電力電纜故障原因與檢測技術
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基于現階段國內配電網建設實際而言，電力電纜出現故障問題是由很多因素引起的，一般來說有機械損傷、超負荷運行和電纜頭故障等。對機械損傷來說，通常情況下是在電纜連接作業過程中的不規范操作抑或是外部環境因素影響導致的絕緣層受損，這樣的機械損傷雖然并不會對電纜正常運行帶來較大干擾，但可能埋下安全隱患，此類故障現象能夠借助作業人員的外觀檢查來找出，同時可以利用相對簡單的措施予以處理。而對超負荷運行所導致的故障而言，由于電纜具有規定的負荷值范圍，若電纜長時間處在超負荷運行的狀態下，很容易造成其絕緣層受損，絕緣層無法真正發揮出實際作用，對電纜的安全穩定運行帶來非常大的影響。對電纜頭故障來說，它屬于電纜故障中的一種較為普遍的問題，導致該故障出現的原因一般情況下是電纜在生產階段就存在缺陷，從而導致實際運行時產生電纜頭放電的問題，與此同時導致該故障發生的關鍵性因素即接頭位置的接地屏蔽作用不明顯，導致電纜頭常常會存在感應電壓過高的問題，最終造成電纜被擊穿。另外造成電力電纜出現故障的原因還有很多，比如說電纜自身質量、長時間運行使用而出現老化、安裝作業不規范等。
二、電力電纜故障檢測技術
因為電力電纜長時間深埋于地下，因此日常維護檢修工作也存在一定的難度，電力電纜出現故障問題后會對周邊居民的工作與生活帶來非常大的影響，所以必須要更加快速準確地找出故障具體位置并采取相關措施予以排除。當前較為常見的主要有如下幾種故障檢測技術。
1電橋法
電橋法屬于實際工作中運用較為普遍的一種電纜故障檢測方法，但由于它不符合現階段電力行業的實際發展需求在很多地區已經開始被淘汰。電橋檢測主要是把待檢測電纜故障相和非故障相連接成小橋，依靠控制橋臂的可調電阻器讓電橋處在相對平衡的狀態，隨后借助橋臂電阻計算得到電阻值，電纜長度和電阻成正比關系，進而能夠按照電阻值計算電纜故障距離。這一檢測方法屬于一種較為經典的檢測技術，其實際操作便利且精準度較高，一般情況下應用于電纜接地以及短路問題的檢測，但缺點在于無法針對高阻和閃絡性故障進行檢測，這是由于發生故障后電阻較高的情況下，電橋通過電流較低，如果儀表靈敏度不高則難以有效探測。電橋檢測還應當提前了解電纜具體材質、長度等相關參數，如果屬于不同截面的電纜組成還應當對電阻予以換算，同時該方法無法測量三相短路故障，因此近年來逐步開始被淘汰。
2脈沖檢測法
對于高壓電纜脈沖檢測技術來說，一般涉及低壓脈沖反射法以及二次脈沖反射法兩種類型。前者通常應用在電纜短路和低阻故障的檢測中，借助于分析反射脈沖和發射脈沖的時間差來判定故障點的距離。詳細操作是把低壓脈沖信號添加到故障電纜內，當其遇到故障點后會形成反射脈沖信號，借助于二者信號的時間差與波速對故障點具體位置予以判斷。另外還可以按照反射脈沖的極性來判定故障類型，正極性脈沖一般為開路故障，負極性脈沖一般是短路接地故障。如果時間差是△t，電纜長度是L，行波速度是r，假設故障點到發射點的距離是P，能夠列出如下公式（1）。P×∆=rtL21-（1）二次脈沖反射檢測技術一般來說針對閃絡和高阻故障檢測。具體操作是發射低壓脈沖到電纜內，它會直接越過高阻或閃絡故障點，在電纜開路端出現開路反射，產生開路反射波。