多点泄漏对电力电缆高阻故障探测影响的分析
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摘 要：电力电缆故障点的快速、准确定位，对提高供电可靠性和企业经济效益具有重要的现实意义。本文结合实际工作，针对电力电缆故障查找的难点，详细分析了多点大泄满电流对电力电缆高阻故障的探测、定位等方面影响以及探查此类故障的方法和体会。
中图分类号：F40 文献标识码：A
2002年6月28日，我局110kV乐园变电站10kV母线显示存在不完全接地故障，母线三相电压不平衡。经检查确认，10kV广电线电缆存在接地故障，下文就这个问题展开分析，通过对多点泄漏环节的优化，实现对电力电缆高阻障碍的有效解决，保证其故障探测环节的优化，以保证日常工作的稳定发展，实现对其多点泄漏环节的研究深化。
1 故障电缆技术参数
发生故障的10kV广电线属全线电缆线路，其技术参数如下：
电缆名称规格型号长度（m）； 敷设方式中间接头数量（个） ；投运日期：1997年5月。广电线： YJV22-8.7/15-3*300mm 1092 ；电缆沟：3个。
2 故障性质的确认
（1）将广电线出线电缆退出运行，并进行长时间的放电后，用2500V兆欧表摇测电缆三相对地、相间绝缘电阻值，摇测结果如下。
测试项目首端（兆欧） 末端（兆欧） 备注
A 800 800
三相对地绝缘电阻 B 800 800 非测试相接地
C 50 50
AB 无穷大无穷大
三相相间绝缘电阻 BC 850 850 非测试相接地
CA 850 850
（2）为进一步确认电缆三相线芯导体的连续性及故障性质，又分别在该电缆两端进行电缆线芯直流电阻的测量。
测试相首端（欧姆） 末端（欧姆）
AB 0 0
BC 0.8 0.7
CA 0.8 0.8
3 故障点的定位
由于故障电缆C相存在高阻接地故障，而高阻接地故障相对于其它所有的电缆故障而言，属最难确定的故障之一。笔者使用了传统的脉冲电流冲击闪络法配合山东淄博科汇电气有限公司生产的T-903A故障测距仪对该故障进行粗略定位。
在测试接线工作之后，由于调节调压器的影响，会导致其电容电压的提升。当高压测电压超过一定的限度时，会产生电容的放电现象，在其放电过程中，其声音是比较低的，并且其放电的间隔时间是比较长的，具备不稳定性。故障测距仪检测到的是一个逐渐衰减的振荡波形，出现这种情况的因素是比较多的，比较常见的是缆故障点并未完善被击穿，从而导致这种现象的发展。
经过半天的反复试验，包括采取调整球形放电间隙J的宽度以提高加在电缆上的电压值、延长充闪时间等方法，但故障现象及T-903A测出的波形仍同1点，然后我们又拿着精确定位仪沿途定位，在该过程中，依然难以实现对故障点的排除。通过对先前操作经验的分析，得知其电缆外头出现了一系列的故障，通过对身体感官的应用，发现其电缆的外头有着细微的放电声。这对这种现象，就实施了电缆外头的解剖。结果发现其C相电缆主绝缘具备相关程度的竖向划痕，并且其水树的现象是比较明显的，其高阻故障一直没有得到排除。
通过对其试验环节的优化，得知其软故障的发生因素。在测量过程中，天气状况是小雨，其阴湿情况比较严重。在经过一系列的充闪试验过后，发现其C相对地绝缘电阻值的变化幅度是比较大的，并且具备重复变化性。在天气状况比较晴朗的时候开始测试，发现其上述环节的C相对地绝缘电阻值的故障现象是不存在的，其电阻值是比较稳定的。通过对其泄漏电流试验的应用，可以发现其相关的泄漏电流值的变化，引起了我们重视。
此时用故障测距仪检测到的波形依然没变。综合上述现象分析判断，我们得出相关结论。由于受到潮气的影响，其故障点的绝缘性能是比较低的。特别是高阻故障点的绝缘性能更是比较差的。因为其不具备完全击穿放电的条件，其故障测距仪是难以实现对有效波形的记录。为了满足现实工作的需要，需要确保其故障点的完全击穿，以方便其完全放电。
通过对上述几个应用环节的分析，来实现日常工作行为的优化，促进其故障处的电压幅值的有效应用，保证其充放电环节的优化。经过一定的时间，其放电声是比较大的，也是比较稳定的，这说明其故障点已经被完全击穿了。在遥测环节中，我们发现故障电缆的C相对地绝缘电阻值发生了一系列的降低。
