【正文】 ，也就會生成很大的電流。產(chǎn)生電流后，電流通過電纜相應(yīng)的就有耗電產(chǎn)生，導體包層發(fā)熱。電纜上有電壓降，導致電纜的信息傳遞量減少，電纜包層更容易老化，致使產(chǎn)生電纜故障。電纜發(fā)展的越來越快，電纜的使用也更加廣泛，緊接著電纜的包層保護也相應(yīng)的受到人們的重視和關(guān)注。包層損傷發(fā)生的部位搜尋相當麻煩，產(chǎn)生故障后，電纜的修理同樣需要很大的勞動量，怎樣才能快速搜尋并及時解決問題，這是目前電纜發(fā)展的瓶頸。(1)金屬外殼損傷預定位電纜的金屬外殼受到損傷后，通常采用電橋的方法檢測電纜損傷的精確部位。1)直流電橋法 圖41電橋檢測方法的詳解圖。我們可以看到，R代表電橋的規(guī)范阻抗，L代表電纜的距離，X代表電纜損傷部位和監(jiān)測點的間隔。這里假定電纜電阻是R，改變電阻大小，讓電流表數(shù)值變成零，則。這種方法查找電纜故障的可靠性高，方便快捷，萬事皆有利有弊，這種方法也有不好的一些地方，橋式電路電纜遮蓋住一定空間，他周圍的工作電纜會對它產(chǎn)生干擾，這時電橋中間電位不再平衡，并且真正操作的時候，一定要保證至少一段是正常的，電纜的三相全部有錯誤的時候，這種方法是不能夠使用的。2)壓降比較法這種電纜故障的查找方法的詳細介紹，這種方法主要在干擾比較厲害的地方運用比較多，這種方法的局限性在于電纜的保護層保證只有一個地方有故障，并且電纜導線不能斷路，包層不能老化，當電壓降很大的時候，就要首先計算一下電壓大小。(2)電纜保護層故障精確查找法電纜保護層精確查找的方式分類有很多，但是故障查找的原理是大同小異的，他們是利用在電纜的保護層來檢查電纜故障的部位，接著利用接收信號查找故障發(fā)生部位。直流法的電流很大，容易損傷電纜的保護層，所以一般的電纜故障查找不推薦這種方法，這里僅推薦幾種通常情況使用比較多的方法。1)跨步電壓法這種電纜故障查找方法作為現(xiàn)在實際操作中運用最多的故障查找方法，他的具體工作機制見下圖。這種電纜故障查找方法的典型特點是屏蔽性能好，查找定位精準，使用方便快捷，在實際操作的地下填滿中使用較多。2)音頻定位法對于硬化地面，例如柏油路面，在這種情況下查找電纜故障的時候，這里介紹的方法比較試用。在下面的原理圖介紹中我們可以看到，發(fā)聲模塊安裝在部件端口，向電纜保護層內(nèi)部發(fā)送聲音，接地端安全接地，運用聲音信號的接收模塊當處于電纜故障的部位接受信號不平穩(wěn)的特點，就能很快的找到故障發(fā)生的部位。電纜保護層制作是否合格，關(guān)系到電纜是不是能夠正常工作。電纜保護層只要老化，不僅能夠減少電纜的工作年限，而且很有可能在很短的時間內(nèi)導致電纜系統(tǒng)崩潰，所以，電纜保護層必須選用合格的產(chǎn)品并且加以防護措施。通過以上分析，電纜是不是合格，首先必須確保電纜的制作材料符合基本的要求，減少雜質(zhì)顆粒。并且在實際的施工的時候，第一必須嚴格避免電纜包層劃傷，第二，對于電纜工作過程可能會產(chǎn)生的故障，要預先做好防止措施，第三，在電纜的安裝時，就要在源頭盡可能的減少后期故障因素。(3)通過跨步電壓法精確查找電纜故障在分析了上述的電纜保護層故障查找方法之后可以看出，很多環(huán)境下采用跨步法會比較方便，能夠提高故障查找的速度和準確性。電纜的接地故障，尤其是金屬接地，一旦電纜暴露在空氣中，所有的情況均可以采用這種電纜故障查找方法，詳見下圖。 電纜故障查找的手段有：在電纜故障發(fā)生部位和電纜包層之間，連接電源。安裝的電源能夠讓電纜故障發(fā)生的部位通過電流。接著，電纜故障大約的部位周圍，找相隔五分米的兩點，稍微打開一點包皮，僅僅一點包層就可以，保證稍微露出一點柏油。完成這些準備任務(wù)，打開電源，電源電流通過電纜一直到電纜故障發(fā)生的部位，接著電流從電纜故障發(fā)生的部位兵分兩路，一路從電纜包層流出，另一路從大地流出。也就是說在打開點的部位，電流是分別向兩個不同的方向流出的，見圖中的I和I’。