电力电缆试验方法及检测技术分析
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摘 要：电力电缆的带电诊断与故障处理工作的开展，对于地方电力的稳定性提升，能够产生决定性的影响，通过在技术水平上获得良好的提升，完全可以促使未来工作的安排获得更高的可靠性、可行性。
关键词：电力电缆；故障；检测技术
前言
近年来，随着我国电力体制改革进程的不断加快，电网的建设规模日益扩大，同时，电力用户对电能的需求量也显著增加，在这一背景下，高压电力电缆的应用越来越广泛。然而，由于受到各方面原因的影响，使得电缆常常会出现各种故障问题，由此影响了供电可靠性，通常电力电缆发生故障而得不到及时的抢修，便會引起大范围的停电，严重甚至是火灾等。因此，加强对电力电缆的故障分析，并制定出相应的应对措施，对整个电网安全运行都有着非常重大的意义。
1 常见故障原因
1.1 绝缘和保护层受损
电缆绝缘体在煤矿等复杂地质条件下，由于长期处于高温、强电压作用下，其本身电阻会受到一定的影响，从而降低了绝缘效果。当老化的绝缘体与臭氧接触或处于高温环境，都会导致其变质。如果在电缆密集区域安装了过热电缆，会因其不通风而造成电缆过热而绝缘加速老化变质。由于电力电缆表面的保护层极易侵蚀，再加上所铺设路段附近的地下电厂具有超强的腐蚀性，会造成保护层受潮而电缆发生断裂而导致短路，这也是造成电缆发生故障的重要原因之一。
1.2 电缆本身的质量与操作问题
电力电缆在设计制作过程中，没有根据规范的标准来设计，同时制作时使用了劣质材料，加上不合规的操作及分布不合理的电场，这些都是造成电力故障主要的原因，而电缆自身质量问题集中表现为。制作时，电缆的绝缘部位没有包裹好或者出现破损、不平整等原因。电缆附属设备制造过程中金属表面粗糙。电缆绝缘体以及绝缘层受潮造成电力故障。电缆各零件设计达不到技术要求，容易出现泄漏。电缆铺设过程中，有关技术人员没有按照设计进行施工，在靠近电力电缆管理施工的时候忽略了容易电缆破损的问题，同时再长时间的收到侵蚀就容易造成电力系统崩溃，这也是发生故障的一个原因，会给人们的生活和生产带去严重的影响。
1.3 超负荷运行
电流所具备的热效应特点，会导致电流在通过电缆的时候芯线发热，再加上电缆损耗过程中也会产生一定的热量，因此，在电缆在长期工作中会产生大量热量，造成温度不断升高，久而久之就造成绝缘的损坏，尤其是在夏季，其外部环境温度高和电缆本身温度，通常就会造成电缆发生一定的破损现象。一般超负荷运行所导致的电缆损坏主要表现为以下几点：（1）导线接点损坏；（2）电缆保护层容易出现龟裂现象；（3）保护层的绝缘部位老化加速。
1.4 电缆终端的制作工艺
电缆端子电晕放电主要是由于三个铁心分叉之间的距离很小以及铁心与铁心之间形成电容器的间隙，从而导致相间放电或接地放电。长期放电会损坏电缆终端。在电缆在线监测过程中，TEV瞬态电压测试仪发现电缆三指套处的电晕放电幅度高达28dB。可以判断电缆端子制造和安装过程中的不良情况，然后添加污垢，从而引起电晕放电。
1.5 机械损伤引起的故障
220kV高压电缆在使用的过程中，由于受到外力的作用，会使绝缘损坏，甚至会造成导体断裂。在对高压电缆进行安装时，部分作业人员未按规范操作，致使电缆受到过大的机械牵引力导致外部绝缘层断裂。此外，高压电缆基本全都是装设在室外露天环境当中，受到一些自然现象的影响，如大风、阴雨天气等，都可能造成机械损伤。
2 故障的检测与排除方法
2.1 万用表法的应用
这是高压电缆故障检测中最为常用的一种方法，它的基本测量原理如下：在终端电缆的金属屏蔽层与缆芯进行短接，然后在起始端，借助万用表对二者之间的电阻值进行测量。当测出的电阻值为无穷大时，表明电缆故障为开路故障，若是电阻值为2倍缆芯电阻，则可判定为断线类故障。
2.2 直闪法的应用
直闪法是直接高压闪络法的简称，这种方法可在闪络击穿故障的检测中应用。在此类故障当中，故障点位置处存在着极高的电阻，随着闪络的出现，将会产生出电流脉冲波，并以行波的形式，在电缆与故障点间反射。通过电缆的测试端口，可以获取到电磁波的相关数据，依据波形可判断电波的反射时间，进而找出电缆的故障点。直闪法的特点是测试速度快、精度高。
2.3 电桥检测技术的应用
故障电缆相与一条非故障电缆相以短接的方式进行连接，同时，将单臂电桥电路连接于电缆的起始端处。通过对非故障电缆相的电阻与故障电缆相故障点后的电阻及故障点前的电阻值之比进行测量，在结合高压电缆本身的长度，便可计算出故障点的实际距离。该检测方法具体如下优点：操作简单方便，用途广泛。唯一的不足是无法对闪络故障进行准确检测。为解决这一问题，业内的专家学者经过研究，开发出了具有较高灵敏度的测量仪器，在实际检测中，可对此类仪器进行应用。
2.4 低脉冲反射法
低脉冲反射法由于输出信号电压小于150V，故称之为仪器测量低电阻或开路故障。如果无线电波被传输到故障点，一些信号将被反射回来。通过计算时间差，可以计算出故障。该技术可用于测量电缆低电阻故障和电缆长度测试。
2.5 脉冲电流法测距
由于电缆故障点电阻较大，当发生高电阻故障时，故障点的传输系数几乎为零，因此无法准确识别低压脉冲测量方法，因此有必要采用高压闪络测量来检测电缆故障点的闪络，监测。高压引起电缆故障点的闪络点，瞬间引起电路短路，故采用仪器进行故障采集和记录。由阻挡点反射的脉冲电流可以通过判断电流行波信号到两侧和故障端的时间来测量距离。电流脉冲电流法主要利用电流来防止低压侧底线直接连接高压，具有安全方便的优点。
2.6 二次脉冲法
一些电缆的电阻接地在更高的水平上。传统的电压检测方法不能很好地对其进行监测。第二脉冲测量方法向电缆传输低电压脉冲，当脉冲通过高电阻的故障点时，它会发生反应。当脉冲在另一端反射回来时，将记录并存储器件的波形，并计算故障点的距离。
结语
电力电缆故障是由多种原因引起的。除了电缆本身的质量和施工质量外，还与后期的维护和运行环境有直接的关系。为了保证电缆的安全和正常运行，应加强对电缆制造、施工和运行环节中的危险因素的控制，并在一定程度上降低故障发生率。电力电缆作为电力传输和各种电气设备的连接，在电力系统中起着一定的作用。电力电缆故障点的准确确定不仅可以提高供电可靠性，而且可以有效地降低故障维修成本和停电损失。另外，针对电力电缆运行中出现的故障，应根据原因采取相应的措施，以避免故障造成的严重后果，特别是防止电缆故障引起的火灾的发生。只有选择合适的仪器和测量方法，按照一定的程序工作，才能顺利地检测出电缆的故障。
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（作者单位：国网安徽省电力有限公司亳州供电公司）
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