减少故障电缆处理时间

王远远张磊

(国网南阳供电公司河南南阳473000)

摘要：电力电缆供电以其安全、可靠、有利于美化布局等优点，获得了越来越广泛的应用。电力电缆多埋于地下，一旦发生故障，寻找起来十分困难，往往要花费数小时，甚至几天的时间，不仅浪费了大量的人力、物力，而且会造成难以估量的停电损失。随着电力电缆运行时间增长，故障会越来越频繁，如何及时有效地处理故障，保证电网的正常运行，就要看是否能够快速准确地判定故障性质和地点，在最短时间内消除故障，才能将损失降到最低。

关键词：故障、电缆、原因、时间。

一、具体问题描述

我们对电缆故障进行分析之后，总结出造成电缆故障的原因有以下3种：

1）机械损伤：安装时损伤，在安装时不小心碰伤电缆，机械牵引力过大而拉伤电缆，或电缆过度弯曲而损伤电缆。直接受外力损坏：在安装后电缆路径上或电缆附近进行土建施工，使电缆受到直接的外力损伤。行驶车辆的震动或冲击性负荷会造成地下电缆的铅(铝)包裂损；4）因自然现象造成的损伤：如中间接头或终端头内绝缘胶膨胀胀裂外壳或电缆护套；因电缆自然行程使装在管口或支架上的电缆外皮擦伤；因土地沉降引起过大拉力，拉断中间接头或导体。

2）绝缘受潮：因接头或终端结构不密封或安装不良而导致进水；电缆制造不良，金属护套有小孔或裂缝；金属护套因被外物刺伤或腐蚀穿孔。

3）绝缘老化变质：电缆绝缘介质内部气隙在电场作用下产生游离使绝缘下降。当绝缘介质电离时，气隙中产生臭氧、硝酸等化学生成物，腐蚀绝缘；绝缘中的水分使绝缘纤维产生水解，造成绝缘下降。

4）过电压：大气与内部过电压作用，使电缆绝缘击穿，形成故障，击穿点一般是存在缺陷。

5）设计和制作工艺不良：中间接头和终端头的防水、电场分布设计不周密，材料选用不当，工艺不良、不按规程要求制作会造成电缆头故障。

6）材料缺陷：一是电缆制造的问题，内外护层留下的缺陷。二是电缆附件制造上的缺陷。三是对绝缘材料的维护管理不善，造成电缆绝缘受潮、脏污和老化。

由于制造缺陷而造成的电缆故障是不多的，分析可能造成电缆故障的原因，对寻找电缆故障点是很有帮助的。例如，通过测距知道了电缆的故障距离，而在对应位置上，发现近期进行过土建施工，就可以怀疑为在施工的过程中损伤了被测电缆而引起了故障，往往不需要费很大功夫，就能很快地对故障进行定点。

2.我们又对电缆故障的种类进行了划分：

一根电缆敷设安装完毕,一旦通电就形成一个强大的电场,电流、电压随时随地都在寻找薄弱环节突破。对于运行中的电力电缆来说，故障不外乎接地和短路两类。接地故障对于中性点不直接接地的10kV电力系统来说，如果故障不及时排除继续运行时，往往会发展成为相间短路故障。短路故障会造成由其供电的电气设备断电，并且还会引起系统电压波动。其故障种类主要有以下几方面：三芯电缆一芯或两芯接地，二相芯线间短路，三相芯线完全短路，一相芯线断线或多相断线

对于直接短路或断线故障用万用表可直接测量判断，对于非直接短路和接地故障，用兆欧表摇测芯线间绝缘电阻或芯线对地绝缘电阻，根据其阻值可判定故障类型。

电缆故障的分类对选择所要采用的测试方法起着至关重要的作用。故障电阻是高阻还是低阻；是闪络还是封闭性故障；是接地、短路、断线，还是它们的混合；是单相、两相、还是三相故障，只有确定了故障类型后，才能采取相应的方法去测试。

