【摘 要】供配電系統(tǒng)的電纜敷設(shè)方式已經(jīng)由90年代的架空線敷設(shè)逐漸變?yōu)楫?dāng)今的電纜敷設(shè)。電纜敷設(shè)具有占地面積小、美觀、可靠性高、維護(hù)費用小的特點。但是缺點也隨之而來，其中一方面就是電纜線路故障測尋和修復(fù)時間比較長。電力電纜故障探測是困擾供配電部門正常供電的主要問題之一。其主要問題在于地埋電纜深埋地下，看不見，摸不著，使得故障點的尋找更加困難。文章對天津港供電系統(tǒng)電纜故障進(jìn)行了測尋分析。

　　【關(guān)鍵詞】天津港 供電系統(tǒng) 電纜故障 測尋

　　1 電纜故障類型

　　1.1電纜故障原因

　　（1）外力破壞
　　電纜出現(xiàn)外力破壞的原因主要是機(jī)械施工如挖掘機(jī)等直接損壞電纜，從而造成故障發(fā)生短路跳閘或傷及絕緣而留下事故的隱患。由于天津港正處于蓬勃發(fā)展的階段，港區(qū)內(nèi)部施工現(xiàn)場比比皆是，這就表明了整個港區(qū)電纜故障隱患是非常高的，很容易發(fā)生外力破壞類型的電纜故障。在實際運行中顯示，外力破壞型電纜故障占整個電纜故障中的一半以上。

　　（2）電纜的施工質(zhì)量。電纜施工過程中出現(xiàn)的質(zhì)量問題主要分為兩個方面：一方面是外部環(huán)境因素；另一方面是制作技術(shù)水平。外部環(huán)境因素主要包括電纜埋設(shè)過淺，導(dǎo)致電纜外露沒有保護(hù)；彎曲半徑過小；電纜溝內(nèi)雜物積水過多；電纜敷設(shè)過程中外皮劃損留下的隱患等。制作技術(shù)水平主要包括電纜頭附件安裝不符合工藝要求；電纜頭熱縮材料烘烤不勻或烘烤過度，造成絕緣材料熱縮不緊密或熱熔過度，從而降低本身絕緣程度；或冷縮制作時沒有按照技術(shù)作業(yè)書指示制作，沒有達(dá)到規(guī)定制作工藝。

　　（3）電纜運行問題。用戶的過負(fù)荷用電會造成電纜絕緣枯干、脆化，使電纜絕緣強(qiáng)度降低、表面溫度過高，會造成電纜故障，嚴(yán)重情況下可能引起火災(zāi)。

　　（4）電纜本身質(zhì)量。

　　（5）電纜老化。

　　1.2電纜故障類型
　　電纜故障的主要類型主要分為低電阻故障、高電阻故障、三相短路故障、斷線故障和閃絡(luò)性故障這幾種類型。通常在故障測尋前500V~2500V搖表進(jìn)行確定。

　　2 電纜故障測尋方法

　　2.1電橋法
　　在電纜線路測試端，將良好相和故障相導(dǎo)體分別作為電橋的兩個橋臂接在測試儀器上，將另一端兩相導(dǎo)體跨接以構(gòu)成回路。調(diào)節(jié)電橋，當(dāng)電橋平衡時，對應(yīng)橋臂電阻乘積相等，而作為電橋兩個橋臂的電纜導(dǎo)體的電阻值與其長度成正比，于是可把電纜導(dǎo)體電阻之比轉(zhuǎn)換為電纜長度之比，根據(jù)電橋上可調(diào)電阻和標(biāo)準(zhǔn)電阻數(shù)值，即可計算出電纜故障點初測距離。主要用于電阻值在100kΩ以下的單相、兩相、三相以及相間短路（接地）故障。一般不宜用于測試高阻和閃絡(luò)故障。由于電橋法主要根據(jù)現(xiàn)場電壓表和電阻比人工計算電纜故障距離，其準(zhǔn)確度不高，不在港區(qū)范圍內(nèi)使用。

　　2.2脈沖法
　　脈沖法是應(yīng)用脈沖波技術(shù)進(jìn)行電纜故障測距的方法。其中又分為低壓脈沖反射法、直流高壓閃絡(luò)測試法、沖擊高壓閃絡(luò)測試法三種。

　　低壓脈沖法工作原理為，在測試端注入一低壓脈沖波，脈沖波沿電纜傳播到故障點產(chǎn)生反射再回送到測試儀器，一起記錄了發(fā)射波脈沖波與反射脈沖波的時間間隔Δt，已知脈沖波在電纜中傳播速度V，即可計算出故障點距離。

　　直閃法工作原理為，在測試端對電纜線路故障相施加直流電壓，當(dāng)電壓升到一定值時，故障點發(fā)生閃絡(luò)放電，利用閃絡(luò)放電產(chǎn)生的脈沖波及其反射波在一起上的記錄的時間間隔Δt，從而、計算出故障點距離。

　　在實際工作過程中我們發(fā)現(xiàn)，天津港區(qū)的電纜故障總體來說主要為高電阻故障和低電阻故障。脈沖法中的低壓脈沖法和沖閃法在解決低阻、高阻電纜故障中，精確度高，不受人工因素的影響，所以成為港區(qū)電纜故障測尋的主要應(yīng)用方法。

