１４９ｌＯｋＶ电力电缆故障查找与分析黄玉亭，张延辉（郑州供电公司，河南郑州４５００００）【摘要］随着城市电网改造工作的发展，电力电缆越来越多地运用到电力系统和生产生活的各个领域，当电力电缆发生故障后，如何利用技术先进、性能优良、操作方便的电力电缆故障检测设备迅速、准确定位，在最短的时间内的查找出故障点，能够提高供电可靠性，减少故障修复费用及停电损失尽快恢复供电，是长期困扰我们的难题。［关键词］电力电缆；故障查找；供电可靠性【中图分类号］ＴＭ７５１、电力电缆故障产生的原因１．１机械外力损伤。由于电缆在安装时不小心造成的机械损伤或安装后靠近电缆路径作业造成的机械损伤而直接引起的。有时如果损伤轻微，在几个月甚至几年后损伤部位的破坏才发展到外护套穿孔，潮气浸入而导致损伤部位彻底崩溃形成故障。１．２电缆外皮的电腐蚀。如果电力电缆埋设在附近有强力地下电场的地面下，往往出现电缆外皮铅包腐蚀致穿的现象，导致潮气侵入，绝缘破坏。１．３化学腐蚀。电缆路径在有酸碱作业的地区通过或煤气站的苯蒸汽往往造成电缆铠装和铅包大面积长距离被腐蚀。１．４地颐下沉。此现象往往发生电缆穿越各种道路、铁路及高大建筑物时，由于地面的Ｆ沉而使电缆垂直受力变形，导致电缆的外护套、铠装、铅包破裂甚至折断而造成各种类型的故障。１．５电缆绝缘物的流失。对于油浸来说，在电缆铺设时地沟凹凸不平，或处在电杆上的户外头，由于电缆的起伏、高低落差悬殊，高处的电缆绝缘油流向低处而使高处电缆绝缘性能下降，导致故障发生。［文献标识码］Ａ【文章编号】１００９－５４８９（２００９）１８－０１４９－０１法：脉冲电流法是将电缆故障点用高电压击穿，使用仪器采集并记录下故障点击穿产生的电流行波信号，通过分析判断电流行波信号在测量端与故障点往返一趟的时间来计算故障距离。２．１．３电缆故障定点。电缆故障定点，又叫精测，即按照故障测距结果，根据电缆的路径走向，找出故障点的大体方位来，在一个很小的范围内，利用放电声测法或其它方法确定故障点的准确位置。根据经验和故障发生时出现的现象，可初步判断故障的性质。对于运行中的交联电缆可以由运行人员到电缆路径上进行检查有无开挖和施工现场，或者路径上有无市民反应异常情况，从而减少电缆故障的查找时间。２．２电力电缆故障查找中的常见问题及解决方法。２．２．１不同形式所采用的故障接线方式。（１）对于接地故障：接地故障的冲击高压是加在故障相与电缆外皮之间的，故障间隙放电产生的振动，通过外皮传到了地面上，容易被接收下来；（２）相间故障：相对相间故障，冲击高压加到两故障相之间（其中一相接外皮），故障间隙放电产生的振动被电缆绝缘和护层屏蔽，地面受到的地震感较弱：（３）断线故障：断线不接地故障，其中故障相要在远端接地，以构成放电回路。因为电缆绝缘和护层阻隔了断线处间隙放电的机械振动，地面上接收的地震感较弱。２．２．２对于地震感较弱时可以采取。（１）选用容量大的储能电容（２～９微法），以及提高冲击电压均有利于加大故障点放电产生的地震的强度，便于寻找故障点；（２）提高调压器的电压及调节球间隙的大小一般在故障点除了能听到声音，还会有振动，用手触摸振动点时，应戴绝缘手套。对于故障点振动特别微弱的故障，可以着戴绝缘手套用手去触摸可能的故障电缆点，是否有震感。２．２．３故障点不放电或放电不充分的情况处理。冲闪时，往往故障点不放电或者放电不充分造成测量到的波形不规则，给测距和定点带来困难。这时，可加大电容器的电容量和提高放电电压，以提高故障点放电能量。２．２．４对于故障电阻小于１０欧的低阻故障的定点。在电缆接地电阻较低时，电缆相间短路（两相或三相短路）故障和单相接地故时，故障点放电声音微弱；用声测法进行定点比较困难，特别是金属性接地故障的故障点根本无放电声音而无法定点。这时，便需要用音频感应法进行特殊测量。３、工程实例例ｌ：郑州供电公司东５７板ＩＩ未来花园配线电缆故障。（１）电缆概况：１０ｋＶ交联电缆，全长３２００ｍ。（２）故障性质：单相对地故障，故障电阻为２兆欧。（３）波速度：波速度为Ｖ＝１７２ｍ／ｐｓ。