魏焱东
国网河北省电力有限公司石家庄供电分公司，河北 石家庄 050000
摘要：随着我国科学和经济的快速发展，国家电网改造工作迅速展开，电力电缆成为国家电网改造工作中的重要工作项目。而在以往的发展过程中，由于制造缺陷、机械损伤、安装质量、绝缘老化等等原因，电缆故障并不少见，这为人们的生产以及生活带来了重大的损失以及影响。一旦电力电缆出现了故障，将会直接影响周围以及更大范围内的供电工作，因此需要正确分析电网故障，同时根据电缆各项参数来进行详细化判断。
关键词：探测技术，高压电力电缆，电缆故障
引言
经济的发展使得城镇化进程不断加快，电力系统之中超高压、高压电力电缆的应用越来越广泛，成为机电设备中不可缺少的部分。但是伴随电缆数量的不断增多，因为受到自然灾害、外力、施工等因素的影响，导致电力电缆故障次数也有了明显的增加，最终导致电缆绝缘故障屡见不鲜，做好高压电缆故障的定位是关键所在。
1电力电缆故障
无论是高压电力电缆还是低压电力电缆，在实际工作过程中往往都会出现故障，而一般来说出现故障的原因大致可以分为以下几类，机械损伤、绝缘故障、过电压、质量不合格、运行维护不当。这几类故障原因直接影响了电力电缆的运行寿命，造成电力电缆无法保证长时间的正常供电。
2电缆出现故障的原因
2.1配电电缆设备的损伤
配电电缆故障中，较为常见的就是机械故障，导致机械故障发生的原因主要可体现为以下几点。其一，在进行配电电缆铺设时，施工人员由于能力不足，施工中存在不规范的情况，从而导致电缆受到损伤，或者其绝缘层受到破坏。同时在对电缆进行切割时，由于工艺水平较低，使得刀痕出现过深或者尺寸较大的情况，进而埋下安全隐患，很容易引发故障。其二，在配电电缆运送过程中，由于受到外力的影响而导致电缆被破坏。其三，受自然因素以及环境因素的影响，导致配电电缆出现破损，进而引发故障。
2.2绝缘老化
电力电缆绝缘老化主要是由于电缆过热及外界环境腐蚀引起的。比较长时间的过负荷运行，会造成电力电缆发热，导致其绝缘性能降低，薄弱处及接头处首先被击穿。电缆路径在潮湿或者酸碱度较高的地区通过，往往会导致电缆铠装大范围被腐蚀，以致于出现绝缘被破坏，造成故障。
2.3配电电缆设备的腐蚀性损伤
配电电缆还很容易受到腐蚀性损伤，主要分为化学性腐蚀和电腐蚀。化学腐蚀就是指铺设电缆的环境存在具有腐蚀性的物质，这些物质会不断对电缆进行腐蚀，进而导致电缆绝缘层受到较为严重的损伤，进而引发故障，导致电缆无法正常运行
2.4电缆敷设施工质量问题
主要有电力电缆的敷设过程中没有按照要求和操作规程进行施工，在施工过程中使用的设备工具不当或牵引力过大造成电缆保护层机械性损伤，导致电缆故障，单芯高压电缆绝缘保护层交叉换位接线错误导致感应电压过高、环流过大引发电缆故障等几种因素。
3电力电缆故障探测技术
3.1电缆局部放电带电检测技术
电缆带电检测常用方法为IEC60270[6]推荐的脉冲电流法。局部放电故障产生的暂态脉电流会沿着电缆线芯传播，其频带远远大于工频运行电流，可通过耦合法在电缆末端线芯或接地线上检测得到。为了方便技术人员实时实地开展检测工作，电缆带电检测传感器多使用可开合的高频电流互感器，具体的带电检测系统。互感器从接地线采集到的局放信号经由信号处理单元进行滤波、放大，传至分析终端，可对局部放电具体情况进行有效识别、记录，生成多种直观分析谱图。
3.2高压闪络法
这种测试方法的主要适用对象在上文的图表中已经有所提及，那就是高阻闪络性故障。在进行这种故障实验的过程中，电压往往会高达数万伏，因此需要严格遵守规章制度。在实验的过程中，更换接线时应该切断电源，充分调整间距和间隙，保证电容器和电缆能够充分的完全放电，同时还需要注意连接地线。在完成了实验之后，处理人员还需要使用低压脉冲法进行二次测试。同时测试的过程中由于电压较高，还需要注意高电压测试设备的功率与闪光灯的工作功率需要分开，保证闪光灯的连接远离高压线路，防止出现短路的现象。
3.3平衡电桥法
平衡电桥法，就是在电桥平衡时按照其电阻与长度之间的比例关系来计算故障距离。这一种方法主要是实现非故障相和被测电缆故障相的短接。其电桥展开的两臂分别接非故障相和故障相，利用电阻改变器的调节，最终满足电桥平衡的要求。这一种方式主要是在短路、低阻接地、外护套所引发的故障之中使用，但是无法对三相电路低阻故障进行检测。一旦出现因为高阻值引起的电路故障，就可以考虑通过转化的方式将其转化为低阻故障，再一次进行测量，在转化中可以考虑用负高压烧穿故障点的方式来进行处理，但是还需要注意不是所有的故障都可以利用这种方式。
3.4低压脉冲反射检测法
低压脉冲反射检测法就是在进行检测时，先在电缆的一侧输入低压脉冲，使其沿着电缆向前传播。当低压脉冲传播到电阻较高的地方时，脉冲会沿路径反射回来。这种检测方法通过记录低压脉冲从发射到返回到测量故障位置的总时间，具有直观、易于操作的特点，在故障检测中应用较为普遍
3.5测距方法
一般来说常见的测试方法是采用惠斯顿电桥法，电桥法中又包含有电阻电桥法、电容电桥法两种。在测距过程中使用惠斯顿电桥法的优点在于简单方便，同时较为精准，而惠斯顿电桥法的缺点在于其不适用于高阻电路或发生了闪络性故障的电路。伴随着电力电子科技的发展，在近几年来电力电缆的故障测试技术已经有了较大的飞跃，除了惠斯顿电桥法之外，又出现了测距的脉冲电流法、路径探测法、脉冲磁场法以及使用声音信号时间差来寻找故障的方法。
3.6示波器电压检测法
无论是电缆的“短路”还是“断路”故障，均可以使用一端接电源、另一端用示波器测量电压的方法进行检测。示波器可以捕捉到纳秒级的信号，可以说无盲区。
4配电电缆故障检测以及运行维护的策略
在配电电缆故障检测和运行维护过程中，包含的内容十分广泛，涉及诸多方面，对此，必须要建立完善的管理体系，在此基础上开展各项工作，从而保证配电电缆正常的运行。首先，提升工作人员防范意识，强化管理力度，做好配电电缆的日常维护管理工作，并且制定完善的监管制度和巡查制度，对每次的检测和维护工作都要做好相关记录。其次，健全运行维护工作的绩效考核，将其与工作人员的薪资相结合，从而有效地调动工作人员的积极主动性，使其能够自主的参与到配电电缆维护工作中，保证维护工作的规范性，进而构建良好的管理环境，保证配电电缆稳定的运行。
结束语：
高压电力电缆对于电力系统的正常运行有着极其重要的作用，而且在实际工作中电缆故障的类型及原因是多样的，因此熟练掌握电力电缆故障检测的方法是很有必要的。我们要对电缆故障的类型、电缆故障波形及电缆故障测试设备有更加深入的了解，同时注意在工作中积累电缆故障的检测经验，以便在发生电缆故障时能够以最快的速度准确定位故障点，确保电力系统的正常运行。
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