电力电缆故障测距初探

于晓涛

于晓涛

大唐长春第三热电厂吉林长春130000

摘要：电力能源作为当前使用最为广泛的一项能源，在社会各行各业的生产经营活动以及人们的日常生活中扮演着十分重要的角色。为促进我国现代化建设事业的持续进步，需要重视电力系统的安全稳定运行。电力电缆是连接电厂与各用电用户之间的重要基础，是实现电源传输的基本保证，但由于在实际情况中电力电缆的工作环境相对复杂，很容易受到各种因素影响而出现故障问题。为保证我国电力系统的安全稳定运行，需要做好电力电缆故障点的分析工作。本文从引发电力电缆故障的常见原因分析入手，分析常见的电力电缆故障点以及电力电缆故障点查找办法，旨在为我国电力系统的安全稳定运行提供帮助。

关键词：电力电缆故障点分析查找办法

1电力电缆故障产生的原因

在实际情况中，由于电力电缆运行环境相对复杂，因此导致电力电缆出现故障问题的原因也比较多，常见的故障原因主要有以下几个方面。

1.1机械损伤

机械损伤主要是由于物理碰撞、拉扯等原因造成的电缆损伤。据相关统计资料显示，机械损伤是造成电缆故障的最常见原因，具体有以下几种。首先是直接受到外力影响导致电缆断裂，常见的原因是施工作业或者交通运输造成破坏；其次是安装过程中由于操作不当，导致电缆被碰伤、拉伤或弯曲过度等；最后一种是由于自然条件下，电缆中部接头或者终端接头受自然拉力和内部绝缘胶膨胀而导致电缆保护套破裂，造成故障问题。

1.2绝缘受潮

电力电缆的绝缘受潮主要是指电力电缆中间接头或者终端接头由于密封性较差，而造成外部水汽进入引发绝缘受潮。此外，如果电缆质量较差，保护套上出现小孔或裂缝等缺陷也会引发电缆受潮。

1.3电缆过热

在实际情况中，电力电缆绝缘体内部出现气隙游离会导致绝缘体局部过热，进而引发电缆绝缘碳化。安装于电缆密地区或者通风不良的地区、与热力管道接近的部分等都会导致电缆过热。此外，电力电缆在过负荷状态下运行时间过长也会导致电缆过热。

2常见的电力电缆故障点分析与总结

2.1短路或接地电力电缆故障

短路故障是电力电缆运行过程较为常见的一种故障问题，短路故障有高电阻短路故障与低电阻短路故障两种。当电缆出现短路故障后，就会导致电缆保护装置中的熔丝被熔断，出现跳闸，由于保险丝被熔断，就会导致电缆绝缘体被高温烧焦，此时，电力电缆的故障点就是短路故障。电力电缆的接地故障也分为低电阻接地故障与高电阻接地故障。接地故障与短路故障不同，接地故障的两种类型差异比较大，可以通过工具以及故障性质进行明确的划分。一般情况下，低电阻接地故障需要利用低压电桥检测，且接地电阻小于20~100Ω，而高电阻接地故障需要利用高压电桥进行检测，且电阻值需要大于100Ω。在实际情况中，如果出现接地故障，电力系统专门用于接地检测的装置就会发出故障信号，同时漏电保护装置也会控制系统跳闸。

2.2断线电力电缆故障

电力电缆的短线故障主要有两种情况，按照电阻大小的划分，一种是高电阻断线故障，另一种是低电阻断线故障。造成这一类型故障点的原因主要是由于故障电流过大，而导致电缆被烧断。此外，如果电缆受到外界因素影响，很容易造成电缆被拉断，出现断线故障。

2.3开路或闪络电力电缆故障

电力电缆的开路故障也是一种较为常见的故障点。主要是指电路的绝缘部分受损，同时电缆金属部分出现断线。此外，电力电缆也容易出现闪络故障，闪络故障问题主要出现于电压值过大或者持续升高之后，使电缆绝缘材料被击穿，遭遇严重损坏。