（４）故障测距：冲闪法测试，在变电站侧测量，冲击电压１．２万伏，使用５ｐＦ脉冲电容器。故障点是由远端反射电压击穿的，仪器自动计算，算｝Ｈ结果为２７４４ｍ，判定故障点在配电房侧附近。（５）故障定点：使用放电声测法，在配电房侧电缆沟出口处直接听到了故障点放电声音，确定故障点在距离配电（下转第１５２页）１．６过负荷运行。由于电缆的长时间过荷运行，电缆的温度会随之升高，尤其在炎热的夏季，电缆的温升常常导致电缆的较薄弱处和对接头处首先被击穿。在夏季，电缆故障率高的原因正在于此。１．７安装人员的原因。不按技术要求制作电缆接头和铺设电缆，都是形成电缆故障的重要原因之一。１．８在恶劣气候条件下制作接头。制作接头时，使接头封装物内混入水蒸气或者其它杂物，往往会形成闪络性故障。１．９电缆附件的质量问题。由于电缆附件的原因会造成电缆接头的密封不严，使接头内进入潮气从而引发接头的故障发生。２、电力电缆故障的查找２．１电缆故障点的查找方法。电缆故障的探测一般要经过诊断、测距、定点三个步骤。２．１．１电缆故障性质诊断。电缆故障性质的诊断，即确定故障的类型与严重程度，以便于测试人员选择适当的电缆故障测距与定点方法。无论是高压电缆或低压电缆，在施工安装、运行过程中经常因短路、过负荷运行、绝缘老化或外力作用等原因造成故障。电缆故障可概括为接地、短路、断线三类，其故障类型主要有以下几方面．ａ．三芯电缆一芯或两芯接地。口即单相接地ｂ．二相芯线间短路。口ｃ．三相芯线完全短路。口ｄ．一相芯线断线或多相断线。即相问短路即三相短路即断线故障２．１．２电缆故障测距。电缆故障测距，又叫粗测，在电缆的一端使用仪器确定故障距离，现场上常用的故障测距方法是应用现代行波理论的低压脉冲反射法和脉冲电流法。（１）低压脉冲反射法：用于测量电缆的低阻、短路与断路故障。当向电缆注入一低压脉冲，该脉冲沿电缆传播到阻抗不匹配点，如短路点、故障点、中间接头等，脉冲产生反射，【旦ｌ送到测量点被仪器记录下来；（２）脉冲电流作者简介：黄玉亭，张延辉，郑州供电公司。万方数据１５２沉实不足，硬化后沉实过大，容易在浇筑数小时后发生裂缝，既塑混凝士桥梁出现裂缝。因此，严格按照国家有关规范、技术标准进性收缩裂缝。行设计、施工和监理，是保证结构安全耐用的前提和基础。在运营７．４混凝土搅拌、运输时间过长，使水分蒸发过多，引起混凝土管理过程中，进一步加强巡查和管理，及时发现和处理问题，也是塌落度过低，使得在混凝土体积上出现不规则的收缩裂缝。相当重要的一个环节。７．５混凝土初期养护时急剧干燥，使得混凝土与大气接触的表【参考文献】面上出现不规则的收缩裂缝。【１】黄明，沈德建．海洋环境下混凝土中钢筋的防腐蚀设计【Ｊ】．混凝土，７．６安装顺序不正确，对产生的后果认识不足，导致产生裂缝。２００６．【２】洪乃丰．钢筋混凝土基础设施的腐蚀与全寿命经济分析【Ｊ】．建筑技８、结束语术，２００２．一座桥梁从建成到使用，牵涉到设计、施工、监理、运营管理等【３】赵亚平，陈一飞．提高混凝土结构耐久性的技术与措施【Ｊ】．建筑技术各个方面。由上述可知，设计疏漏、施工低劣、监理不力，均可能使开发，２００４．（上接第１３２页）打下坚实的基础，为保障工程进度打下基础，为提【３】孙耀辉．现代企业质量管理与实施【Ｊ】．企业管理信息，２００７．１２．高施工企业经济效益打下基础。【４】张鹏．水利工程施工特点与质量控制【Ｊ】．水工信息，２００７．１０．【参考文献】【５】张问兰．信息技术在水利工程施工过程质量控制的应用【Ｊ】．计算机信息技术，２００８．７．【１】李予维．水利工程施工质量管理【Ｊ】．水利工程资讯，２００７．１１．【６１蒋忠国．水利工程施工技术管理——质量管理的关键［Ｊ１．工程管理资［２】吴晓旭．现代水利工程施工质量管理体系的建立【Ｊ】．工程企业管理，２００８．９．讯，２００７．１２．【７】程静．水利工程质量控制技术展望【Ｍ】．水利科技出版社，２００８．１０．（上接第１４４页）的多糖，对其一级、二级、三级结构、分子量分布及２００３．构效关系进行深入研究，对药理作用机理进行进一步探讨，按照新【２】张兰杰，张维华，赵珊红．