這個時候，用電流表來檢查（務(wù)必保證電流表的正負不要接反）。接著，通過電流表檢查指針的偏轉(zhuǎn)方向，而且讓電流表指針往正偏。這個時候，一旦保證電表的正負沒有改變，那么檢測的時候，電表指針正偏，如果電纜故障發(fā)生點處于電表正負監(jiān)測點之間，電流表的視數(shù)應(yīng)該是零。這樣，就可以輕松找到電纜故障發(fā)生部位。 3. 2高壓電纜的電氣等效結(jié)構(gòu)高壓電纜通常是一條線的，我們生活中比較普遍的高壓電纜，具體的內(nèi)部構(gòu)造詳見下圖。當然，我們平時見的電纜有的僅僅是電纜保護層，然而另外的電纜不止有電纜保護層，還有另外一層保護裝置，在工程上，經(jīng)常把兩種電纜保護裝置連接到一塊兒，所以，這兩種裝置人們稱他們是電纜護層。即使現(xiàn)在常見的高壓電纜內(nèi)部構(gòu)造很復雜，然而，有相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，工程中實際應(yīng)用的時候，可以不去考慮電纜的保護層還有外圍設(shè)備，所以，在計算結(jié)構(gòu)復雜的電纜參數(shù)時，電纜的其他包層，包括周圍的設(shè)備完全可以先不用考慮，這樣高壓電纜就得到簡化，計算參數(shù)就相當方便。有相關(guān)的資料對這部分內(nèi)容做過研究，主要研究了電纜保護層還有電纜周圍電路設(shè)置對整個電纜系統(tǒng)工作的影響，通過實驗和計算，最后把電纜的保護層一共分成了四層，詳細可以見下面圖示。3. 3高壓電纜線路典型敷設(shè)方式和護套接線方式3. 3. 1高壓電纜線路典型敷設(shè)方式在直埋敷設(shè)和排管敷設(shè)方式下，三相電纜之間的空隙都有土壤填充，土壤可近似認為是導體，它實現(xiàn)了不同相電纜之間的電屏蔽，即電纜各相之間的互電容為零。進行電磁暫態(tài)分析時，直埋敷設(shè)和排管敷設(shè)方式可以認為是等效的，稱之為第一類敷設(shè)方式(直埋類方式)。 在電纜溝敷設(shè)和隧道敷設(shè)方式下，三相電纜之間為空氣介質(zhì)，無土壤填充。此時三相電纜所處的電磁環(huán)境與架空線有些類似，只是三相電纜被土壤封閉。進行電磁暫態(tài)分析時，這兩種敷設(shè)方式可以認為是等效的，稱之為第二類敷設(shè)方式(隧道類方式)。 根據(jù)GB5021794要求，非直接接地的一端金屬護套上感應(yīng)電源不得超過50V，因此，高壓電纜護套典型接線方式如下[25](1 )當電纜線路很短、傳輸功率很小、傳輸容量有很大的裕度等時可采用金屬護套兩端直接接地。(2)當電纜線路較短C500m以內(nèi))，金屬護套通常采用一端直接接地，另一端通過保護器接地，對地絕緣沒有構(gòu)成回路，可減少及消除環(huán)流，有利于提高電纜的傳輸容量和電纜的安全運行。(3)電纜線路較長時(1000m以內(nèi))，金屬護套中點接地，兩端保護接地。(對于只有一端接地時，還應(yīng)該安裝一條沿電纜線路平行敷設(shè)的導體，即回流線，當發(fā)生單相接地短路故障時，接地短路電流可由回流線流回中性點)。(4)當線路很長(1000m以上)，電纜金屬護套常采用交叉互聯(lián)方式以有效降低金屬護套感應(yīng)電壓和減少護套環(huán)流。 由于本文主要研究對象是110kV等級高壓電纜，線路長度一般大于1000m，因而金屬護套常采用交叉互聯(lián)方式，其原理圖如圖55所示。3. 4電纜外護套的功能及對故障檢測的影響電力電纜的敷設(shè)施工環(huán)境比較惡劣，一般為直埋、電纜溝、隧道等等，周圍通常有污水、腐蝕性液體、腐蝕性氣體，某些地區(qū)還可能有白蟻侵害，這些都對電纜有很大的危害。電纜外護套對電纜起到保護作用，一方面可以保護電纜金屬護套不受前述有害物質(zhì)侵蝕。另一方面對于沒有金屬護套保護的電纜，外護套的存在起到了直接保護主絕緣不受損害以及對電纜的保護密封作用。