10kV电力电缆故障类型及故障点查找探究

【摘 要】随着经济的发展，人们的用电需求量逐步增大，同时，电力电缆在电力系统中的作用也越来越突出。由于电网运行量较大，再加上一些其他原因，电力电缆在运行中难免会有故障出现，阻碍了电力系统的正常运行。为提高生产效率，必须找准故障出现的类型，并认真分析原因，采取有效措施加以解决。

【关键词】10kV电力电缆；故障；故障点查找

引言

10kV配电网是城市电力系统中相当重要的一部分，对人民生活以及各行各业都产生了巨大影响。相应的10kV电力电缆因为具有较高的稳定性，在传输分配电能方面性能比较优越，而且又能够美化城市，应用范围十分广泛。但同时电缆具有隐蔽性，埋设条件亦复杂无比，若出现故障，很难准确地查找到故障点，从而影响电力系统的正常运行。为此，必须采取一定的方法和适宜的设备，在故障后尽快找出故障位置。

1 故障类型

1.1 短路故障

是指发生短路现象引起的故障，在发生短路时，接地电阻值不一，呈变化状，若在100k？以内，则为低阻短路故障；若高于100k？，则为高阻短路故障。

1.2 断线故障

在导体运行过程中，如果有一相导体或多相导体不连续，但其绝缘电阻又符合要求，达到了规定值，这时很有可能是导线断线所导致的。

1.3 接地故障

通常有单相接地和多相接地两种，且接地时的电阻是不一样的若电阻在100k？以内，为低阻接地故障；反之为高阻接地故障。

1.4 闪络故障

如果出现低电压，电力电缆的绝缘性处于一个良好稳定的状态，不会出现任何故障；如果电压过高，或高压持续时间较长，很容易出现瞬间绝缘击穿的情况，就是闪络故障。

1.5 复合型故障

有时，电缆的线路会同时出现两种或更多的故障并存，这就是复合故障。

2 故障原因分析

2.1 机械设备磨损

机械在长期使用之后，必定会有所损减，再加上受外部环境影响较大，磨损是一项比较常见的故障，出现的频率最高。该故障主要发生在机械的表面，很容易辨别。其形成原因除上述两点外，还有可能是工作人员在施工过程中造成的。如果磨损不严重，很长时间才会彻底击穿。

2.2 绝缘受潮

其形成原因呈多样性，电缆质量不符合规定标准，缺乏良好的密封效果，保管工作没有做好等都可能导致绝缘受潮。在受潮后通常会有相应的表现，如绝缘的电阻有所降低，泄露的电流不断增大。

2.3 绝缘的老化

由于长期工作，机械会产生大量的热量，绝缘层在其作用下很容易发生变化，物理性能减弱，逐渐老化。至于原因，首先是在选材上的失误，以致于在超负荷下长期使用所造成；其次是电缆离热源太近，附近的环境存在着某些物质，可能会与绝缘层发生一些不良化学反应。

2.4 过电压

过电压通常有两种形式，一是外部过电压，即大气过电压，从理论上来说，这种可能性很小，电缆几乎是不会因为遭到雷击而出现过电压的；二是内部过电压，主要是电缆内部出现问题所致，所以，当电缆内部的缺陷较为严重时，极有可能被过电压激发，引起电缆线的绝缘击穿。

2.5 产品的质量

设计和生产工艺一旦出现问题，那产品的质量就很难达到标准，在运行过程中自然很快就会出现各种各样的故障。电缆本身若是有缺陷，如设计不合理，工艺不良等，故障就是在所难免的了。

3 故障点查找

3.1 电桥法

该方法较为传统，先测得电缆的总长度，获取桥壁平衡所需调节的数据，在此基础上，对测点到故障出现处的距离进行计算。当前社会，各种新技术不断更新，电桥法的应用显然持续不了太久。该方法现在发生相间短路的情况中比较适宜，使用起来方便快捷，而且测得的误差较小。其缺点在于要提前获得电缆的准确长度等信息资料，且电缆还需有一个绝缘良好相。而实际中，高阻故障或闪络故障居多，如果采用此方法，则需要花费过多的时间。

3.2 低压脉冲发射法

该方法主要是将低压脉冲通过一定方式传递到电力电缆中，并不断传播，所传递脉冲的频率通常都比较高。这些低压脉冲在电缆中传播时具有自动辨识功能，一旦遇到故障点，电磁波就会发生反射，最终由测量仪器接受。

3.3 直流闪络法

该方法主要负责闪络故障中故障点的查询工作，借助直流电压在极其短暂的时间内将电缆故障点击穿，引起故障点的闪络，然后对波形进行测量，以便准确掌握测量点到故障点的距离。波形比较容易理解，而且具有很高的精确度，在电压较高而引起的闪络故障中较常用，但如果故障点的电阻太低，则不适合选用这种方法，否则容易泄漏电流量，流经电缆的电压减小，故障点难以形成闪络，此时比较适合选用高压闪络法。高压闪络法的关进在于故障点是否击穿放电。需注意的是，间隙放电和故障点被击穿是没有必然联系的。

3.4 声测法

以上三种方法多用于普通的故障，测量的范围太大，不够精细。精确查找是通过查找电缆埋深路径以及埋深深度来确定发生故障的正确位置。

当故障发生时，必然会有些异常的声音发出，声测法就是借助高灵敏度的声电转换器将其放大，形成声音或电流信号，利用相关的仪器或耳机确定故障点。因此，实际测出来的数据会有较大的随意性，而且会存在很大误差。尤其是埋得深度过深时，会加大测量的难度，此时对设备的要求没有那么严格。

声磁通步法是在声测法上的进一步延伸，声音的传播速度和电磁场的信号比要慢很多，相关接受仪器在对信号进行接收时，会误以为是同时从出发点出发的，结果导致如果测量点与故障点距离越远，两种信号的时间就越大。

3.5 感应法

当电缆线芯有音频电流经过，周围会产生一定的电磁波，电磁感应接收器能够感应到电磁波。如果音频电流流到故障点，会引起电流的变化，从而引起电磁波的音频变化。在断线故障或相间低阻短路故障中较适合，但如果是高阻故障，或单相接地故障，该方法则不宜使用。

4 查找过程中的注意事项

首先，所需的基本资料一定要完善；其次，在查找中，如果测量点距故障点太近，各种方法都会有盲区出现，干扰对波形的测量，因此尽量从两端分别做一次测试，比较后再确定；在精确定点时，设备应在距故障点较近的一端，以快速查出故障点。

5 结束语

如今，电力电缆在10kV 配电网络中应用十分广泛，然而由于诸多原因，在运行过程中容易发生故障。此时的主要任务是确定故障类型，尽快找出故障点，并进行仔细分析，采取有效的措施加以解决 。电力电缆的故障种类繁多，有些解决起来难度很大，但万变不离其宗，只要弄清电缆故障性质，选择合适的故障点查找方法，熟悉各种测试仪器的操作方法，就能准确地查找出电缆故障点，保证供电可靠性。

参考文献：

[1]黄卫东.10kV电力电缆故障的类型及故障点查找分析[J].机电信息，2011（15）.

[2]牛庆征.10kV电力电缆常见故障、故障点查找方法及防治措施[J].科技创新导报，2010（15）.