李倩（武漢華源電力集團有限公司輸變電工程分公司湖北武漢430000）摘要：自電力體制“主輔分離”改革以來，國內電網建設規模不斷擴大，而工業生產、商業經營及居民生活用電量也在不斷增長，對電力的需求量不斷增大?，F在，220kV 高壓電力電纜的應用日益廣泛，正在逐步取代架空線，為居民用電帶來更大的便利。與220kV 高壓電力電纜應用成正比的是，這種高壓電力電纜發生的故障也呈明顯的增長態勢。而一旦220kV 高壓電力電纜發生故障，又會對電氣設備造成損害，甚至危及人員的生命安全。因此，必須認真研究220kV 高壓電力電纜的故障檢測技術。關鍵詞：220kV 高壓；電力電纜；故障檢測技術；應用1 220kV高壓電力電纜常見故障及其原因220kV高壓電纜一般敷設在地下，不占城市用地面積，也不與高樓大廈、綠化樹木爭奪空間，更不會受到暴雨、大風、雷電的影響，供電可靠性高。但在投入運行后，還是難免出現各種故障，而且隨著時間的推移，故障率也會逐漸上升。
1.1絕緣層故障
眾所周知，高壓電力電纜由線芯、屏蔽層、絕緣層、保護層組成。
在高壓電流與熱長期作用下，絕緣層（以聚氯乙烯、聚乙烯、交聯聚乙烯為主要材料）物理性能會出現變化，導致絕緣強度下降，引起絕緣過早老化（據統計，絕緣老化故障大約占220kV高壓電力電纜故障總數的19%）。若220kV高壓電力電纜長時間在過電壓下運行，或電纜線路接近熱源、或電纜運行過熱，都會造成絕緣過早老化。另一方面，若電纜制作不良，在絕緣層上出現了小孔、裂縫、砂眼、龜裂、褶皺，或金屬護套破損，可能導致絕緣受潮（占故障率的13%左右）。
1.2機械損傷故障
據統計，在220kV高壓電力電纜故障中，機械損傷故障占比最大，達57%。而一旦出現機械損傷故障，大多會造成大面積停電。
1999年以來，房地產業已經成為拉動國內經濟增長的火車頭，各地市都在大興土木，在施工過程中，打樁、起重、轉送等作業，都可能讓220kV高壓電力電纜遭受直接外力破壞。地鐵施工、地下管線施工誤傷220kV高壓電力電纜的情況也屢見不鮮。此外，敷設220kV高壓電力電纜過程中不按操作規程作業，也會讓電力電纜遭受施工損傷（若機械牽引力過大，會拉損電纜；若電力電纜彎曲過度，其絕緣層、屏蔽層會損傷）；還有一些施工人員在低溫條件下野蠻作業，導致電纜絕緣層、保護層被破壞。
1.3其它故障
若220kV高壓電力電纜絕緣層內含有雜質、氣泡，或絕緣油干枯、或屏蔽層上有遺漏、結疤，該電纜就有可能被過電壓激發，導致絕緣擊穿；電流穿過電纜會產生大量的電阻熱，若電纜長期過負荷運行，電纜勢必出現過熱（往往發生在電纜密集區域，或敷設隧道內通風不良的地方），導致絕緣損壞；此外，一些電纜護套內含有砂粒、雜質、一些絕緣管厚度不均、或含有氣泡，或絕緣層密封不嚴、繞包不緊，以及熱縮管收縮不均，這些質量缺陷也是造成電纜故障的重要原因。
2 220kV高壓電力電纜故障檢測技術及其具體應用
220kV高壓電力電纜出現的故障，一般可分為開路故障、斷線故障、低阻故障、高阻故障、閃絡性故障。必須根據故障的具體情況進行具體分析，靈活應用不同的故障檢測技術。
2.1萬用表檢測
這是最常用的220kV高壓電力電纜故障檢測方法。其具體操作步驟如下：在出現故障的220kV高壓電力電纜終端的纜芯與屏蔽層進行短接，然后在電纜的起始端，用萬用表檢測纜芯與屏蔽層之間的電阻值。若測得的電阻值上升到無窮大，則表明該電纜出現了開路故障；若測得的電阻值為纜芯正常電阻的2倍以上，則表明該電纜出現了斷線故障。
