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浅述高压电力电缆接地故障查找技术

作者：宋泽

来源：《名城绘》2018年第04期

摘要：为了满足城市规划、城市美化的要求，在城市和城乡结构的范围内，电力电缆的敷设必须在地下进行。然而电力电缆在敷设过程中，由于大部分电缆都是通过直埋与穿管方式敷设在地下，不利于工作人员日常巡视和检修，一旦发生故障，势必增加工作人员排查的难度。因此在实际高压电力电缆运行过程中，加强高压电力电缆接地故障查找技术，灵活运用有效查找技术准确判断故障点，对提高高压电力电缆运行效率与稳定性具有重要意义。 关键词：高压；电力电缆；接地故障；查找技术 一、高压电力电缆故障分类

电力电缆故障主要有电缆断线故障、电缆接地短路故障、电缆相间短路故障，其中接地短路故障最为常见。接地短路故障又主要分为以下三种：低阻接地故障、高阻接地故障、闪络形接地故障。低阻接地故障定义：凡是电缆故障点绝缘电阻下降至该电缆的特性阻抗，甚至直流电阻为零的故障均称为低阻故障或短路故障，电力电缆行业对低阻接地故障的直流电阻经验值判断为100欧。闪络形接地故障定义：试验电压升至某值时，监视泄漏电流的电表指值突然升高，表针且呈闪络性摆动，电压稍下降时，此现象消失，但电缆绝缘仍有极高的阻值，这表明电缆存在有故障。而这种故障点没有形成电阻信道，只有放电间隙或闪络表面的故障便称为闪络性故障。

二、关于高压电缆的接地问题 2.1没有把接地线焊接牢固

电缆接头制作技术十分简单，安装便捷、施工方便，因此一些单位不注意接头质量，在接地线焊接中更是不按规范操作。在施工中，一些技术人员因为技术水平低，一方面担心电缆绝缘烧坏，另一方面又担心接地线焊接不牢固，于是在接地线焊接中总是采用简单地绑扎缠绕方法，这样就容易埋下隐患，造成接地线与铜带屏蔽层的松动。还有些施工人员在制作铜丝屏蔽电缆接头时，没有直接引出铜丝，而是先切断后绑扎，然后引出接地软线，从而引发了线路接地问题。

2.2铜带屏蔽层的过流能力较差

铜带屏蔽电缆应为单芯或三芯，截面一般不作规定。但是要求在制造电缆时，铜带连接处必须进行熔焊或铜焊。然而事实上一些厂家生产的电缆仍然采用锡焊，或采用搭接后用塑料袋粘贴一下，这是一种不按准则操作的不负责任的行为。现在我国电缆行业只有对电缆金属屏蔽层截面的计算，但没有为铜带搭接考虑其副作用，对于新生产的电缆可以使用这种计算方法；

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但在运行或存放一定时间后会产生铜带松动、氧化等问题，致使搭接处接触不良。短路电流是按沿螺旋方向，不是按轴向流动，这个时候，屏蔽层的铜带厚度和总长度决定了其电阻。这些都是造接触不良的原因。 2.3由于接地线接触不良

这些年，电缆附件一般都配套供应，厂家为了获得高的效益，配套接地线的长度只有规定的一半，作完电缆头后就所剩无几，就必须选择就近接地了，很多时候是直接把电缆卡按在固定螺栓上就可以了。因为油漆和锈蚀等原因，也会使接地端子产生接触不良问题。 2.4高压电缆没有接地

在一些情况特殊的地方，如矿山、煤井等，由于条件限制等问题，只能使用高低压电缆的屏蔽层、护套和电缆的复合的接地网。倘使高压电缆金属屏蔽层意外断裂或接地线脱离，都会造成高压电缆与地面无接触。 三、电缆接地故障查找原理及方法 3.1电桥法

当电桥平衡时，对应桥臂电阻的乘积就会相等，利用电缆的电阻和长度成正比的原理进行测试。举个例子说明一下：把没有故障的相导体和故障相导体连接形成回路后，然后把这两个相导体A和B连接好，电桥的两个桥臂就形成了。接下来就是对电阻进行调节，将电桥平衡调节到最佳状态，电流量需要达到零。导体的长度和电阻成正比，所以当达到平横的时候，故障电缆长度之比就是桥臂的电阻比。这种电桥法在使用中不是非常的广泛，只适合用于低电阻的接地故障和三相短路故障。 3.2低压脉冲反射法

低压脉冲反射法（以下简称低压脉冲法）适用于测量高压电缆的短路、低阻、与断路故障。据业界资料统计这种类型的故障约占电缆故障的8%。低压脉冲法还可用于测量电磁波在电缆中的传播速度和电缆的长度，还可用于区分电缆的终端头、T型接头与中间头等。测试时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，回送到测量点被仪器记录下来。波形上發射脉冲与反射脉冲的时间差△t，对应脉冲在测量点与阻抗不匹配点往返一次的时间，已知脉冲在电缆中的波速度V，则阻抗不匹配点距离，可由公式L=V？△t/2计算，通过识别反射脉冲的极性，可以判定故障的性质，因为断路故障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。

3.3直流高压闪络法

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直流高压闪络法（直闪法）主要用于闪络击穿性故障的测量，其原理大致为电缆在检查故障的时候，采用HT-TC高压电缆故障测试仪，在故障电阻非常高，且并未形成稳定电阻通道之前，可以利用逐步升高的直流电压施加于被测的高压电缆上。待达到一定的电压值后故障点首先就会被击穿，形成闪络，然后再利用闪络电弧对所加入电压形成短路反射，反射回波在输入端被高阻源就会形成开路反射。 3.4冲击高压闪络法

冲击高压闪络法（冲闪法）适用于测试电缆大部分闪络故障。冲击高压闪络法试验电路与直闪法基本相同，只是在充电电容器与电缆之间增加了一个球型放电间隙。对充电电容充电，电压到达一定数值后，球型放电间隙就会击穿放电，电缆线路得到一个瞬时高压，当该高电压高于故障点临界击穿电压时，就使故障点击穿放电，产生的电流电压信号向两端传播。捕捉到该信号就可以实现故障测距。与直闪法相比而言，冲闪法波形比较复杂，辨别难度较大，准确度较低，但是适用范围更广一些。 四、结束语

电力电缆接地问题渗透在生活中的各个角落，而且时有发生，原因在于电缆未按规定接地，若要杜绝此问题，必须要加强施工管理，从源头上杜绝问题的发生。 参考文献：

[1]贺光晏，刘勇，欧阳瑞隆，等.一起10kV电缆高阻接地故障的查找与分析[J].广东科技，2016.

[2]孙国繁.浅谈电力电缆故障的诊断及防范[J].科技与企业，2015. （作者单位：深圳供电局有限公司）

作者简介：宋泽（1994.08.19），性别：男；籍贯：信阳；民族：汉；学历：本科；职称：无；职务：班员；研究方向：电力系统及其自动化；