电力电缆故障检测与故障点定位方法

刘强

摘要：通常情况下，电力电缆大多数都是敷设在地下电缆管中或者地沟中，这种做法可以有效地减少自然的侵蚀与人为的破坏，防腐效果和防损伤效果比较良好。但有些线路由于特殊原因需要架空，电力电缆的故障点定位比较困难，迅速以及准确的对故障点进行检测及定位是电力电缆维护工作中的首要任务。因此，本文电力电缆故障分类出发，阐述了电力电缆故障的检测步骤，提出了几点电力电缆故障点定位方法，以此为我国电力事业的快速发展提供帮助。

关键词：电力电缆；故障检测；定位方法

前言：随着我国社会的快速发展，电力电缆安全维护问题已经逐渐引起有关部门的重视。电力电缆在实际运行当中或者工作人员实验过程当中，会产生各种各样的故障及问题，故障种类也较为繁多，其故障表现形式也不尽相同。为了保证电力电缆线路的安全运行，相关检测人员应进行快速查找故障并将其故障排除，这就需要检测排查人员具有一定的专业知识与能力，以及清晰的分析能力和故障判断能力，掌握各种故障排查方法，对其专业检测定位仪器要做到熟练使用。

一、电力电缆故障分类

电力电缆在实际运行测试当中，通常情况下会出现外层保护层或绝缘体损坏脱落而引发故障等问题，这种情况一旦发生，将会直接导致电力电缆线路停电，甚至会直接影响到整个电网的安全[1]。引起电力电缆故障的原因有很多，例如机械破坏、绝缘体受潮、绝缘体老化、电力电缆保护层材料质量有问题以及自然灾害引发的电力电缆故障问题，其中最为常见的原因就是机械破坏；根据电力电缆故障部位进行分类，可分为三部分即：电力电缆本身、电缆中间接头、电缆两端。在电力电缆实际运行当中，其发生故障部分大多集中在中间接头部位以及电缆两端；根据电力电缆故障发生的时间不同可划分为两种，即运行故障、实验故障；从电力电缆故障的性质上来说可分为四部分，即低阻故障、断路故障、高阻泄露以及网络故障。其断路故障的引发原因是由于通过的电流过大，导致其电力电缆接头直接被击穿。低阻故障与高阻故障的划分是由电缆自身的阻抗决定的，通常取其10倍为划分界限。网络故障的主要特点就是电力电缆故障点的电阻值较大，其通过的电压也随之增大，这种情况直接引发电缆网络被击穿的问题出现，这种故障大多出现在预防性实验中。

二、电力电缆故障检测步骤

一般来说，在电力电缆发生故障时，相关检测人员需要相应的检测步骤进行检测，合理的检测步骤能够使得检测人员在较短的时间内找到电力电缆故障点[2]。电力电缆故障点检测步骤大体上可分为四步：第一步检测人员第一时间确定电力电缆故障性质，使用电阻表依次检测其线芯对地绝缘电阻和相间绝缘电阻或者在电阻远端将其三相短路，然后在电力电缆近端使用万用表测量出相向导体电阻判断故障的性质是接地、短路、断线，亦或者这三种故障相交存在；第二步检测人员大致检测其故障电力电缆的定位，检测方法是将电力电缆的一端使用相关检测仪器测量出电缆一端与故障点的距离，从而确定其位置；第三步检测人员需找到故障电缆的敷设位置以及敷设情况，在大致确定电缆故障点之后，根据所测的故障点找到故障电缆的敷设情况及途径；第四步即是最后一步对其电力电缆进行精准定位，检测人员根据已经检测的故障性质、故障大致位置以及故障电缆的敷设途径，通过相关检测仪器进行对其故障点的精准定位，其所用到的方法则为跨步电压法和声测定点法。

三、电力电缆故障点定位方法

电力电缆出现故障的种类有很多，电缆故障点所处环境也十分复杂，再加上电力电缆的敷设情况决定着电力电缆故障点无法直观的进行确定，这需要相关的专业仪器以及多种检测定位方法[3]。本文将列出以下一种检测定位方法，以此解决电力电缆中所出现的故障问题。

