高压电缆故障点的分析判断和故障点查找

陈香敏

摘要：高压电缆作为电厂连接电气设备、传输电能的主要方式，因为其具备较好的安全性和稳定性，所以在电厂中得到了广泛普及应用。然而电厂高压电缆在使用过程中受到较多原因影响，导致其出现故障，对供电造成了较大的困扰。提升高压电缆故障点分析判断水平，准确定位故障点，是采取合理的措施解决故障的基本前提。基于此，本文先分析了高压电缆中的常见故障，然后对如何分析判断高压电缆的故障点进行了研究，最后提出了高压电缆的故障点的查找方法，以供相关的工作人员参考借鉴，以期本文探讨的内容能对我国电力事业的健康发展提供一定的帮助。

关键词：高压电缆；故障点分析；故障点查找

1高压电缆的常见故障

1.1电缆附件故障

由于高压电缆附件要求较高，制作工艺十分复杂，导致高压电缆在接头、终端等附件上，较为容易出现故障现象。目前常见的附件故障产生原因有以下几点：制作的电缆中间接头、终端存在质量问题，比如导线压接、导体连接管压接等在制作过程中，未按照要求工艺技术要求进行，造成附件质量低劣，导致出现故障；附件制作材料选择不合理，造成电缆附件的膨胀系数与本体之间的差异过大，导致密封性能变弱，造成短路故障；在制作电缆接头的过程中，周围环境湿度与标准不符合，对电缆的绝缘性能造成了较大影响，甚至造成电缆击穿故障等。

1.2电缆老化故障

高压电缆在长久的使用过程中，电缆受到诸多因素的影响容易老化，比如机械、电、光、热等，这些因素会导致其绝缘性能大幅度降低，造成电缆出现故障的概率变大。高压电缆在正常情况下，一般使用30年后才会逐渐老化，但受到外界因素的影响，在较短时间内出现老化的现象较为普遍，造成过早老化的主要原因有：选择的电缆型号不合适，在长期超负荷工作状态下导致电缆过早老化；高压电缆线路靠近热源，长期高温受热状态下，造成了电缆热老化；环境中存在可以与电缆绝缘层发生不利化学反应的物质，使得电缆在长期使用过程中不断发生化学反应，导致电缆容易过早老化。

1.3电缆护层故障

电缆护层具备一定的绝缘性能，其可以确保电缆主体尽可能的少受侵蚀与损坏，但电缆护层出现故障的概率较高，严重影响传输效果。电缆护层出现故障的主要原因包括：生产制作的不合格、电缆护层应用本身存在缺陷；在电缆敷设过程中，施工工艺不规范导致绝缘层机械损伤，但在几个月甚至几年后损伤部位才发展成故障；受到建筑施工外力影响使其受到破坏等。

2高压电缆故障点的分析判断

高压电缆故障类型较多，且各个故障各自具备了较为复杂的特性，比如导电故障，其主要是导体出现故障，但在导体故障中又包含了导体断线造成的开路故障、导体短接造成的短路故障。

高压电缆故障主要可以划分以下几类：高阻或低阻故障；闪络或封闭故障；接地、断线以及短路等混合故障；单相、两相以及三相故障。通过检测电缆故障电阻状态时，根据万用表可以分析判断是高阻故障还是低阻故障；通过直闪法测量，可以判断是否出现闪络故障；在故障点电阻为零时，可以采用低压脉冲法进行分析判断；在故障点电阻无穷大的情况下，可以采用低压脉冲法进行测量，判断断路故障原因。

在分析判断高压电缆的过程中，需要先判断故障类型，然后采取相应科学的措施对故障原因和故障类型进行进一步检测确定，从而提高诊断效率，降低判断出现错误的概率。

3高压电缆故障点的查找方法

3.1冲击放电声测法

冲击放电声测法是当前较为常用的电缆故障点定位方法，其通过在故障电缆上加一个高的冲击电压，在故障点发生闪络放电时会产生较大的放电声音，利用传至地表的声音可以通过定位仪准确找出故障点。

3.2音频法

在高压电缆出现单相、两相以及三相短路故障时，电阻值为零，放点间隙短路，冲击放电声测法听不到放电声，无法精确对故障点进行定位，此时则可以采用音频法。基于高压电缆两心线里流动的电流，产生的磁通相位差与故障点前后磁通变化规律性，从而产生了音频法。

3.3声磁同步原理

通过对声测法进行不断的改进，采用电磁波和声波接受状况对故障点进行判断。当地振波信号与电磁信号同步时，表示故障点就在附近。

3.4低压脉冲法

低压脉冲法的原理是在故障电缆上加上一个低压脉冲信号，当脉冲遇到故障点或者电缆接头、电缆终端时，由于电气参数突变的原因将会对脉冲信号产生折射和反射作用，用相关仪器记录脉冲发射和脉冲接收之间的时间差，通过计算可以推导出故障点的位置。该方法适用于开路故障和低阻故障，但其局限性在于存在检测盲区。由于测试仪器一般采用矩形脉冲，如果在脉冲宽度时间内测得的反射脉冲与发射脉冲相互重叠，则仪器无法区分两种波形，即不会测出故障点的距离。

3.5二次脉冲法

通过对故障电缆发射一个低压脉冲，由于特性阻抗并未发生较大的变化，脉冲在面临高阻故障点时不会反射回来，脉冲直到另一终端后才会反射，记录下该波形。再对故障电缆发射一个高压脉冲，击穿故障点，使其产生转化，变为低阻故障，相关仪器在此时会出发一个低压脉冲，低压脉冲在碰到故障点时会直接反射回来，记录下该波形。通过比对两次波形，出现交叉的点或者异常的范围则为故障点范围。二次脉冲法操作方便、功能较为全面，波形图简单易懂，能够较好的判断故障范围。

3.6冲击闪络法

冲击闪络法利用向故障点发射一个高压脉冲信号，将故障点击穿放电，即发生闪络现象。冲击闪络法的适用范围最广，由其对高阻故障和闪络性故障十分有效。除了冲击闪络法还有直流闪络法，区别在于施加的信号变为了直流冲击电压，目的也是击穿故障点并产生放电现象。

3.7万用表法

万用表法的测量原理为：在终端将电缆的金属屏蔽层与电缆缆芯进行短接，在始端利用万用表测量电缆缆芯与金属屏蔽层之间的电阻值。如果测得电阻值为无穷大，测故障为开路故障；如果测得电阻值大于两倍的线芯正常电阻，则视为似断非断故障类型。对于三芯电缆，若有金属屏蔽层，则在终端位置将金属屏蔽层短接，然后用万用表在始端测量三相间的电阻值和三相对绝缘层的电阻值。如果电缆不具备金属屏蔽层，只需测试相间电阻。

4结束语

在高压电缆出现故障时，科学、准确、迅速的判断电缆故障，通过采用准确的检测定位方法与合适的仪器，精准的定位电缆故障点，可以更快、更好、更效率的修复高压电缆故障，为人们生活、生产提供安全稳定的电能保障。

参考文献

[1]屈光宇，沈菲，陈彤妍.高压电缆故障分析及检测方法研究[J].能源与节能，2017(02)：50-52.

[2]赵建刚，黄剑凯.高压电缆护层接地故障查找技术的探讨与应用[J].冶金动力，2016，01：10-14+20.

[3]卫永琴，张琦，西沙.基于多频测相和行波测距法的电缆故障定位方法[J].科学技术与工程，2017，17(36):184-188.

[4]芦威宇.浅析输电线路电力电缆常见故障及其机理[J].华东科技:综合，2020(12):0253-0253.