2.2直接高壓閃絡法
又稱直閃法，直閃法適用于高阻閃絡性故障。當220kV高壓電力電纜出現故障點，但未形成電阻通道時，可直接向出現故障的電纜上施加直流電壓。當試驗電壓上升到一定值時（一般超過數千伏
或10000V），將擊穿故障點產生閃絡擊穿。閃絡出現后，會產生電流脈沖波，它在電力電纜與故障點間以行波的形式反射。檢測人員通過電力電纜的測試端口，可以直接獲取該行波的數據，根據行波波形判斷放電脈沖波的反射時間，從而迅速找到故障點。直接高壓閃絡法具有精度高、檢測速度快的優點。
2.3電橋法將220kV電力電纜的終端故障相與非故障相進行短接，電橋兩臂分別連接故障相與非故障相。檢測人員通過雙臂電橋測出纜芯的直流電阻值，然后測量電纜的實際長度，按照電纜長度與電阻的正比關系，計算求出故障點的位置。電橋法可適用于斷路故障。采用電橋法檢測時，為保證測量精度，電橋連線要盡量縮短，而線徑則要保證足夠大，在計算過程中，必須保留小數的全部位數。如果220kV電力電纜故障為單純的短路故障，電橋可以不必接地；若電纜故障為短路且接地故障，則必須將電橋接地。雖然電橋法操作簡單，應用廣泛，但不卻不適用于閃絡故障檢測。
2.4脈沖檢測法
2.4.1低壓脈沖反射法
向出現故障的電纜注入一個低壓脈沖信號。該信號沿電纜傳播到故障點，會產生脈沖反射，回送到測量點并被儀器記錄下來。
檢測人員通過計算發射脈沖與反射脈沖之間的時間差來進行測距，推算出故障點的位置。低壓脈沖反射法適用于開路故障、接地故障、開路故障與低阻故障。
2.4.2二次脈沖檢測法
檢測人員首先對出現故障的220kV高壓電力電纜發射一個足以使故障點發生閃絡的高壓脈沖，同時觸發第一個低壓脈沖。在故障點的電弧熄滅前，故障點相對于該低壓脈沖是完全短路的，因此可以得到一個完全短路的波形。當故障點的電弧熄滅時，再向電纜發現一個低壓脈沖，該脈沖在遇到故障點發生反射，檢測人員就可以記錄下第二個波形。再將前后兩次接收到的低壓脈沖反射波形疊加，會看到一個明顯的分叉點，該點所在位置即是故障點位置。
二次脈沖法可適用于故障點擊穿后，放電電弧能夠長時間存在存在的故障，包括高阻泄漏性故障、高阻閃絡性故障等（這類故障約占220kV高壓電力電纜故障的60%）。
3 結語
隨著220kV高壓電力電纜得到了普遍利用，高壓電力電纜作為
電網中最關鍵的輸電設備，其安全性直接對電網的輸電穩定性有著重要影響。220kV高壓電力電纜的應用在為我國用電帶來方便的同時，也有著明顯的弊端，電壓的增大無疑提高了輸電電路的危險性，在使用過程中，220kV高壓電力電纜一旦出現故障，很容易對周圍的物體造成損害，并且經常出現人被高壓電力電纜事故奪走性命的事情。在面對越來越多的220kV高壓電力電纜故障問題，必須加強對故障檢測的研究力度，做好220kV高壓電力電纜故障預防措施?！?br/>參考文獻
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本文標簽：電力電纜及通道檢修規程輸變電設備狀態檢修試驗規程環流監測技術規范
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