二、采取措施

在对引起电缆故障的原因及故障的种类进行分析之后，我们着手制订规范的测试步骤流程。

1.电缆故障性质诊断：即确定故障的类型与严重程度，以便于测试人员对症下药，选择适当的电缆故障测距与定点方法。

(1)当摇测电缆一芯或几芯对地绝缘电阻，或芯与芯之间绝缘电阻低于100Ω时，为低电阻接地或短路故障。

(2)当摇测电缆一芯或几芯对地绝缘电阻，或芯与芯之间绝缘电阻低于正常值很多，但高于100Ω时，为高电阻接地故障。

(3)当摇测电缆一芯或几芯对地绝缘电阻较高或正常，应进行导体连续性试验，检查是否有断线，若有即为断线故障。

(4)当摇测电缆有一芯或几芯导体不连续，且经电阻接地时，为断线并接地故障。

(5)闪络性故障多发生于预防性耐压试验，发生部位大多在电缆终端和中间接头。闪络有时会连续多次发生，每次间隔几秒至几分钟。

由于兆欧表分辨率比较差，当指示为零时，不能以为故障电阻就是零欧姆，要用万用表测量故障电阻的精确值，以确定故障是否属于低阻的。

2.电缆故障测距:在电缆的一端使用仪器确定故障距离，现场上常用的故障测距方法一般为行波法。

(1)当故障点电阻等于无穷大时，用低压脉冲法测量容易找到断路故障，一般来说，纯粹性断路故障不常见到，通常断路故障为相对地或相间高阻故障或者相对地或相间低阻故障并存。

(2)当故障点电阻等于零时，用低压脉冲法测量短路故障容易找到，但实际工作中遇到这种故障很少。

(3)当故障点电阻大于零小于100Ω时，用低压脉冲法测量容易找到低阻故障。

(4)闪络故障可用直闪法测量，这种故障一般存在于接头内部，故障点电阻大于100Ω，但数值变化较大，每次测量不确定。

(5)高阻故障可用冲闪法测量，故障点电阻大于100Ω且数值确定。一般当测试电流大于15mA，测试波形具有重复性以及可以相重叠，同时一个波形有一个发射、三个反射且脉冲幅度逐渐减弱时，所测的距离为故障点到电缆测试端的距离；否则为故障点到电缆测试对端的距离。

确定故障性质后，要合理运用故障测距仪进行测距，低阻与断路故障采用低压脉冲反射法为易；测量高阻与闪络性故障采用脉冲电流法为宜。

3.电缆故障定点:即按照故障测距结果，根据电缆的路径走向，找出故障点的大体方位来，在一个很小的范围内，利用放电声测法或其它方法确定故障点的准确位置。在进行电缆故障测距时，无论采用哪种仪器和测量方法，都难免有误差；而且电缆大多是埋设在地面下的，在丈量和绘制电缆线路图时也会有误差，因此根据测距结果只能定出电缆故障点的大体位置。为了减少开挖工作量，在测距之后，还必须在地面上进行精确定点工作。

进行测距以后，根据勘查和图纸确定电缆的走径，再依照故障性质诊断的结果来进行仪器的选择和搭配。（1）低阻定点：采用音频感应工作方式来进行路径探测和故障定点。（2）高阻定点：采用声磁同步检测工作方式来进行路径探测和故障定点。

在分析电缆故障发生的原因以及寻找故障点时，要特别注意了解高压电缆敷设、故障及修复的情况。要注意做好电缆安装敷设及故障修复过程中的记录工作。记录应主要包括以下内容：1）线路名称及起止地点。2）故障发生时间。3）故障发生的地点及排除经过。4）电缆规范：如电压等级、型式、导体截面等。5）装置记录：如安装日期及气候，各个对接头、绝缘种类、热处理温度及精确位置。

6）电缆的埋设情况：如电缆弯曲半径的大小，路径的走向，有无反常的敷设深度或者有特别的保护措施.

7）周围环境情况：如临近故障处的地面情况，有无新的挖土、打桩或埋管等工程，泥土中有无酸或碱的成分，是否夹有小石块等。

8）运行情况：如电缆线路负荷及温度等。

9）校验情况：包括试验电压、时间、泄漏电流及绝缘电阻的数值、历史记录。

综上所述，使用电缆故障测试仪探测故障，不但要熟悉仪器的使用方法，还要懂分析故障性质和测试波形。在探测电缆故障时选择合适的测试方法是非常必要的，可以大大减少故障探测时间。

三、效果评价

该项流程的应用，能够及时找出故障点从而缩短处理时间，有效降低故障造成的损失，为管理的标准化和电网的安全运行打下了良好的基础。通过开展此类活动，能够增强员工解决实际问题的信心和能力，提高团队合作精神，通过解决生产和管理中存在的问题，提高生产和管理水平。