20k V及以下电力电缆常见的故障分析和处理措施

20k V及以下电力电缆常见的故障分析和处理措施

赵家峰 邹建强

嘉兴恒创电力设计研究院有限公司供配电服务分公司 浙江嘉兴 314000

摘要：社会经济的发展促进人民生活水平的提升，而生活水平的提升也产生了更多的供电需求。如果在电网运行的过程中出现了电力电缆故障，不仅会影响人们日常生产生活，同时还会直接造成维修费用大量增加。本文主要探究电力电缆常见故障产生原因，以及重点维护内容。

关键词：20kV；电力电缆；故障；措施

1导言

电力电缆故障点测寻方法研究,是保证电力电缆安全运行的重要举措,电力电缆实际应用中具有安全、美观以及可靠、稳定等特点,提高城镇配电网运行速度。城市化建设迅速发展,电力电缆应用数量迅速上涨,在这种情况下,电力电缆出现故障的概率增加。电力电缆隐蔽性极强,这提高了故障点测寻的难度,对此需不断探索测寻方法,及时解决电力电缆故障,实现电力电缆持续运行。

2电力电缆的故障探测步骤

电力电缆故障的探测主要通过以下三个步骤进行：第一，故障诊断；第二，故障测距；第三，故障定位。其中故障诊断主要是对电缆性质进行分析，在此基础上选择正确的测试方式，从而使得测试时间能够大大缩短[2]。而故障测距主要是通过低压脉冲波对电缆长度进行有效测算，从而对电缆测试全长及实际全长有一个掌握。如果出现的是闪络性故障，则需要采用直流高压闶络法来进行测算，从而得到故障点到测试端的距离范围数，并通过已有参数进行测算评估。最后通过测算出来的故障点距离范围利用声测来对故障点进行更加准确的定位。

3电力电缆故障出现原因剖析

电力电缆故障的出现,必须掌握其原因,这样才能更好的解决,制定行之有效的测寻方法。根据对电力电缆故障点的调查与研究,故障出现的原因主要包括以下几方面。

3.1电力电缆受到外力影响

电力电缆作为供电网的重要组成,需要市政做好管理工作。电力电缆受到外力影响,出现各种故障。市政管理对这方面重视不够,缺乏系统的巡查方案,据调查,外力影响下电缆损伤事故在电缆事故中所占比例为45%。

3.2电缆机械损伤原因分析

电缆应用施工中,施工操作规范没有达到施工标准,加上监督人员监管不到位,尤其是电缆敷设方面,施工处理不到位,埋下施工安全隐患,造成电缆施工结束运行后,电缆承受力下降,频繁出现被击穿的现象。

3.3电力电缆承受负载过大

电力电缆故障的出现,还存在负载过大的原因。尤其是供电运行高峰期阶段,电缆承受负载迅速增加,长此以往的运行,电缆负载承受力下降,温度出现异常,一旦波动过大,电缆相互连接处或者薄弱位置会出现击穿现象,影响电缆运行[2]。

3.4外界环境对电缆的影响

电缆应用中,周围环境与地质条件会对电缆安全造成影响,尤其是地质方面,对电缆长期腐蚀,电缆保护层受损,电缆被击穿。地区环境较为恶劣时,会导致电缆终端套管经常出现污闪现象,严重时还会出现电缆短路的问题。

3.5接地短路故障时长出现

受到客观因素影响,电缆接地故障为被工作人员所发现,致使电缆在短路故障下仍继续运行,当一段时间后电缆就会出现击穿问题。

3.6其他故障

电力系统运行中常见的电缆故障分为开路故障、低电阻故障和高电阻故障3类。

(1）开路故障主要表现为电力电压无法通过电缆设备正常传输到终端，断线故障是这类故障的典型；

(2）低电阻故障是指电缆接地绝缘出现故障，短路故障是这类故障的典型；

(3）高电压击穿绝缘层现象是电缆高电阻故障的具体表现，闪络性是这类型故障的特点。

420kV及以下电力电缆维护措施

4.1电力电缆的故障探测方法

一是电阻电桥法。电阻电桥法主要是依据电阻及电缆长度之间的正比关系来进行的。在进行现场探测的过程中，可以对电阻的测算与正常情况下电阻的大小进行比对，得到故障端的距离范围。

