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摘要：随着社会经济的发展，我国的电力行业发展迅速，为了有效降低输配电过程中产生的电能损失，现在电网系统会采取高压或者超高压输送方式。整个高压供电系统的整体网络结构非常复杂，在实际供配电过程中易发生电缆故障，从而严重影响供配电安全和可靠性。为了能够精确定位电力电缆故障位置，及时采取措施进行维修，必须深入研究相应的电力电缆故障探测技术。
关键词：电力电缆故障；探测技术；高压供电系统
引言
由于电力电缆不会受到地面、建筑物以及气候等条件的影响，所以与架空线路相比具有较强的经济性、安全性和隐蔽性。但是电力电缆敷设于电缆沟或者地下，长期与土壤、水分和潮气接触，就会因为绝缘腐蚀或者线路安装时局部缺陷而造成电缆故障，直接影响到电力系统运行的稳定性和经济性。所以如何加强电力电缆故障检测成为配网运行的重要工作，通过一定的技术手段，快速探测电缆故障点，缩短维修时间，降低维修费用，为电力系统的高效运行奠定坚实的基础。
1电缆故障的缘由
电缆在安装过程中的问题及电缆本身材质的问题都有可能为电缆之后的使用埋下隐患。安装的过程中，由于工艺、技术的限制，安装人员无意磕坏电缆，电缆本身的品质就收到了破坏，在使用的过程中就有可能出现故障。另一方面，电缆本身的材质不耐潮、不耐高温，也会造成电缆在使用的过程中出现故障。
2配网电力电缆故障及原因分析
2.1外体故障
因为电力电缆长期敷设在电缆沟中，所以很容易受到地下环境的影响，如果在土壤中水分较大的情况下，就会对电缆产生腐蚀，电缆的绝缘性能不断降低，能够承载的电压等级下降，电力电缆就会处于超负荷运行状态。如果这种状况没有及时处理，电缆绝缘层就会被击穿，内部抗阻值增加就会导致电缆故障的发生。这主要是受到电力电缆敷设环境的影响，在环境恶劣的地区出现这种故障的概率更高。
2.2电缆自身质量不佳
由于技术成熟，我国常用的中低压电缆一般不存在设计和工艺问题。自身质量问题，是导致高压电力电缆故障的主要原因。由于市场竞争激烈，商家为降低成本，可能并没有按照规范的标准来设计制造电力电缆，或者轻视了制造材料的选择，可能导致最终的产品存在偏心、气隙、杂质或损伤等诸多问题。例如，由于未将绝缘部分包裹好引起的绝缘受损，电缆设计中零件未按技术要求制造导致泄露问题，电缆附属设备由于粗制滥造使得其金属表面不光滑。这些先天不足的电缆一旦投入使用，极有可能造成严重的电力事故，威胁人们的生命安全。
2.3绝缘损坏
绝缘损坏主要指电力电缆中间以及端头位置密封工艺不合理或者电力电缆出现密封失效。电力电缆制造过程不符合相关标准规定要求，会导致电缆外部的保护层出现裂纹；如果电力电缆实际选型不合理，会导致电缆长期处于高负荷运行状态，从而导致其提前老化；如果电缆在运行过程中周边环境存在能够与电缆绝缘层发生化学反应的物质，也会导致电缆提前老化。
3电力电缆故障探测技术
3.1冲击放电法
冲击放电法是现有电力电缆故障探测技术中实用性较强的一种。该技术在针对电力电缆中存在高电阻接地或者短路等故障进行探测时效果显著。冲击放电法主要是充分利用高压脉冲设备对电力电缆进行冲击，从而使电力电缆故障点出现击穿放电现象。在放电过程中，电缆会产生机械振动，使得相关维修人员能够在地面上听到类似于锤击的声音，从而快速准确地判断出电力电缆的故障位置。但是，利用冲击放电法进行电力电缆故障探测必须要通过多次放电才能完成，而反复的放电冲击会对电力电缆绝缘层造成损伤。尤其是一些额定电压相对较低的电力电缆，在冲击放电法放电的过程中会出现明显损伤。
3.2红外诊断技术
在电力电缆出现故障时，由于阻抗增大就会导致电缆温度升高，有时会超出电缆自身所能够承受的极限温度。此时就需要对线芯温度进行测量，可以利用红外像仪器对电缆进行温度扫描。红外像仪器能够比较直观的检测到超温的电缆，然后根据温度的变化结构来判断故障发生点。
3.3音频定点法
当电缆发生相间或相对地短路时，声测定点法无法完成定点，此时可采用音频定点法。音频定点法是通过分析故障点前后电缆两芯线里的电流所产生的磁通变化规律来实现故障点的精准确定。但是，实际应用中，由于音频定点法的结果影响因素众多，实现该方法存在一定难度。
3.4低压脉冲法
低压脉冲法主要指的是通过改变电力电缆结构中发射脉冲和反脉冲的时间差，通过仪器进行记录，对相同特性的图形进行分析比较，或者针对同一根电缆正常相所获取的特征图形进行分析比较。该方法主要对电力电缆机组故障、短路或者断路故障等进行探测具有明显效果。通过该方法能够有效测量电缆实际长度，而且能够明确区分出中间头和终端头。精确识别反射脉冲的具体极性后，能够最终判断故障性质。例如，通过比较发现反射脉冲与发射脉冲实际的极性保持一致，就可以判断电力电缆故障为断路；如果两种脉冲的极性相反，可以判断电力电缆故障为短路。
3.5声磁传播时间测量定点法
上面两种方法在运用到实际测量时，受限于最强信号的判断，准确度与可操作性大打折扣，于是提出了声磁传播时间测量定点法。该方法在冲击脉冲放电的同时，在电缆铺设路径所处地面测量声波从故障点到测量点的传播时间，用声波和电磁波传播时间差反映声波的实际传播时间。最后，通过式（1）计算得到故障点的位置：S=V声•T声≈V声•（T声-T电磁）（1）该方法是目前较理想的精测定点方法，可以避免环境噪声干扰较大等原因造成的听觉判断误差，较前两种定点方法优势显著。
4电力电缆故障探测实际应用分析
某建筑集团10kV电力电缆发生故障，使用的电缆类型为10kVXLPE绝缘电缆，电缆总体长度达到530m，初步判断出现了单相低阻金属性接地故障。充分结合电力电缆故障类型，最终选择了低压脉冲回波法进行探测，实际探测波数达到了175m/μs。通过对其正常相和故障相波形的比较，最终确定故障点位置与测试端实际距离为80m。由于该故障接地电阻相对较小，且实际产生的放电声音很弱，可以判断该故障属于“死接地”故障。由于利用声磁同步法并没有精确找到实际发生故障的位置，故充分结合故障具体性质后，最终选择了利用音频感应法来定位故障位置，确定了实际故障点位置与探测位置直线距离为67m。由于该故障发生位置附近是一个公交车站，该公交车站一个房间内打下接地钢钎的时候，接地钢钎打中了电力电缆，接地钢钎通过接地网造成了电力电缆接地故障。
结束语
综上所述，电力电缆的正常运行可以保障我国工业企业用电的安全性和稳定性，对于电力电缆高阻故障的探测技术的更新，意味着电力电缆的正常运行进一步得到了保障。新的探测装置、探测技术的应用解决了目前装置在探测工作中出现的问题，但是同时，新的探测装置、探测技术可能在应用当中也会出现新的问题，需要工作人员根据需求、根据变化及时的总结问题，分析原因，优化电力电缆高阻故障的探测技术，减少排除电力电缆高阻故障所费的时间，提升效率，保障电力电缆的正常运行。
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