电力电缆故障的检测及预防
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电力电缆故障的检测及预防
随着社会经济的快速发展，极大程度上促进我国工农业发展，对电力需求也日益激增，从而对电网的运行也提出了更高的标准要求。电力电缆作为当前我国电能传输和分配的重要载体，它的正常运行与否直接关系到当地经济甚至整个国民经济的建设。近年来，随着电力电缆网络化的快速发展，电缆线路的运行环境变得更为复杂，因此，加强对电力电缆故障的监测和预防显得尤为重要，这样才能够保障正常的生产活动。本文就对电力电缆故障的检测以及预防进行了研究。
一、电力电缆故障的种类
一般而言，电力电缆故障的种类主要有以下几种：
（一）三芯电缆一芯或者两芯接地
通常情况下，接地电阻小于1000兆欧称为低阻接地故障，接地电阻大于1000兆欧称为高阻接地故障。
（二）三相芯线完全短路
一般而言，我们将短路电阻大于100兆欧称为高阻短路故障，短路电阻小于100兆欧称为低阻短路故障。
（三）闪络故障
闪络故障通常是指，电缆绝缘出现了故障，但是出现故障的地方有较高阻值，因此，在电压高的环境下，很容易出现瞬时击穿的障碍。
二、电力电缆故障产生的原因
电力电缆由于所处的环境不一样，从而出现的故障也不尽相同。为了更有效地预防故障的发生，减少电缆的损坏，了解电缆故障产生的原因是很有重要的。一般而言，电力电缆故障产生的原因主要有以下几点：
（一）机械损伤
在电缆故障中，电缆的机械损伤占据着较大的比例，形成机械损伤的原因主要有在安装的过程中损伤、因行使车辆辗压损伤、因受到外力而损伤、因土地下沉而造成的电缆接头和导体损伤。倘若电缆出现损伤故障及时引起故障是很容易被我们察觉的，通常情况下也不会出现较严重的事故。然而事实情况并非如此，若电缆的损害较小，在日常运行过程中不会产生较大影响，但是长久过后，轻微的损伤就会日益严重，会严重威胁到电缆的正常运行，很容易造成电力电缆故障，从而也会带来巨大的经济损失。
（二）化学腐蚀
通常情况下，很多电缆都在埋藏在地面下方，从而地面下方的土壤会直接影响到电缆的使用。倘若地质土壤呈现出酸碱性，这样就很容易埋藏在地下的电缆产生腐蚀，久而久之，电缆的外层保护皮就会出现开裂、穿孔等现象，若电缆没有外层的保护，会极大程度上降低绝缘性，很容易造成故障。
（三）绝缘受潮
电缆的绝缘受潮多是指电缆的接头部分，引起电缆接头受潮的主要原因就是在安装的过程中未严格封闭，从而致使水分进入。与此同时，在安装的过程中，如果天气阴暗潮湿，也很容易导致水分侵蚀接头，这样在电场的作用下，电缆的绝缘性大大降低，极大程度上损坏电缆，从而引起电缆故障。
（四）绝缘层老化
在电流的热效应作用下，负载电流在流经电缆的同时，很容易导致导体发热，与此同时，电荷的集肤效应、绝缘介质的损耗也容易造成附加热量，会增加电缆温度，长期在这样的环境下运行，再加上夏季天气的炎热，很容易导致绝缘层老化，从而引起绝缘损坏。
（五）材料材质问题
一般而言，在制造电缆绝缘的过程中，会产生很多杂志，电缆头在制作的过程中会出现包缠绝缘层不均匀的现象，再加上节电常数的不同，电缆受电厂作用影响，很容易出现老化。除此以外，若电缆头外皮的材料防污能力不达标的话，也很容易导致电缆老化。
三、基本的电力电缆故障检测方法
（一）电桥法
电桥法是指将被测电缆终端的故障相和非故障相连接，将电桥的两端分别接上故障相以及非故障相，通过调节电阻来达到电桥的平衡，然后运用公式计算出故障点的位置。当前，电桥法在现场中的应用不断减少，但是电桥法也具有自身的优势，可以有效地解决那些没有明显的低压脉冲反射，而且不易出现高压击穿的特殊故障。简而言之，电桥法具有便捷性强、准确性高的特点，同时也应该认识到它所存在的不足，就是不能够解决高阻抗与闪络性故障。
（二）脉冲电流法
一般而言，脉冲电流法是指把电缆故障点使用高压击穿，通过仪器将故障点产生的电流行波信号进行记录，从而根据分析出的电流行波信号在测量端和故障点运行所花费的时间计算出故障距离。通常情况下，脉冲电流法是利用现性电流耦合器来对电缆中的电流行波信号进行采集。
（三）低压脉冲反射法
低压脉冲反射法是指在测试的过程中在电力电缆的故障相中注入低压脉冲。低压脉冲通过电缆传播到阻抗不匹配点（也就是我们所指的故障点），当脉冲产生反射又回溯到测试点的时候，会通过仪器将其记录，然后根据发射脉冲和发射脉冲往返的时间差度以及脉冲在电缆过程中的传播速度，这样就可以将其故障点与测试点之间的距离准确测试出来。采用低压脉冲反射法最大的有点就是使用简单，在实际过程中，对电缆的实际长度以及其他详细资料不必明确知道。然而它也具有一些不足，即若不明确电缆的走向，就不能够处理高阻抗与闪络性之间的故障。
（四）实时专家系统