为了满足日常工作的需要，通过对相关型号的故障测距仪的应用，实现故障电缆的故障点的有效定位。该种故障测距仪的型号是T-903A，其通过对放电脉冲的记录，来满足日常工作的需要。在其工作过程中，主要是对两个放电脉冲波形展开分析，就是故障点击穿及其不击穿放电模式的分析，从而实现对故障点的有效定位，以满足日常工作的需要。
通过对实地测量模式的优化，满足现实工作的需要，在应用过程中，其#1电缆的接头距离测试端大约有300多米。在电缆精确定位的过程中，我们发现该电缆的中间接头处，发出声响比较大的放电声，其声音大而沉闷。通过对解剖环节的研究深化，得知其中间接头内部的C相主绝缘对接地铜带多点放电且较严重。经分析，该电缆中间接头制作工艺不合格，仅用扁铜带恢复两端铜屏蔽层的连接而没有用铜网恢复，使电缆绝缘表面电场不均匀造成严重放电现象。将#1中间接头的接地铜带解开并排除对地放电现象后，对故障电缆再次进行冲闪试验，发现仍有非常明显的放电脉冲，再次用T-903A故障测距仪测距，测出散障点在距离测试端约600米的#2中间接头处，就在这个环节中，听到了一系列的放电声音，该声音是清脆响亮的。经过一系列的研究分析，就可以实现对主要故障点的判定。经解剖发现该中间接头制作工艺同样不合格。
4 故障分析
此次故障探查，查找出了真正的故障击穿点，也找到了两个严重的故障隐患，同时也让我们了解到多点大泄漏电流对电力电缆故障探测的影响很大。多点大泄漏分散了击穿能量，从而使得真正的故障点无法获得足够的能量击穿放电，无法查找出真正的故障点，延长了故障定位的时间。本次事故中，电缆户外终端头由于制作时对电缆主绝缘的表面创伤严重，经过五年时间运行在电缆主绝缘长出很多水树并有放电现象，形成了一个大电流泄漏点。而该电缆#1中间接头由于制作时未按制作工艺要求恢复电缆主绝缘的内外半导层以及铜屏蔽层的连接，破坏了中间接头电场的均匀，引起电场畸变，经过长时间运行造成缆芯通过主绝缘表面对接地铜带多点放电，形成另一个典型的大泄漏电流点。重新制作户外终端头并消除#1中间接头泄漏现象后，真正的故障点马上获得足够的能量击穿放电，为故障点的最终准确定位奠定了基础。
多点严重泄漏形成的根本原因，在于电缆施工人员进行电缆头施工时，不按相关施工工艺的规范要求进行施工，破坏了电力电缆原有的电场结构，投入电网运行后，缆芯绝缘表面的局部电场发生畸变，这种畸变引起电场应力高度集中，使得某一绝缘薄弱点击穿、放电，过长时间运行逐步形成泄漏直至发展成为电缆故障。
用冲击闪络法对电缆高阻故障进行定位，当存在故障点不能击穿放电或放电不充分，除利用大电流、高电压进行冲击外，可以将球形放电间隙调整至较小位置，对故障点进频繁、重复冲击，直至故障点完全击穿放电，这样有利于故障的定位亦避免对电缆本身造成过大损坏。
5 对策
电力电缆高阻故障点击穿放电或放电充分与否，是冲击闪络法配合T-903A电力电缆故障测距仪实现故障点测距的基本条件，实际操作中应设法首先实现。
如T-903A电力电缆故障测距仪一次录波效果不理想，应进行多次采集，直至记录到有典型波形为止，以便于分析、比较和确定故障点。对各类波形要进行详细、全面的分析，避免受到其它诸如人为因素如老经验、急躁心理等的影响，这是快速、准确确定故障点的基本保证。
6 发现及遗留问题
通过此次实例，笔者对多点大泄漏电流对电缆故障查找的影响有了深刻的认识。要避免多点大泄漏电流产生，就要严格对电缆头制作工艺的要求。因此我们向单位生产技术管理部门汇报，建议对全局的电力电缆施工人员进行系统的技术培训和考核，施工时要求持证上岗，电缆头制作必须严格按所使用电缆头的制作标准严格规范施工。
为了满足现实工作的需要，要针对电力电缆高阻存在的故障展开分析，从而促进相关问题的解决。在此过程中，要针对电缆本身的表面电流泄漏现象展开优化，实现其电缆头制造工艺的优化，从而避免出现一系列的泄漏电流现象的产生，这些环节如果得不到解决，会阻碍高阻故障的查找定位。如何准确、有效、快速地进行精确定位，至今仍为一重大的科研课题。使用冲击闪络法进行故障点定位，时间长效果不明显，对电缆本身破坏性很大，故障测距仪记录的放电波形亦较复杂，对分析能力及工作经验的积累要求较高，应探索其它简单、快捷的故障测距、定位方法，以提高工作效率和降低劳动强度。
参考文献
[1]韩伯锋.电缆故障闪测仪原理与电缆故障测量[M].西安：陕西科学技术出版社，1993.
[2]刘明生.电力电缆故障的测寻[M].北京：冶金工业出版社，1985.
[3] 魏军源. 电力电缆高阻故障性质分析及测试[J]. 电工技术，2004.