最后，選擇硬度較高和防白蟻性能較好的電纜外護套，將有利于防止電纜在敷設(shè)中發(fā)生損傷以及在運行過程中被白蟻啃噬。另外，電纜外護套絕緣功能的好壞，不僅直接影響電纜線路的整體運行質(zhì)量，而且還會對電纜發(fā)生故障后的檢測檢修造成很大的影響。 110kV及以上電壓等級的超高壓電力電纜一般采用單芯結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)電纜中，每相之間存在一定距離，感應(yīng)電動勢不能抵消。當電纜運行時，導體電纜所產(chǎn)生的一部分磁力線與金屬護套交聯(lián)，從而在金屬護套上會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。當外護套遭到破壞后，一方面會造成金屬護套兩點或多點直接接地產(chǎn)生環(huán)流損耗從而降低電纜線路的輸送容量，其產(chǎn)生的熱效應(yīng)也會成為電纜線路長期運行的一大隱患。另一方面將直接影響電纜故障檢測的有效性及準確性，現(xiàn)有故障檢測方法多用護套內(nèi)的金屬護套作為傳感器，當電纜外護套功能完好時，金屬護套只通過規(guī)定的接地點接地，此時電纜故障檢測方法中作為傳感器的金屬護套回路為故障檢測信號的正常工作回路。然而，當電纜外護套遭到破壞后，金屬護套會多點接地，導致故障檢測信號工作回路被短路，故障檢測結(jié)果失真。4 結(jié)論與展望 本文通過查閱了大量文章及相關(guān)資料，分析比較國內(nèi)外電力電纜故障測尋的實用方法和最新研究成果，并結(jié)合汕頭局工程實踐經(jīng)驗，對實際運用的電纜故障測尋技術(shù)原理進行分析，詳細論述了利用德國SebaKMT SPG32解決實際運行中發(fā)生的110kV電纜線路故障和利用SebaKMT MF05一系統(tǒng)查找110kV電纜外護套故障。得出了以下結(jié)論: 電力電纜故障測尋的方法多種多樣，應(yīng)根據(jù)電纜的故障性質(zhì)和實際故障情況等因素綜合考慮，具體問題具體分析，沒有單獨一種方法可以解決所有的電纜預定位問題，所以應(yīng)該采用合適的方法來進行故障的預定位和定點工作。 國內(nèi)外一般的測尋方法，由于實測波形復雜，令現(xiàn)場測試人員容易造成誤判。二次脈沖法在測試后的波形判讀中有在無以比擬的優(yōu)點，容易判斷故障距離。二次脈沖法是目前電纜故障鋇」距領(lǐng)域中最先進的測尋技術(shù)，是電纜測尋技術(shù)未來發(fā)展重要方向。 針對現(xiàn)場實際測試中遇到的各種問題，應(yīng)當通過分析原因以及總結(jié)前人的經(jīng)驗，對各種棘手問題提出了新的解決方法。 目前國內(nèi)電力電纜的故障檢測主要以離線測試為主。但是，電纜故障在線監(jiān)測技術(shù)在一些發(fā)達國家如日本、美國等都得到了很好的研究和應(yīng)用，具有更為明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。 采用電纜局放在線監(jiān)測技術(shù)，可以隨時了解電纜的運行狀況，及時發(fā)現(xiàn)電纜的薄弱環(huán)節(jié)，還能通過對電纜局部放電信號分析比較，更好地為電纜故障預定位技術(shù)服務(wù)。 隨著電力電纜的廣泛運用，特別是為了城區(qū)美化，道路整潔，電力電纜在城市建設(shè)中運用更是普遍，快速準確的電纜故障定位技術(shù)迫切需要。 甚至將來研究的重點將放在過海電纜的故障測尋技術(shù)上。另外，越來越多戶內(nèi)GIS電纜終端的投入使用，如何在不拆卸兩側(cè)GIS電纜終端的前提下，安全可靠地對故障點進行測尋，也將是以后離線和在線測距技術(shù)工程實踐研究的重點。隨著科學技術(shù)的進一步發(fā)展，將會有更多更先進的測尋技術(shù)應(yīng)用于電纜故障定位中，這將更有利于提高電纜故障測尋的效率，保證高壓電纜線路安全穩(wěn)定運行。