隨后形成高壓沖擊脈沖到電纜內，讓高阻故障點出現閃絡放電，在導通的狀態下，低壓脈沖在故障點形成短路發射，產生短路發射波，當電弧熄滅時，故障點再次恢復高阻狀態，把此次獲得的反射波和開路反射波予以對比分析，能夠了解到兩條軌跡在故障位置出現較為顯著的發散現象，借助于發散點能夠得到故障具體位置。低壓脈沖反射檢測以及二次脈沖反射檢測的實際操作較為簡單，檢測結果也非常直觀，但都應當提前掌握電纜路徑走向。低壓脈沖反射檢測技術一般是針對開路、短路和低阻故障，缺點是無法用于檢測閃絡和高阻故障，而二次脈沖反射檢測都能夠適應，但缺點在于難以判斷，應結合實際情況來進行選擇。
三、電力電纜故障的防范對策
1實時監測電纜的溫度
為確保電纜可以處在穩定的運行狀態，實現安全可靠的電力傳輸，必須要制定有針對性的故障防范措施。在實際工作中應當做好對電力電纜運行溫度的密切監控，避免其過熱。對配電網運行來說，其中必然會有很多大功率設備，所以很容易導致電力電纜溫度的增加。相關作業人員要結合具體情況開展好溫度監測工作，促進電纜整體運行效率的提升，為電力能源的安全穩定傳輸打下堅實的技術基礎。與此同時，還要求作業人員能夠對可能發生故障問題的區域實施定期巡檢，有效減少電纜故障發生概率。
2在線監測電纜的負荷電流
在電纜實際運行過程中，對負荷電流實施全面監測也是一項十分關鍵的工作。若電力電纜長時間處在超負荷的狀態必然會導致其工作壓力持續增加，不僅會對電纜的使用壽命帶來非常大的損害，同時可能導致安全事故的發生。所以在實際工作中必須要對電力荷載予以科學分配，確保各個區域的電纜所承受的負荷都處在規定的范圍內，從而讓其處于穩定的運行狀態。與此同時，開展好電纜荷載的在線監測工作，當某一區域負荷過高或者電纜出現參數異常時，作業人員能夠第一時間抵達現場進行檢修處理。
3預防電纜電解腐蝕
預防電力電纜的電解腐蝕是預防電纜故障問題出現的重要手段。對電纜實際運行而言，出現電解腐蝕問題一般來說是因為電纜絕緣層受到破壞，從而和自身相鄰的可能存在的金屬部件發生反應而導致的。所以對電力電纜維護工作來說，應當在鋪設之前就對其表面的絕緣層實施強化處理，比如說可以加強包皮，避免絕緣層在長期使用后受到損壞而與附近金屬出現電解腐蝕，這樣一來能夠在很大程度上延長電纜的運行使用壽命。4預防電纜化學腐蝕除上文中提到的幾項建議之外，預防電纜故障問題還有一個十分關鍵的措施即盡可能避免其受到化學腐蝕。實際工作中能夠發現，很多電纜都敷設在地下，但因為部分地區地下水和土壤內存在礦物質，可能給電纜帶來化學腐蝕損害，特別是部分偏堿性或是偏酸性的土壤，對電纜帶來的化學腐蝕問題更為嚴重，所以為確保敷設在地下的電纜能夠保持穩定安全的運行狀態，在敷設之前需要對當地土壤情況展開全面調研和檢測，根據實際需求有針對性地選擇絕緣層材料，同時針對腐蝕性較強的土壤還應當對電纜做好相應的保護措施。
四、結語
總而言之，保障電纜的穩定運行是一項非常重要的工作，電纜實際運行中可能發生各類故障現象，因此應當靈活選擇科學有效的故障檢測技術，第一時間找出發生故障的具體位置，從而確保電力電纜的安全與穩定，滿足廣大用戶的用電需求。另外在實際的運行過程中必須要對電纜負荷予以密切監控，做好溫度監測，防止電纜受到腐蝕而影響運行效率，有效提升電纜運行的可靠性。
作者:李志剛 楊國練 單位:國網甘肅省電力公司培訓中心