信息化背景下高压电力电缆故障原因分析与试验方法陈璐

信息化背景下高压电力电缆故障原因分析与试验方法陈璐

陈璐王一涵

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摘要：现如今，我国在快速的发展，电力行业发展迅速，在对电能进行输送以及运转等各个方面的关注度也在不断提高，特别是高压电力电缆，想要确保其正常的运行，不仅需要对其运行的条件，发生故障的原因进行研究分析，还需要实施高效的试验方法，这也是我国相关电力部门以及社会科研人员需要关注的重点。本文主要对高压电力系统中存在的电缆故障进行研究，通过相应的实验方法对故障进行处理，以此确保我国电力系统中电缆能够实现安全运行。

关键词：高压电力电缆；故障原因分析；试验方法；信息化

1高压电力电缆故障原因

1.1机械损伤

（1）在安装电力电缆的时候由于过大的牵引力，对电缆造成损伤，也可能是电缆过度弯曲，导致电力电缆遭到破坏。（2）完成安装工作后，在电缆附近具有其他工程的施工，电力电缆受到外力损伤。（3）在电缆附近行车荷载的作用下，损害电缆的铅铝包。（4）受自然灾害的影响造成电缆损伤：比如因为土地沉降造成拉力过大，使得导体、中间接头拉断。

1.2超负荷运行

如果电力电缆长时间处于负荷运行之中，再加上线路绝缘层里有杂质，然后加上雷电等外因的影响，就会造成电力电缆出现故障。

1.3电缆质量

电缆以及相关的附件是非常重要的电缆材料，如果其质量存在问题，就会对电力电缆的运行产生重要的影响。电缆三头的制作、电缆的附件等，都很容易出现质量问题，如，因为运输、贮藏时封闭不严，就会导致电缆受潮；绝缘管的制造技术较为粗糙，厚度不够均匀；设计者没有根据要求来制造电缆接头等等。这些现象的存在，就会极大的影响电缆的质量。

1.4机械损伤

在电缆的运行中，不论是对电缆进行安装，还是对电能进行运输中，都会对电缆造成机械性的损伤，从而使电缆的接头出现损伤，同时对导体绝缘性能造成损伤。我国大部分电缆事故的发生，都是由机械损伤造成的。

2高压电力电缆试验方法

2.1绝缘电阻测试

所谓的绝缘电阻测试，就是对电缆受潮以及老化等情况进行良好的判断，以此对电缆所具有的绝缘性能进行有效的掌握。在进行耐压试验后，可以对耐压实施前后所产生的电阻变化进行比较，以此对电缆内部存在的缺陷进行检查。通常电缆所具有的额定电压为1.0kV，在对其进行测量的时候，就需要用2500V兆欧表对其进行测量。首先需要对运行后的线缆进行放电，并将电缆的所有外接线进行拆除，将电缆用干燥、清洁的布进行擦拭；然后把铅皮进行接地，同时非测试的相关电缆芯也需要进行接地，并对其进行逐步测量。需要注意的是，电缆所具有的电容量比较大，如果用兆欧表对其进行测量的时候，就需要对其进行匀速摇动。在测量完成之后，首先需要将火线进行断开，然后再停止摇动，这样就可以有效避免电容电量在对兆欧表进行反充电的时候，出现摇表被击穿。除此之外，在进行测量之后，电缆还需要进行放电，同时，在进行整个测量操作的时候，都需要对相应的绝缘工具进行使用，防止残余电荷引发电击事故。

