電力電纜的故障原因及檢修方法

　　在電網(wǎng)中為了提高供電可靠率，必須增加變電所的出線回路數(shù)。要解決線路走廊與城市規(guī)劃之間的矛盾，有利于美化城市并與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。在中、低壓配網(wǎng)中已大量采用電力電纜供電，在一些高新技術(shù)開發(fā)區(qū)內(nèi)已見不到架空線，全部采用電纜供電。電力電纜萬一發(fā)生故障就不像架空線方式發(fā)生故障后那么容易發(fā)現(xiàn)故障點。

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　　1、原因分析

　　電力電纜發(fā)生故障的主要原因為：外力破壞、市政建設(shè)時野蠻施工；電力電纜施工時沒有嚴格按工藝要求而留下的隱患；電纜老化便絕緣性能降低；大氣過電壓、操作過電壓等。電力電纜的故障按其性質(zhì)可分為：開路故障；低阻故障；高阻故障；閃絡(luò)故障和封閉故障。按故障的狀態(tài)可分為：接地故障；短路故障；斷線故障；混合故障。按故障的類別可分為：單相故障；兩相故障；三相故障等。電力電纜故障的探測一般要經(jīng)過診斷、測距、定點三個步驟。首先要確定電力電纜故障的性質(zhì)、狀態(tài)、類別和故障的嚴重程度，以確定選擇故障的探測方法，達到修復(fù)恢復(fù)供電之目的。

　　2、故障的診斷

　　當(dāng)電力電纜發(fā)生故障后，首先根據(jù)變電站的繼電保護裝置動作情況和信號回路所示信號初步判斷電纜故障的性質(zhì)、狀態(tài)和類別。進行常規(guī)的絕緣電阻試驗和“導(dǎo)通試驗”。電力電纜故障的測距方法有：

　?。?）電橋法：將被測電力電纜的故障相與一根非故障相在電纜終端處短接，在電力電纜的始端用單臂電橋接至故障相與被短接的非故障相，測得非故障相的電阻加上故障相故障點之后的電阻之和與故障相故障點之前電阻之比，根據(jù)電纜長度就可以計算出終端至故障點的距離。

　　（2）低壓脈沖反射法：測試時向電力電纜的故障相注入——低壓脈沖，該脈沖沿電力電纜傳播到阻抗不匹配點——即故障點（為短路點、斷線點、接地點等）時，脈沖產(chǎn)生反射回送到測試點由儀器記錄下來，根據(jù)發(fā)射脈沖與反射脈沖的往返時間差和脈沖在電力電纜中傳播的波速度，便可計算出故障點離測試點的距離。

　?。?）脈沖電壓法：是利用直流高壓或脈沖高壓信號擊穿電力電纜的故障點，通過記錄放電電壓脈沖在測試點與故障點往返的時間計算出故障點的距離。脈沖電壓法是直接利用故障點擊穿產(chǎn)生的瞬間脈沖電壓信號。

　?。?）脈沖電流法：是80年代發(fā)展起來的一種測試方法，與脈沖電壓法有些相似，用高電壓將電力電纜的故障點擊穿，用儀器測量并記錄下故障擊穿時產(chǎn)生的電流行波信號，通過計算電流行波在測試點與故障點往返的時間計算出故障點的距離。

　　綜上所述采用低壓脈沖反射法對電力電纜低阻故障和斷線故障以及采用脈沖電流法對電纜的高阻故障和閃路故障測距是較好的兩種方法，都是利用通過脈沖信號在測試點與故障點之間往返一次的時間來計算出故障點之間的距離。

　　3、故障的定點

　　將電力電纜故障點的距離測定之后，便要對地面開挖并對電力電纜的故障進行修復(fù)。電力電纜往往是數(shù)根電纜并排敷設(shè)或設(shè)置于電纜溝內(nèi)，還應(yīng)區(qū)分出哪根是發(fā)生故障的電纜，即使對電力電纜故障點測距也只能判斷出故障點的大概范圍。因此，需用儀器對電力電纜故障點準確定點，一般電力電纜故障點的定點可采用聲磁法或音頻感應(yīng)法。

　　（1）聲磁法：使用脈沖高壓使電力電纜故障點擊穿放電，利用電纜故障間隙放電時產(chǎn)生機械聲音對發(fā)生高阻故障和閃絡(luò)故障的電力電纜定點。由于電力電纜故障的狀態(tài)和類別不一、故障損傷的程度也不一樣、且電纜埋深或是否穿管等因素都會反映到放電聲音的大小，即使在故障點附近能聽到放電聲仍很難準確定點。聲磁法是根據(jù)聲音信號與磁場信號傳播速度不一的原理，利用儀器探頭撿出聲音信號和磁場信號的時間差來確定準確的故障點。聲音在電力電纜周圍介質(zhì)中傳播速度大約為500m/s左右，而磁場信號傳播速度幾乎接近于光速——30萬km/s，從故障點至儀器探頭之間磁場信號傳播的時間可以忽略不計，以磁場信號觸發(fā)后開始記錄聲音信號，所以根據(jù)檢出的聲音信號至儀器探頭之間傳播時間的長短可以作為判斷電力電纜故障點的遠近，檢測聲音傳播時間最短地點即為故障點。

　?。?）音頻感應(yīng)法：對于電力電纜的短路故障，由于無放電聲而不能采用聲磁法，只能采用音頻感應(yīng)法對故障點進行準確定點。

　　音頻感應(yīng)法用音頻信號發(fā)生器在電力電纜短路相芯線間通上音頻電流。電力電纜會發(fā)出電磁波。在電力電纜故障點附近的地面上用探頭（電感式線圈）沿被測電力電纜走向接收電磁場變化的信號，將信號放大后送入耳機或指示儀表檢測信號的變化情況，直至信號消失。在電力電纜故障點音頻信號最強。

　　以上介紹了電力電纜發(fā)生故障之后診斷、測距、定點三個步驟和其中的幾種方法，在實際工作中要根據(jù)情況選擇合適的方法。重要的是要積累經(jīng)驗，摸索出一套準確探測電力電纜故障和確定故障點的方法。