交联电缆高阻接地故障的查找

黄文星钟韶成霞

（宝武集团广东韶关钢铁有限公司能源环保部广东韶关512123）

摘要：本文分析了高压电缆常见的高阻接地故障，并对高阻接地故障如何快速查找方法进行探讨分析。

关键词：接地故障；电缆故障；故障查找

引言

运行中的电缆可能发生各种各样的接地故障，接地故障有单相接地、多相短路接地等。通常引发接地的原因有很多，如：①电缆路由上动土施工造成电缆短路事故；②小偷觊觎电缆的价值恣意偷盗造成相间短路事故；③高压电缆在制造中因工艺问题存有绝缘薄弱环节，在长时间的运行后绝缘惭惭降低发生单相接故障；④电缆在敷设过程中，施工人员敷设方法过于粗暴造成电缆内部损伤，长时间运行后发生单相或相间事故。发生①、②类型电缆故障是比较好查找的，只需对线路进行巡查即可发现，当发生③、④类型的故障时，通常这类故障查找比较吃力，加上现场复杂的环境，很难被发现，给检修人员造成一定的困难。

如何快速准确的查找故障点尽快恢复供电成为长期困扰电力人的难题。笔者通过多年电缆中间头、终端头制作、电缆敷设、电缆故障查找等工作中总结出的电缆故障中所存在的共通点，对高压电缆高阻接地故障如何查找进行探讨。

1电缆故障性质确定

电缆故障的检测方法取决于故障的性质，因此查找故障的第一步就是要判断出故障的性质。电缆的故障种类比较多，有单相接地故障、短路故障、断线故障、闪络故障、也有混合性的接地故障。各种故障按故障处过渡电阻的大小，均可分为高阻故障和低阻故障。低阻故障就是电缆相间或对地的绝缘受损，其绝缘电阻减小到300Ω以下，高阻故障就是电缆相间或对地的绝缘电阻大于300Ω。通常情况发生电缆接地故障，高压摇表测量绝缘基本为零，这时只能使用万用表测量，在测量对地电阻时不宜过低，若故障点在表面没有比较明显的痕迹，且测量的阻很低（几十欧、几欧）或近似零，很大可能就是故障电缆线芯与屏蔽融合（图1），此类故障通常用低压脉冲法进行探测。对于高阻电缆一般都是电缆线芯对屏蔽层瞬间击穿后未形成融合的情况（图2），即电缆线芯与屏蔽层有间隙，此类事故查找的方法使用高压闪络击穿法是比较有效的。

图1

图2

2事故概述

近日，韶钢某单位一台运行中的高压柜（粗轧机整流变压器）跳闸，高压柜综保装置上显示C相零序接地故障。笔者与同事立即对高压柜至变压器两侧电缆进行拆除，拆除后用2500V摇表对电缆测量绝缘电阻，测量A、B相绝缘均为20000MΩ，C相阻值为0MΩ，尔后笔者与同事使用万用表对故障电缆测量对地电阻值，检测结果约20kΩ。在韶钢厂很多此类故障都是因小偷偷盗造成的，抢修人员分成两组对高压柜至变压器段电缆进行巡查，对电缆检查完一次后并未发现故障点，说明此次故障不是小偷偷盗行为，是电缆自身内部缺陷引起的事故。

笔者与同事根据多年的电缆故障查找经验，针对检查情况快速做出决定，使用高压闪络击穿法（图3）查找故障点，在做高压闪络击穿法时，故障电缆的两端必须拆除，接地线保持不动。当试验仪器发出稳定的脉冲电压时，安排人员对电缆的路径巡查，很快就传来了喜讯，在电缆槽架上发现有脉冲放电声响，并有放电弧光，隐蔽的故障点快速现出了原形。

3高压闪络击穿法分析

高压闪络击穿法（图3），即是使用交流试验变压器、储能电容器、放电球间隙和限流电阻组成。该方法是根据实际情况设置放电球隙间距大小，间距的放电电压大概是2～3kV/mm，当交流试验变压器按球隙设置的大小对储能电容器进行一定时间的充电，储能电容器电压达到球隙放电电压时，球隙对故障电缆发生脉冲放电。

图3

FU1、FU2：熔断器V：电压表A：电流表

C—储能电容F—放电间隙R—限流电阻

高压闪络击穿法的一个关键是判断电缆故障点是否击穿放电。我们测试过程中不能认为只要球间隙放电了，电缆故障点就击穿了，这种想法是不正确的。球间隙击穿与否隙与间距离及所加电压幅值有关，距离越大，间隙击穿所需电压越高，通过球间隙加到电缆上的电压越高。而电缆故障点能否击穿取决于电缆故障点电压是否超过临界击穿电压，如果球间隙较小，电缆上得到的冲击电压小于故障点击穿电压，显然，就不会出现击穿，击穿情况分析：

（1）电缆故障点没击穿时，一般球间隙放电声嘶哑，不清脆，而且火花较弱。而故障点击穿时，球间隙放电声清脆响亮，火花较大。

（2）电缆故障点未击穿时，电流表摆动较小，而故障点击穿时，试验仪器电流表指针摆动范围较大。

（3）试验时以球隙放电声清脆响亮为宜。

综上所述，当对故障电缆进行高压闪络击穿法时，对电缆所加的电压很关键，根据多年电缆查找经验，一般对高压电缆设置的球隙电压在20kV左右为宜（当电压设置过低时，球隙放电声音太小不易听清；当电压设置过高时，可能对电缆薄弱处产生积累性损伤，造成二次破坏），调节放电球隙时，根据放电间距2～3kV/mm放至大概位置后进行空试，空试好再故障电缆进行试验。

对电缆加压，使放电球隙持续对故障电缆发出脉冲电压，安排人员沿着电缆的路径走，当接近电缆故障点时，会发现附近会有与放电球隙同步的放电声，并有火花的出现，可以很直接的发现故障点。

4结束语

电缆的接地故障类型很多，电缆故障的探测方法也因故障性质而有所区别。近年来，电缆故障查找的仪器、方法不断地发展、不断地改进。通过不断地学习积累，再加上在现场实践中不断摸索，总结经验，合理的应用查找方法，缩短电缆故障的查找时间，为电网恢复争取更多的时间。