北五味子果实中多糖的提取与纯化研究【Ｊ】．药研究方法对毒性、质量标准、工艺等进行规范化研究，研制出合鞍山师范学院学报，２００２．【３】徐世忱，李广全，孙莹．北五味子粗多糖的提取与成分分析【Ｊ】．吉林医格的中药五类新药为临床服务，相信对于五味子资源的深入利用药工业，１９９２．将大有裨益。【４】纪耀华，孙莹，张晓滨．南五味子中粗多糖提取与总糖含量测定【Ｊ】．时【参考文献】珍国医国药，１９９９．［１】薛梅，王鲁石，周静．五味子多糖的提取及含量测定【Ｊ】．陕西中医，（上接第１４５页）利用日益引起世界各国的重视，它将是解决世界因此，在空调设计中应注意改善围护结构的热工性能和热设能源危机的根本措施。备的保温性能；空调系统方案要节约能源，充分回收能量，并尽可我国已有这方面的研究应用，如地源热泵系统、太阳能一水源能利用天然能源，同时采取自控节能等措施。热泉系统及太阳能一空气能热泵系统等。这些系统高效节能、无【参考文献】污染，不失为一种有效利用自然能的好途径。【１】路永华．暖通空调系统节能探讨［Ｊ】．应用能源技术，２００５．５．节能对于我国现代化建设来说，具有更重大的意义。目前，全【２】杨昌智．我国建筑节能的现状及途径【Ｊ】．大众用电，２００５．１．国各地电力十分紧张，但所需能量也在迅速增长。（上接第１４８页）滤波器，是在谐波源设备已经确定的情况下防止入了信息化社会和知识经济时代，城市电网的电能质量直接关系谐波电流注入电网的有效措施。靠近谐波源吸收谐波电流，是安到了国民经济的总体效益，任何电能质量问题都可以导致产品质装滤波器的基本原则。因为，谐波电流进入高压电网后再采取措量的Ｆ降甚至工程作业的停顿，因此我们对电能质量提出了新的施，无论在技术上还是经济上都是不合理的。和更高的要求，如何提供方便、优质的电能，使之更高的为当今社３－２．５采用有源滤波器。有源滤波器利用大功率电力电子器件会服务应经成为我们面临的一项重要任务。构造的电力变流装置，向谐波源提供与谐波注入波形相同、相位相【参考文献】反的补偿电流，以抵消谐波源注入系统的谐波电流。有源滤波器【１】董其国．电能质量问答【Ｍ】．北京：中国电力出版社，２００３．的使用可彻底改变常规无源谐波抑制装置的工作局限性。【２】程浩忠．电能质量【Ｍ】．北京：清华大学出版社，２００６．【３】叶国飞．通过谐波治理提高电能质量的措施探讨【Ｊ】．科技资讯，２００９．４、结语随着科学技术的不断进步与生产水平的逐步提高，世界已进（上接第１４９页）房侧电缆端头处４５０ｍ。处听不到放电声，经工作人员回忆，电缆施工时，曾在地下预留了（６）说明：属远距离故障波形相比，脉冲变化尖锐，且宽度较窄。约３０ｍ，盘在终端头的地下室外，在地面上距远端４０ｍ处有一接开挖后有接地现象。头。挖开后，听到微弱的放电声（因故障点电阻小，放电声很微弱），例２：紫荆一配一紫荆二配联络电缆。但不能辨认故障相。经与其他相对比检测，测出了故障相。（１）电缆概况：１０ｋＶ油浸纸绝缘电缆，全长６４０ｍ。４、结束语（２）故障性质：单相低阻接地故障，用万用表测量故障电阻随着社会的发展，电缆故障查找的经验会更多、技术会更加成２００。熟。电力电缆的技术水平将不断提高，充分掌握国内外动态，根据（３）波速度：使用低压脉冲反射法测量完好线芯长度，测出波不同方式选择故障查找的方式将是电缆故障处理工作的重点。速度值为１６０ｍ／¨ｓ。【参考文献】（４）故障测距：在紫荆一配一端利用低压脉冲反射法中的波形【１】周龙，陈明意．电力电缆绝缘性能检测方法分析【Ｊ】．武汉工业学院学比较法测出故障距离为５３８ｍ，即故障点在距紫荆二配７２ｍ处。报，２００３．【２１．：Ｅ东涛，高丹．动力电缆温度在线监测系统【Ａ】．全国自动化新技术学（５）故障定点：加冲击高压使故障点放电，在距紫荆二配７２ｍ术交流会会议论文集（一）［Ｃ】，２００５．万方数据10kV电力电缆故障查找与分析
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
黄玉亭， 张延辉