二是电容电桥法。如果电缆故障呈现出断路性质，直流电桥测量臂是无法直接构成直流通路的，因此采用电阻电桥法是无法进行故障距离测算的，在这样的情况下只能通过电容电桥法或其他方式来进行有效测算。

三是低压脉冲法。低压脉冲法主要应用于三种情况，即电缆的开路、短路及低阻故障。断路故障的反射脉冲与发射脉冲极性相同，而短路故障的反射脉冲与发射脉冲极性相反。这种方法适用范围较小，仅针对电阻小于100Ω的短路及断路故障。

4.2故障检测与距离确定。

电力电缆故障测寻中,还要注意,必须及时对故障进行测距,掌握具体距离才能更好的寻找隐藏的故障点,确保故障及时解决。由距离测量先掌握故障点大体区域。测距以电气测距位置,将故障点位置确定,采用兆欧表对电缆的电阻值进行测量,同时还包括低压脉冲测距方法。如果不能准确测量,则判断此次故障为高阻性故障,在当前测量基础上还要结合直接闪络法进行测量,由此准确确定故障点位置。

4.3加大电力电缆保护区的维护工作力度

若施工工作是在电力电缆保护区内开展，那么应该进一步加强电力电缆的维护及管理，需要确保专业的工作人员进行现场施工，在进行现场施工的监督与管理的过程中，需要重点关注现场电力电缆线路的维护。如果在施工过程中出现了电缆被破坏的现象，那么必须及时安排专业人员来尽快完成排查检修，从而保障电网能够迅速恢复，安全稳定供电。

除此之外，在施工过程中，电力电缆的维护人员还需对保护区内的有关建筑及环境条件进行定期巡查，注意土壤是否有下沉现象，避免在施工的过程中出现线路外露。

4.4定期维护电力电缆线路，避免出现线路外露情况

在进行维护巡检时，为了防止电力电缆外露对电网运行造成影响，需要制定计划进行定期的线路维护。如果在巡检的过程中发现由于保护不当出现的线路外露现象，需要及时进行探测巡查，巡查过程中，需要重点关注以下几点：第一，电力电缆的外部保护及中间头是否完好，避免出现腐蚀及缺失；第二，接线端子选用是否满足相关要求，如果线路出现问题，应该及时进行修复，对损坏配件进行更换。目前，我国的城市及乡镇电网正在不断建设发展中，因此，电力电缆运行的环境变得更加复杂，电力电缆的维护与管理也更加困难。为了确保生产生活用电的安全性及可靠性，电缆工作人员需做好电力电缆维护工作，当故障发生时，能够及时准确进行定位并判断，避免带来不必要的损失。

4.5电力电缆的故障探测方法

一是电阻电桥法。电阻电桥法主要是依据电阻及电缆长度之间的正比关系来进行的。在进行现场探测的过程中，可以对电阻的测算与正常情况下电阻的大小进行比对，得到故障端的距离范围。二是电容电桥法。如果电缆故障呈现出断路性质，直流电桥测量臂是无法直接构成直流通路的，因此采用电阻电桥法是无法进行故障距离测算的，在这样的情况下只能通过电容电桥法或其他方式来进行有效测算。三是低压脉冲法。低压脉冲法主要应用于三种情况，即电缆的开路、短路及低阻故障。断路故障的反射脉冲与发射脉冲极性相同，而短路故障的反射脉冲与发射脉冲极性相反。这种方法适用范围较小，仅针对电阻小于 100Ω 的短路及断路故障。

结束语

综上所述，目前，我国的城市及乡镇电网正在不断建设发展中，因此，电力电缆运行的环境变得更加复杂，电力电缆的维护与管理也更加困难。为了确保生产生活用电的安全性及可靠性，电缆工作人员需做好电力电缆维护工作，当故障发生时，能够及时准确进行定位并判断，避免带来不必要的损失。

参考文献

[1] 冀维成.35kV及以下电力电缆故障点测寻方法[J].硅谷,2009(01):43+58.

[2]梁永春.高压电力电缆温度场和载流量评估研究动态[J].高电压技术,2016(4):1142-1150.