3电力电缆故障点查找办法

一般情况下，电力电缆的故障排查工作需要经过故障诊断、故障测距以及故障定点三个步骤。首先，需要检修人员对电力电缆的故障问题进行诊断，需要对故障的类型、严重程度等进行初步的排查。第二步是故障测距，主要指通过专业设备对故障点出现的距离进行确定。最后一步是故障定点，主要是根据故障测距的结果来确定故障点发生的确定位置，从而进行故障维修。其中，故障测距是最重要的一个环节，主要有以下3种方法。

3.1电桥法测距

电桥法测距主要是根据在一段均匀长度的电力电缆中，电缆缆芯与长度成正比的关系，在故障点两端引入电流电桥，并计算比值，多次计算后就可以大概测定测量位置距离故障位置的距离。利用电桥法来进行故障点测距的精确度比较高，但需要注意的是，这一方法对于高电阻故障的测距结果精确度比较低。也就是说，电桥法的应用范围主要是低电阻故障问题，要求电力电缆故障点的电阻小于20kΩ才能够保证精确度。

3.2低压脉冲反射法与高流电压脉冲法测距

低压脉冲反射法也被成为雷达法，在实际应用中，主要是通过向故障点发射脉冲信号并记录故障点反射脉冲信号的时间差来进行测距。低压脉冲反射法对于电力电缆故障问题类型判断有突出的优势，利用这一方法能够有效判断电缆短路、电缆开路、低阻击穿、断路等故障，同时能较为精确地确定故障的位置。但是，这一方法对于电力电缆的闪络故障或者是高电阻故障的诊断与位置确定的准确性比较低，需要应用其他方法进行检查。针对这两种故障问题，常见的测距方法是高流电压脉冲法。高流电压脉冲法相比低压脉冲反射法的一个巨大优势就是故障点不需要烧穿就能够进行故障点的测距。

3.3行波法和闪络法测距

在实际情况中，在故障点故障问题产生的瞬间往往会放电并形成反射波，对这一结果进行分析就可以得到故障点距离。直闪法和冲闪法都是较为常见的闪络法，其中直闪法的测量精度比较高，同时测量结果也比较直观简单，操作难度也比较低。冲闪法精确度虽比直闪法低，但是在适用范围方面要高于直闪法，因此在实际情况中，需要根据具体状况来进行测距方法的选择。

4电力电缆故障的常用检测方法

一般来说，电力电缆故障的检测通常包括三个步骤：诊断、测距以及定点。故障测距基于故障信息的简单分析，大致确定故障的距离；故障定点则是在故障测距的基础上对故障点进行精确定位。目前电力电缆的故障测距方法较多，常用的主要包括以下几种。

4.1经典电桥法

经典电桥法所使用的电桥两臂上有可调电阻器，将被测电缆的故障相与非故障相进行短接之后，再分别与电桥两臂连接，然后调节电阻器使电桥达到平衡状态，进而通过公式以及比例关系即可估计出故障点的大致位置。经典电桥法操作简单，精确度高，但需要完好的芯线做回路，并且不能用于高电阻接地或短路故障以及闪络故障的检测。

4.2高压脉冲法

高压脉冲法利用阻抗变化时的回波现象进行检测，在电缆中加上一定强度的高电压，在保证电缆不被烧穿的前提下，使其内部发生放电，通过计算放电脉冲的传播及反射，计算故障点位置。高压脉冲法可用于各类电缆故障的检测，但由于高压的使用，在一定程度上难以保证安全性。

4.3低压脉冲法

低压脉冲法与高压脉冲类似，在电缆中加入脉冲信号，通过对脉冲信号波形的分析的带故障点位置。低压脉冲反射法直观、易操作，可根据反射脉冲的极性分辨出故障类型，但不能用于高电阻接地或短路故障以及闪络故障。

5结语

作为电力系统建设中必不可少的电力电缆，更需要我们重视其在实际运行过程中的安全稳定性。实践证明，由于电力电缆运行环境的复杂性，在实际情况中很容易受到各种外界因素的影响而造成故障问题，因此，需要结合电力电缆常见故障原因，深入分析常见的电缆故障点，并做好故障点排查方法的研究，从而保证在电力电缆出现故障的第一时间及时维修，为我国现代化建设提供必要的电力供应支持。

参考文献

[1]程琳,都小利,田彦,等.基于接地线电流的电力电缆故障诊断方法研究[J].电线电缆,2017(6):32-35.

[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(11):58-59.