简而言之，专家系统属于一个涵盖智能特点的计算机程序，之所以具有智能特点主要是因为这种系统在一定的领域范围内可以模仿人类专家的思维从而有效地解决存在的复杂问题。所以，专家系统具备丰富的知识是很必要的，与此同时，还应该具备人类正常的思维模式，从而有效地解决出现的问题。除此以外，在进行电力电缆故障检测时还应该注意以下几个问题：一、低电阻和高电阻并没有明确区别，这样在实际操作过程中就可以灵活使用多种方法，进行综合判断。例如，通常35kV的电缆较为复杂，中间头以及H接头都较多，从而街头故障的波形很不容易辨别，如果我们断定是街头出现的故障，未来路得到准确的测距效果就需要采用在故障点充分放电的方法；二、若电缆的一端测试放电不充分，或者无法采集到电缆的测试波形，就需要我们从另一端进行升压测试。总之，不管采用什么测试波形，若故障点与测试端的距离较近，自然就会产生盲区，无法科学判断并识别波形，为了有效解决这一问题，就需要从电缆的另一端进行测试；三、定点仪能够探测到的距离与放电声音高低、泥土的湿度有着密切关系。具体来讲，放电声音越高，泥土就会越干燥，从而就能够检测到更远的距离。与此同时，在施工的过程中若完整地保存原始资料，熟悉电缆路径，这样在接头处就会出现标志桩，可以减少查找电缆故障的时间。此外，在进行试验之前，准备汽油或者柴油发电机作为试验仪器的电源也是很有必要的。
四、电力电缆故障预防措施
如何有效地于预防电力电缆故障，我们可以从以下几方面做起：
（一）科学合理地选择电缆类型
长久以来，油纸绝缘电缆是众多电力企业所偏爱电缆，这主要是因为油质绝缘电缆生产制造技术较先进，不仅成本低，而且使用寿命较长。但是在设计使用的过程中也存在很多不便，尤其是绝缘油非常容易流淌，从而严重影响到电缆绝缘的性能。
如今，交联聚乙烯电缆是制造技术最为先进的电缆，这种电缆在运行过程中具有较强的便捷性，不仅不受温度高的影响，而且也不会因高差而出现问题。除此以外，与以往使用的油纸绝缘电缆相比较，交联聚乙烯电缆具有更多的优势，从而交联聚乙烯电缆深受众多电力企业的青睐，同时在这种电缆的基础上不断以往所使用的电缆进行升级改造，不仅有效地解决了由于落差所产生的故障，还大大提升了电缆的传输能力。
（二）不断改进电缆终端制作工艺
通过研究电力电缆产生的故障，从中我们可以看出造成电缆漏油的一个重要原因就是电缆终端的制作工艺不合格，因此，改进电缆终端制作工艺显得尤为重要。具体来讲，使用那些性能稳定、强度较高、密封性较好地环氧树脂电缆终端，从而就可以有效地解决电缆漏油的问题，极大程度上提高了电缆的绝缘性能。
（三）加强日常运行维护工作
电力工作建设对经济发展发挥着关键作用，有力地促进了国民经济的发展。在工作中要坚持端正的工作态度、培养科学的工作方法、高超的技术能力。同时要做好电力电缆的日常防护工作，这样就可以有效地避免故障的发生。而且在日常的运行过程中也应该做好基本的监管工作，这主要是因为做好日常的监督和管理工作可以从根本上避免故障的发生，能够及时发现问题并尽快解决存在的问题。一般而言，做好日常的监管工作多是指在一定时期要对电缆、土壤、环境温度进行检测，防止因电缆过渡而出现状况；用配电盘式电流表或者记录电流表专门测定电缆线路的负荷，测量电缆铅包对地电阻；技术人员要在定期地对埋藏在土壤下的电缆进行检查。通常按照3个月重点检查一次，6个月开展全面检查的原则。同时要对检测的结果及时进行记录，根据出现的问题提出解决方案。
（四）强化管理，加大投入力度
众所周知，仅仅依靠先进的科学技术和良好的方法对于促进企业的发展是不够的，还需要健全的管理制度做保障。关于电力电缆的运行和维护也是如此，不仅需要科学的方法，还需要完善的管理制度。在电力电缆线路的日常运行维护中要坚持责任到位、操作到位、监督到位。除此以外，加大科技力量的投入也是很有必要的，制定出合理规范措施，完善基本资料，切实做好电缆防护、电缆故障的侧寻、电缆事故抢修等工作，为电力的正常运营提供条件。
（五）重视电缆通道的选择
由于电缆通道的环境会直接影响到电缆的运行。通常，若电缆环境的周围的土壤中含有与氯化物、酸碱溶液等，很容易腐蚀电缆，而且地下水的污染也会对电缆造成一定的腐蚀。因此，在安装电缆的时候，要重视电缆通道的选择，要认真检测周围的环境和土壤，尤其是在化工区，更要重视电缆通道的选择，积极才有有效措施避免因腐蚀而造成的电缆故障。除此以外，为了更加有效地防止电缆故障的发生，通常就需要我们做好电缆电压的日常检测以及测量工作，保障电缆线路能够规范的负荷中运行。若在测量过程中出现超负荷现象，要及时通知相关部门进行处理。
总而言之，电力电缆是电网运行的重点，它的正常运行会直接关系到人们正常的生产和生活。要想做好电力电缆故障的检查及预防工作就需要我们了解电力电缆故障产生的原因，加强电缆的管理，做好电缆故障防护等工作。当前，我国在电力电缆故障的检测技术还有待进一步提高，与国外先进的电力电缆故障检测技术相比还存在较大差距。因此，我们要不断加大科技投入，研发出新的技术，从而为提高配电系统的供电可靠性，为了社会经济的发展提供有力保障。
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