shí)高阻故障點(diǎn)就會(huì)不斷閃爍且故障點(diǎn)高阻也將轉(zhuǎn)變成弧電阻。這時(shí)可以根據(jù)弧電阻特性和分布參數(shù)線路理論計(jì)算出沿線電流與電壓數(shù)值，從而確定故障點(diǎn)與測(cè)試點(diǎn)間距離。

3.2 電纜故障定位技術(shù)方法

（1）聲測(cè)法。聲測(cè)法工作原理主要是運(yùn)用專門高壓信號(hào)發(fā)生器，將10 kV直流電壓注入故障電纜中，這時(shí)電纜中故障點(diǎn)就會(huì)因?yàn)橹绷麟妷悍磸?fù)擊穿而產(chǎn)生電流并且產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)。同時(shí)利用聲電轉(zhuǎn)換器將振動(dòng)波轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并對(duì)聲音強(qiáng)弱進(jìn)行測(cè)試，最強(qiáng)處聲音即可判斷為電纜故障點(diǎn)。

（2）聲磁同步法。由于聲音信號(hào)與磁信號(hào)在電纜中傳播速度不同，聲磁同步法可以根據(jù)這一特性采用專門設(shè)備對(duì)兩種信號(hào)在測(cè)試點(diǎn)與故障點(diǎn)間傳播時(shí)間進(jìn)行測(cè)算，聲音傳播時(shí)間最短處就是電纜故障點(diǎn)所在。

（3）音頻感應(yīng)法。音頻感應(yīng)法工作原理就是在電纜短路相芯線間接上1 kHz音頻電流，待電纜產(chǎn)生電磁波后，沿電纜方向用探頭收集電磁波信號(hào)。然后通過(guò)專門信號(hào)檢測(cè)儀器對(duì)收集到信號(hào)進(jìn)行分析，最后得出音頻最強(qiáng)地點(diǎn)即為電纜故障點(diǎn)位置所在。

3.3 電力電纜故障測(cè)試技術(shù)

（1）高壓閃絡(luò)技術(shù)。如果電力電纜存在有故障點(diǎn)時(shí)，在通入高壓后其會(huì)因擊穿而產(chǎn)生閃絡(luò)放電現(xiàn)象，此時(shí)促使原來(lái)電纜高阻故障變?yōu)槎搪芳胺瓷?。而閃絡(luò)技術(shù)地應(yīng)用則是通過(guò)分析這一過(guò)程中所形成反射波波形數(shù)據(jù)，之后將電纜故障點(diǎn)測(cè)試出來(lái)。結(jié)合實(shí)踐來(lái)看，高壓閃絡(luò)技術(shù)根據(jù)電壓施加區(qū)域不同主要有直閃與沖閃這兩類，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)前者即為電纜故障處直接施加電壓，后者則為球間隙施加。

（2）電橋技術(shù)測(cè)故障。在連接過(guò)程中應(yīng)當(dāng)要嚴(yán)格依照電橋原理圖來(lái)完成，短接電纜非故障相和故障相，其中分別用電橋兩臂來(lái)連接，為了保持電橋平衡，工作人員可以通過(guò)對(duì)兩臂上的可調(diào)變阻器進(jìn)行調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)，并通過(guò)相關(guān)比例關(guān)系來(lái)將故障距離確定下來(lái)。該方法不但方便快捷，而且具有較高精準(zhǔn)度。然而需要注意是必須控制其電源電壓，切勿過(guò)高，而且并且在高阻抗和閃絡(luò)性的故障及三相短路使均不可使用。

（3）低壓脈沖技術(shù)測(cè)故障。該技術(shù)原理在于將脈沖信號(hào)發(fā)射出去時(shí)，信號(hào)會(huì)在T接頭、短了點(diǎn)、中間接頭以及終端開(kāi)路等處會(huì)出現(xiàn)不同的反射。通過(guò)研究可知，往往是受抗阻失配點(diǎn)的性質(zhì)來(lái)決定反射波形，而阻抗失配點(diǎn)以起始端距離則通過(guò)反射波形位置來(lái)表示。在實(shí)際測(cè)算距離時(shí)，應(yīng)當(dāng)要明確脈沖速度，所以需要掌握一根完好的電纜測(cè)量其從頭到尾的時(shí)間，以便于能夠快速、精準(zhǔn)的將故障點(diǎn)位置找出。

4 電力電纜日常維護(hù)

首先，在對(duì)電力電纜進(jìn)行安裝前，對(duì)敷設(shè)電纜位置要進(jìn)行嚴(yán)格考察，以確保其周圍地質(zhì)不會(huì)使電纜發(fā)生位移情況。并且在電纜安裝過(guò)程中，要仔細(xì)做好兩條電纜接口處理，保證接口接觸良好且密封成功。其次，對(duì)電纜溝、終端頭進(jìn)行定期清掃、清潔。如果在清掃過(guò)程中發(fā)現(xiàn)終端盒內(nèi)存在間隙，這時(shí)就要報(bào)告檢修人員讓其填充同質(zhì)絕緣劑以確保終端盒時(shí)刻處于充實(shí)狀態(tài)。清掃中如果發(fā)現(xiàn)電纜腐蝕嚴(yán)重、電纜支架搖搖欲墜情況時(shí)，檢修人員要及時(shí)刷上一定量防銹漆并對(duì)電纜支架進(jìn)行加固處理。再者，做好電纜防腐工作。在對(duì)電力電纜進(jìn)行日常檢查中，如果發(fā)現(xiàn)局部地區(qū)電纜外層發(fā)生嚴(yán)重腐蝕時(shí)，應(yīng)對(duì)電纜所處地區(qū)土壤、氣候進(jìn)行分析，如果是土壤酸性過(guò)重和酸雨服飾嚴(yán)重話，應(yīng)該將電纜安裝置于管內(nèi)對(duì)其進(jìn)行保護(hù)。最后，積極采用新型電纜，如接線盒使用熱縮頭可以提高電纜負(fù)荷能力和運(yùn)行效率，進(jìn)而保證電力長(zhǎng)期穩(wěn)定供應(yīng)。

電力電纜是我國(guó)電網(wǎng)系統(tǒng)中關(guān)鍵組成部分，電力電纜正常穩(wěn)定運(yùn)行直接影響著電網(wǎng)系統(tǒng)有效運(yùn)行。因此，電力電纜檢查和電纜故障測(cè)尋更是保證電網(wǎng)正常運(yùn)行工作重中之重，必須不斷提升電力電纜測(cè)尋技術(shù)才能加快電纜故障點(diǎn)查找和解決，以確保人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)、生活電力所需和國(guó)家安全穩(wěn)定。