10KV电缆线路故障的检测技术

10KV电缆线路故障的检测技术

作者：徐雷

来源：《经营管理者·上旬刊》2017年第10期

摘 要：随着经济的发展，我国的用电量逐渐的增大，在电网的建设当中，电缆线路的应用正在逐步的扩大，但是其中存在的故障问题也逐渐的增多，因此，在短时间内找到故障点是首要工作之一，如果是主要的线路发生故障，很可能会停止主要地区的供电，巨大的经济损失也会随之产生，本文通过对10KV电缆线路展开研究，从而提出相应的故障检测手段。 关键词：10KV 电缆线路 故障检测技术 一、引言

10KV的电缆供电有着巨大的优点，这种供电线路更加的安全可靠，应用起来更加的广泛，这种电缆线路的建设是在地下进行的，地下的环境比较复杂，不仅是土质本身等问题，地下的管道建设也是错综复杂的，如果发生故障检测起来是极其不便的，制定出一定的检测方案是有必要的，结合相关技术的应用也会提高检测的效率。 二、故障产生的原因

1.电缆质量问题。由于电缆工程的建设量比较大，在施工建设的过程中就会出现检查疏漏的现象，导致电缆本身就出现问题，相关的生产厂家也在不断的增多，难免有的商家为了利益生产出不合格的产品，市场上贩卖的电缆质量存在着过大的差距，在进行选择的时候难免眼花缭乱，致使没有发现其中潜存的问题，例如，有的电缆内部的线芯就可能已经发生了位置偏移，相应的事故就会层出不穷，而这也会增加故障的发生率。

2.外界因素损害。架空线路是可见的，而电缆线路是深埋于地下，根本不可见的，在具体的建设施工过程中就可能会产生一定的影响，电缆在不经意间已经遭到了破坏，在建设施工完成以后，可能会因为潮湿导致电缆的保护层被严重的腐蚀，其中的绝缘层也可能遭到破坏，就会产生相应的故障，严重的还会导致电缆出现报废的现象，最终不能够投入使用。

3.敷设工艺不合格。在具体的施工建设中，还需要在埋设电缆之后展开表层的敷设工作，这一部分的工作需要一定的技艺，如果稍有不慎就会影响到电缆的使用状态，如果电缆线出现扭曲和弯折等现象，电缆发生故障的可能性就会增大，电缆的使用年限也会受到严重的影响。 三、故障的分类

电缆的故障一共可以分为两类，一种是电缆的导体受到严重的损害，另外一种是电缆的绝缘介质被破坏，这两种问题的出现很可能会导致电缆的线路出现断裂，电缆就无法投入到正常的使用当中。

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四、预防故障的技术措施

1.严格检查电缆的质量。衡量电缆质量的关键是材料的组成部分，例如绝缘层的好坏，还有内部铜芯度的高低，銅芯纯度越高的电缆，其导电性能越好，其质量也越好，在电缆进入施工现场的时候还要具体的进行检测，将绝缘层厚度不合格的电缆线退回厂家，这样可以有效的降低故障的发生几率。对电缆线的保存也要需要多加注意，密封电缆的两端可以减小受潮的可能性，在具体的施工之前，也应该进行充分的检测。

2.提高敷设工艺。敷设的工艺需要提高，施工人员必须严格的按照要求做，电缆弯曲的半径有着明确的标准要求，不能够超过标准，不然就会影响到电缆的使用，在施工中应该注意，电缆应该远离支架的尖角，在进行转弯部分的敷设的时候，需要利用滑车进行，电缆的保护管务必光滑，如果强行的拖拽可能会损伤到电缆的绝缘层，施工时应当注意。

3.提高接头工艺。电缆的施工建设可能会存在许多的接点，对于中间接点的施工尤其要注意，中间接头工艺可以帮助电缆出现故障时实行对接修复，这是主要的附件技术工艺，中间接头的导电性能需要达到一定的标准，连接过程中不能够出现气缝，这样可能会导致接头位置进水，一旦潮湿比较严重的话就会引发故障，中间接头技术工艺达到一定的标准就可很好的保护电缆。

4.防止电缆外破。电缆出现外破会对线路的运行安全产生巨大的影响，这一故障的解决措施需要供电公司和使用电的用户共同参与，首先要提高线路的机械强度，对于比较危险的地段应该采取先进的铜芯铠装工艺，之后在电缆上面覆盖一层防护板，同时采用埋管敷设的方法对电缆线加以保护。