（一）电桥法

对于电力电缆出现的短路故障、低阻故障以及保护套故障来说，最实用的检测方法则是电桥法[4]。电桥法检测原理是利用双臂电桥检测出电力电缆的芯线的电阻数值，并通过其仪器精准确定出电力电缆的长度，再根据其电桥法故障距离公式，以此计算出电力电缆的故障点的精确位置。利用电桥法进行检测时要保证其检测的精准度，以免出现误差。除此以外，利用电桥检测法检测电力电缆故障点时，应将双臂电桥与万用表相互配合使用，这种方法能够有效的减少测量误差，提高其精准度，以此能够快速检测出电力电缆的故障点。

（二）低压脉冲法

对于电力电缆出现的低阻短路、接地性故障以及断线故障来说，低压脉冲法是十分适合的，低压脉冲法其检测原理是相关检测人员通过发射低压脉冲，沿着电力电缆传播到故障点，并反射到仪器中，低压脉冲所经过的路径数据都将被检测仪器记录下来，并通过相应公式可计算出电缆的故障距离，公式为：Lx=V/2*Tx,其中V为脉冲速度，Tx为脉冲发射的往返时间,Lx为电力电缆长度[5]。脉冲往返时间可由仪器所知，根据公式即可算出故障距离，其中脉冲传播速度与传播介质有关，不同介质脉冲传播速度不同。

（三）冲击高压闪络测试法

对于电力电缆出现的闪络故障、断路以及低阻短路故障来说，其所适用方法则为冲击高压闪络测试法[6]。通常情况下，电力电缆所发生的故障中，高阻故障所出现的频率最高，而冲击高压闪络测试法则十分适用与高阻故障的检测。而冲击高压闪络测试法可以分为两种，包括电感冲闪法和电阻冲闪法，其中电感冲闪法应用十分广泛，电感冲闪法工作原理为相关检测人员将其仪器接通电源，使其电流通过调压器、变压器整流器对电容器进行充电，在电流达到一定程度后，将球间隙波击穿，电流到达故障一端时仪器会产生感应，由此可确定出故障点的位置，实现其对电力电缆故障点的精准定位。

（四）声测定点法

对于电力电缆绝缘体故障来说，所适用的检测方法无疑是声测定点法。声测定点法是利用电力电缆所发射的电声查找故障点，具体步骤则是对其故障电力电缆故障点进行大致定位，在故障点附近放置能够使其故障点产生规则放点的装置，并沿着电力电缆线路，利用拾音器接受来自故障点的放电声波，确定故障位置，来回移动定点仪，直到故障点放电声波最大时则确定改位置为电力电缆故障点。另外，对于敷设较为隐秘的电缆，则需要听诊器进行放大声音进行查找故障点，在利用声测定点法检测电力电缆故障点时，相关检测人员需要注意安全问题，检测仪器与设备需要专业人员进行监测和看管。

结论：随着我国社会的不断发展，电力电缆故障检测技术已然得到了大幅度的提高，对于不同电力电缆故障性质及特点都能够有相对应的检测方法进行检测定位。本文阐述了电力电缆故障的种类以及电力电缆故障检测步骤，同时介绍了电桥法、低压脉冲法、冲击高压闪络测试法以及声测定点法四种方法，以此解决其电力电缆故障问题，从而推动我国电力事业的健康发展。

参考文献：

[1]顾晓璐.电力电缆的运行维护与故障探测[J].设备管理与维修，2017，12(10):17-18.

[2]陈世林.电力电缆故障诊断及定位[J].科技展望，2017，27(26):118.

[3]郭锐.电力电缆故障监测及预警系统的设计[J].科技创新与应用，2017，20(22):94-95.

[4]王射林.电线电缆维护技术及管理措施研究[J].电子测试，2017，22(15):93-94.

[5]宋兴丽.高压电力电缆的故障及诊断处理分析[J].城市建设理论研究(电子版)，2017，21(26):145.

[6]顾朝敏，贾伯岩，潘瑾等.局部放电测量技术在电缆故障预定位中的应用[J].河北电力技术，2017，15(04):35-38.

作者简介：刘强（1974-），男，本科，国网四川省电力公司成都市官仓供电分公司，主要从事电网工程建设管理和电网运维检修管理等相关工作。