2.2直流耐压试验与泄露电流试验

通常直流耐压试验与泄露电流试验是同步进行的，对其进行试验的方法也是相同的，而两者在进行测量的时候，重点不同。直流耐压试验主要是对耐受的强度进行测量，在其试验过程中，在橡塑绝缘电力电缆及其附件绝缘内会形成空间电荷，空间电荷的不断形成可导致电缆在交流工作电压下击穿；而泄露电流试验主要是对电缆的绝缘情况进行检测，对于电压的要求不高。直流耐压试验，主要是对电缆所具有的抗压强度进行检查，这种方法在电缆运行以及施工相关单位被广泛应用。其进行试验中所需电压比较高，而设备容量比较小，直流电场中，其电场的分布主要是按照电阻进行的，而且其分布比极其均匀。这种情况下，如果电缆具有缺陷，电压就会使缺陷的部分进行串联，这样就比较容易发现缺陷。通常在对直流耐压试验进行运用，主要是对电缆中存在气泡，机械损伤等缺陷进行发现。对电流的泄露状况进行测量，主要是对电压等级影响下电流所产生的变化状况进行观测，同时还可以对电流与电压之间存在的关系进行观测。其对泄露的电流进行测量，主要是对电缆出现老化以及受潮状况进行反映。

2.3脉冲电压法

也叫闪测法，这种方法是20世纪60年代发展起来的测试方法。首先在脉冲高压信号、直流高压作用下，将故障击穿，再对故障点、观察点两者之间放电电压脉冲的往返时间进行测定。脉冲电压法最大的特点就是不用烧穿高阻与闪络性故障，在故障击穿过程中会产生瞬间的脉冲信号，具有较高的测试速度，并且测量步骤也极为简便。脉冲电压法的缺点有：（1）安全性差，可通过电容电阻分压器测量电压脉冲信号，仪器、高压回路两者间具有电耦合，非常容易造成高压信号的串入，进而使得仪器产生损坏。（2）利用闪测法开展测距过程中，高压电容对于脉冲信号极易产生短路问题，电阻、电感就会产生电压信号，进而增加接线的复杂程度，降低电容放电的时候故障电缆的电压，因此很难击穿故障发生部位。（3）故障放电的时候，尤其是冲闪测试时，分压器耦合电压形成的波形在变化上比较平缓，在分辨时非常困难。

3高压电力电缆故障诊断处理方法

3.1电容电流测定法

在电缆进行运行的时候，不论是电缆与地面之间，还是两电缆之间，都存有较大的电容，电容会在电缆中进行均匀的分布，电缆所具有的长度越长，其含有的电容量就会越大。在对电容量进行测量的时候，可以根据其电流，对故障出现的位置进行准确的检测。对电容电流进行测定时，通常使用的设备为交流毫安表、交流电压表等。首先，需要使用交流毫安表，对电缆首端所有芯线中所含的电容电流值进行测量，然后再对其末端的电容电流值进行测量，以此对出现故障的芯线与完好芯线之间的比值进行计算，依照计算结果，对电缆芯线出现断线故障的位置进行判断。同时，在对电缆所具有的总长度进行测量的时候，需要加强电流表读数的精确度，从而使测量中出现误差的现象大大减少，并精确的找到故障出现的位置。

3.2测声法

测声法，主要是对电缆的故障的进行检测时，通过放电声对故障进行寻找的方法。其主要的使用设备通常是直流耐压试验机设备。在对电缆进行诊断的时候，首先需要使用直流耐压试验机，给电缆中具有的电容器进行充电，当达到规定的电压值的时候，就需要进行放电，当电缆放电时，存在故障的地方就会有“滋滋”的放电声发出，如图1。而维修人员在听到这种声音之后，就能够对故障出现的位置进行较为准确的判断。

图1测声法电缆放电图

结语

综上所述，电力电缆作为电力系统中对电能进行输送的重要通道，电力电缆在工作中所具有的可靠性，可以确保社会的顺利生产。通过对电力电缆出现故障的原因进行分析可知，需要对电力电缆进行管理的力度不断进行加强，同时，需要确保对电力电缆进行时常的保养以及维护，通过对科学检测方式以及先进故障排除技术的应用，从而确保电力系统能够实现正常运行。

参考文献：

[1]何先华.高压电力电缆故障诊断技术[J].城市建设理论研究（电子版），2015（15）：5509-5510.

[2]涂伟.浅谈高压电力电缆故障及相关策略[J].建筑工程技术与设计，2015（31）：1047.