      3 XF25-1563V.4電纜故障儀的應(yīng)用

　　3.1脈沖反射
　　脈沖反射儀發(fā)出的低壓脈沖沿著電纜傳輸。當(dāng)脈沖信號到達(dá)電纜阻抗發(fā)生變化的位置時，就會對這種阻抗發(fā)生變化反射。通過觀察顯示儀上的這些反射，就可以確定到反射點的距離。電纜脈沖反射儀主要由脈沖發(fā)生器和陰極示波器組成。這種示波器通常要求提供特殊的電路，以確定距離，并針對不同的距離范圍改變脈沖寬度。

　　脈沖產(chǎn)生后，被施加在有均勻分布電容的電纜上。當(dāng)阻抗發(fā)生變化時脈沖反射就發(fā)生了。上升的反射信號代表高阻抗變化，例如電纜末端，或電纜屏蔽消失的地方。下降的反射信號代表低阻抗變化，例如電線故障。當(dāng)反射處的阻抗高于電纜特征阻抗時，信號是上升的。當(dāng)反射處的阻抗低于電纜特征阻抗時，信號是下降的。

　　3.2弧反射
　　由于脈沖反射儀發(fā)出的低脈沖信號在高阻故障點不發(fā)生反射，而直接到達(dá)電纜末端形成開路反射，因而在抵壓情況下只能測一個“完好”電纜的軌跡波形。因此對于高阻故障，利用弧反射方式通過高壓沖擊器，對故障點進(jìn)行沖擊放電，使故障點產(chǎn)生電弧，形成瞬間的短路狀態(tài)（小于50歐姆）。此時，脈沖反射儀通過耦合器與故障電纜連接，并在產(chǎn)生電弧的時候，觸發(fā)裝置觸發(fā)脈沖信號，在電弧點（瞬時短路點）形成短路反射，并將故障波形以下降的信號顯示在脈沖反射儀上。在弧反射法下測得的短路反射波形與在低壓脈沖法下測得的開路反射波形將自動同時顯示在脈沖反射儀上，兩條軌跡波形在故障點會有明顯的分離，分離點即為故障點，故障點的距離也自動顯示在脈沖反射儀上。

　　故障舉例：
　　2008年5月21日，我公司所屬北疆2#KB站一環(huán)網(wǎng)柜發(fā)YJV22-8.7/10kV-3*120高壓電纜故障。通過絕緣電阻測試儀測量發(fā)現(xiàn)電纜A相有接地短路現(xiàn)象。隨后用XF25-1563V.4電纜故障儀查找，我們發(fā)現(xiàn)故障點位置和電纜路由圖上一中間接頭點距離相符。經(jīng)過后來的高壓沖擊，在測尋故障點附近聽到放電聲音，這就更加確定了故障點的所在位置。最終，在打開測尋故障點電纜溝向東約一米處發(fā)現(xiàn)故障點。及時恢復(fù)了送電。

　　4 遇到的問題及解決方法

　　在XF25-1563V.4電纜故障儀使用后，我們查找電纜故障的效率比以前有很大的提高。但是隨著使用時間的增加，我們也發(fā)現(xiàn)了一些問題。XF25-1563V.4電纜故障儀在測尋高壓電纜故障時，準(zhǔn)確度很高，可以達(dá)到90%左右，但是在測尋低壓電纜方面還有所欠缺。低壓電纜由于絕緣性能和屏蔽性能較高壓電纜相差甚大，所以在使用故障儀測尋時經(jīng)常會受到干擾，導(dǎo)致測量故障點不明顯，距離誤差大。如使用弧反射沖擊，由于沖擊電壓最低電壓輸出等級比低壓電纜絕緣強(qiáng)度高，因此有可能在沖擊時將低壓電纜絕緣擊穿，且影響電纜絕緣強(qiáng)度。2007年5月，南疆14變低壓饋線柜發(fā)生一低壓饋線單相對地故障，經(jīng)過儀器測尋發(fā)現(xiàn)電纜軌跡雜亂，無明顯逆轉(zhuǎn)周期，無法找到電纜故障點。最終使用最低沖擊電壓對故障電纜進(jìn)行弧反射沖擊幾次后，試驗人員巡視發(fā)現(xiàn)低壓出線在鐵路旁的過路管接口處有輕微震動現(xiàn)象，確定了電纜故障點。在這個過程中，因為周圍環(huán)境不是很理想，外部噪音比較大，整個測尋過程比較長，且電纜有外絕緣強(qiáng)度損傷的隱患。

　　通過這一類問題的發(fā)生，我們發(fā)現(xiàn)在電纜故障測尋的過程中不能一味的使用技術(shù)設(shè)備，還要結(jié)合平時實際工作中的經(jīng)驗。在長期的電纜故障點測尋中我們了解到，電纜故障發(fā)生點大多集中在，道路過路預(yù)埋管兩側(cè)、電纜中間頭位置，施工外力破壞這幾個方面。這就需要我們在尋找電纜故障之前，弄清楚電纜路由情況，中間頭位置和過路管位置，進(jìn)行重點區(qū)域重點測尋的原則，配合XF25-1563V.4電纜故障儀和S-DAD精定點儀進(jìn)行查找。同時還要求我們在電纜頭制作技術(shù)水平、日常的供電運行管理、以及對施工現(xiàn)場電纜路由的保護(hù)方面嚴(yán)格管理，避免不必要電纜故障的發(fā)生。此外，公司技術(shù)人員還要做好各個供配電設(shè)施的電纜路由走向圖的編制，和電纜中間頭位置的標(biāo)記，為日后查找電纜故障提前打好基礎(chǔ)。在以后的電纜故障測尋時，我們應(yīng)用這種方法，查找效率得到了很好的改善，為用戶提供了方便，能夠及時恢復(fù)送電。