郑州供电公司,河南,郑州,450000华章HUAZHANG2009，\"\"(18)0次
1.周龙.陈明意 电力电缆绝缘性能检测方法分析[期刊论文]-武汉工业学院学报 20032.王东涛.高丹 动力电缆温度在线监测系统 2005
1.会议论文 王彩芬.刘永生 电力电缆故障查找 2007
电力电缆在工厂中被广泛采用,由于受环境、地形等外界因素的影响,电力电缆极易受到外力或机械压力的伤害,给电力电缆的安全运行带来极大的隐患。为了减少损失,尽快恢复生产,及时、快捷、准确地查找电力电缆的故障点已被越来越多的人重视,通过对一次电缆故障的查找经过,详细地阐述了在复杂现场环境中电缆故障点查找的方法。
2.期刊论文 马斌 电力电缆故障查找方法与体会 -科技资讯2008,\"\"(5)
由于在铁路系统及工矿企业中大量地使用电缆进行供电,电缆出现故障会对各行各业和社会造成巨大的经济损失,甚至威胁人民生命安全.因此,我们要找出电缆故障的原因和有效的预防措施及处理方法,以减少电缆故障对铁路系统及工矿企业产生的影响,避免由此而引发的经济损失.
3.期刊论文 武卫平.张占永.韩建生.WU Wei-ping.ZHANG Zhan-yong.HAN Jian-sheng 电力电缆故障快速查找的经验和技巧 -科技情报开发与经济2008,18(21)
分析了电力电缆故障产生的原因,总结了电力电缆故障性质的类别和快速判别方法,阐述了电力电缆故障测试原理和故障查找的方法及技巧.
4.期刊论文 田斌初 电力电缆故障查析 -湖南电力2001,21(6)
主要介绍2种电力电缆故障查找方法,一种是基于欧姆定律的电压电流法;另一种是采用行波反射原理,用电缆故障仪查找故障.
5.期刊论文 陈建平 电力电缆故障分析及查找方法 -山东煤炭科技2010,\"\"(4)
由于煤矿中大量使用电缆进行供电,电缆故障会严重影响矿山供电的可靠性,造成巨大的经济损失甚至威胁到职工的生命安全.该文重点分析了电力电缆故障产生的原因和故障的性质,并以音频感应法为例讲述了确定电缆故障点的方法和电缆故障处理的一般注意事项.
6.期刊论文 张宏伟.刘运超.单银忠.孙晨.ZHANG Hongwei.LIU Yunchao.SHAN Yinzhong.SUN Chen 电力电缆故障点查找方法及其现场应用 -黑龙江电力2007,29(3)
阐述了电缆故障测试的原理,给出电缆故障测试的方法.通过6 kV电缆的故障查找过程应用实践,以及在故障查找过程中对实际问题的分析和处理经验,可迅速查出故障点并消除,保证了电力企业安全稳定运行.
7.期刊论文 郑友华.Zheng Youhua 碧流河电厂油浸纸绝缘电缆中间头的制作与故障查找 -水利水电技术2000,31(3)
10 kV及以下电力电缆中间联接,经历了环氧树脂浇注式、铅套管式、铸铁盒式之后,采用了以热收缩式和聚氨脂浇注式为主.后两种方法具有工艺简单,施工方便,性能可靠的特点.电缆故障查找,高压脉冲放电,结合定点仪巡查是一种有效的方法.
8.期刊论文 陈要征.孙刚.贺光辉 电力电缆线路故障查找和运行维护 -农村电工2009,17(5)
随着电力电缆(本文简称电缆)线路网络化的快速发展,电缆线路成为当前不可缺少的输电设备,逐步得到广泛应用,电缆线路的事故检修工作量也在逐年增加.
9.期刊论文 刘剑 KY-2000数显同步定点仪在电力电缆故障查找的应用 -硅谷2010,\"\"(1)
KY-2000数显同步定点仪由电磁波传感器,声波振动传感器,数据处理器,LED距离显示器及音频放大器五部分组成.
10.期刊论文 舒琳 电力电缆故障检测相关问题探讨 -长三角2010,04(5)
电缆一旦发生故障,查找困难,延迟恢复供电,为了保证电缆运行安全和快速诊断、修复故障,本文主要就电力电缆故障检测相关问题分析,对于在线监测中的小波变换、人工神经网络和专家系统的应用进行介绍,对于今后电力电缆检测具有一定帮助.
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