五、故障检测技术的应用 1.主要的检测方法。

1.1阻抗法。对故障的检测可以从参考点的电阻值入手，通过电流的输入信号和反馈电压展开计算，在实际的检测过程中，应该利用线路的端路输出信号和相应的电压或者是电流，找到它们的关系，然后建立相应的计算公式。具体的方法如下：

方法一，电路的各个参数可以作为等效电路的计算参数，根据电压和阻抗建立相应的数据模型，根据线路中具体流通的电流和电压展开计算，一般情况下，故障点的电压和电流的相位是基本相同的，而通过具体的计算就可得出具体的参考点位置。方法二，在电缆线路的两端，应该利用相关的函数进行计算，这样就能够尽快的计算出故障点的电压幅值，故障点就能够快速的找到。

1.2行波法。在具体的故障检测的过程中，应该参考电磁波的基本特性，适当的输入脉冲信号对建设的线路进行区域性的检测，如果出现阻抗特性不符合正常标准的情况下，并且某一

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位置出现反射回波，基本就可以确定出现故障的位置。建立相关的分析模块，记录回波反射的位置和时间，利用相关的公式可以计算出具体的位置，这一方法中可以具体的分为三个方法： 其一，二次脉冲反射法，这一方法可以尽快的得出相关的波形图，在电芯上添加高电压，随着电压的增加，电缆的介质就会失去原有的效用，电缆内部就会导电，而故障点的电压在此时会急速的减小，会出现明显的放电现象，根据具体的理论可以得知，故障点会呈现低阻的现象，而故障点的位置会就是曲线发生分离的位置。其二，高压脉冲反射法，这种方法同样是使电缆的介质产生击穿的现象，故障点的位置可以根据具体的脉冲信号位置来确定，这种方法应用的比较广泛，因为在故障的检测过程中只需要一次的往复周期就可以展开计算。其三，冲击电流法，这种方法需要在线路中输入高压脉冲，电压的幅值就会显著的提高，而产出极限就会使电缆线路发生击穿，之后脉冲会跟随电流发生反射，根据脉冲折射的时间和速度就可计算出准确的故障点。

1.3定位法。定位法比较精准，但是需要投入过高的成本资金，因此，不建议采用，但是这种方法有着一定的优点，而且具体的方法一共可以分为五种。第一种是声测法，这种方法具体应用的是脉冲信号，在测试端的部位加入脉冲，如果发生故障的位置电压过大就会发生击穿，进而就会产生放电，回波现象自然而然会产生，然后就可以利用声波来判断故障点的位置；第二种，声磁同步法，这种方法需要施加极高的电压，电缆中会产生极为强大的电流，相应的就会产生磁场和声音，可以应用检测的探头检测这两种信号，通过测定延迟的时间就可以了解故障点到达实测地点位置；第三种，音频感应法，加入音频电流信号，利用线圈对信号进行回收，通过有效的手段将声音放大，如果出现断电的地方就会使发生故障的地点。 第四种，跨步电压法，当电缆的绝缘层遭到破坏的时候，这种检测的方法得以广泛的应用，同样的输入脉冲信号，在故障地点，信号会呈现出喇叭状的点位分布，利用电压表接地，根据指针的变动就可以准却的找到故障点的位置；第五种是局部过热法，这种方法的应用需要加入高电压进行冲击，由于击穿的过程中会产生极大的电流，故障点的位置会很快呈现出过热的现象，用手就可以感觉到大概的位置，但是这种方法运用的很少。

2.小波分析故障检测技术。小波分析技术是一种应用比较广泛的故障检测技术，这一技术不仅仅应用于电缆线路的故障点检测，同时广泛的运用于声波定位和信号检测等项目中，这一技术具体可以分为两个部分，一种是利用小波的第一信号测量电缆线路中的信号频率，然后将周期信号进行分组，同时将回波信号进行收集，另外一种是利用信号的波形计算出故障的位置点。 六、结语

总结而言，应用一定的检测技术的方法可以有效的判断故障点的位置，但是对电缆的保护不能够只围绕找到故障点并修复，应该从源头遏制故障的发生，这样才能够保障电缆线路稳定运行。

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参考文献：

[1]李梦泽.10kV电缆故障的检测系统设计及故障后处理研究[D].东北农业大学，2016. [2]毛骏.10kV电缆突发故障检测方法研究[J].电网与清洁能源，2016，07：81-86. [3]刘大胜.10kV配电线路电力电缆故障测试技术浅析[J].电子制作，2013，（17）.252.