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摘要：城市配网中电缆故障的出现，对城市供电可靠性造成了较大的威胁。因此，文章以城市配网中常见的电缆故障为依据，阐述了城市配网电缆故障的快速查找方法，并提出了故障的处理策略，希望为城市配网中电缆故障的处理时效性提升提供一些参考。
关键词：城市配网;电缆故障;低压脉冲反射法
前言
配电网是城市发展的重要公共基础设施。近几年，我国持续加大配电网建设投入，配电网发展成效显著。由《关于加快配电网建设改造的指导意见（2015-2020年）》可知，2020年我国中心城市供电可靠率达到了99.99%，全国城市输电电缆化率有效增加，特别是以深圳为代表的一线城市，输电电缆化率超过了90.0%。在城市配网输电电缆化率不断提高的背景下，对电缆故障的查找及处理提出了更高的要求。因此，以城市配网为对象，探究电缆故障的快速查找、处理策略具有非常重要的意义。
一、城市配网中常见电缆故障
1、低阻故障
在城市配网中，电缆低阻故障主要表现为相间、相对地间绝缘受损，绝缘电阻低于电缆正常运行时绝缘电阻，部分情况下电缆某部位绝缘电阻会低于10倍电缆正常运行时特性阻抗。
2、开路故障
在城市配网中，电缆开路故障主要表现为电缆相间、相对地间绝缘电阻值与电缆正常运行规定值相符，但电缆工作电压无法顺利传递到电力资源供应终端。具体表现为完全无电压或终端负载能力极差（有电压）[1]。
3、高阻故障
在城市配网中，电缆高阻故障主要表现为相间、相对地间绝缘受损（泄露、闪络），绝缘电阻远小于电缆正常运行时电阻，但电缆某部位绝缘电阻高于10倍电缆正常运行时特性电阻。
二、城市配网中电缆故障的快速查找方法
1、查找流程
在故障电缆总长度已知的情况下，电缆维修者可以将故障电缆上负载去除，分开两端纤芯并悬空，以故障电缆其中一端位置作为检测节点，利用数字式绝缘电阻测试仪，进行分开后线芯与线芯、线芯与屏蔽钢带之间的绝缘电阻，确定存在故障的线芯。在确定故障线芯后，利用数字式直流电阻测试仪，进行故障线芯与故障线芯之间、故障线芯与屏蔽钢带之间直流电阻的确定[2]。
在直流电阻不超过1.0kΩ时，利用电缆故障定位电桥，配合波反射电缆故障定位仪，进行故障线芯的任意位置测量，确定故障点、检测点之间的电缆长度值，即故障点位置。若故障点位置差异超过测量仪器容量差值，则可以波反射电缆故障定位仪测试结果为基准，反之则取波反射电缆故障定位仪测试值、电缆故障定位电桥之间的范围。
在直流电阻超过1.0kΩ时，利用波反射电缆故障定位仪，进行任意故障线芯测量，获得故障点、检测点之间的电缆距离，即故障点位置。此时，可以故障点位置为圆心，以波反射电缆故障定位仪容差距离（5.0m）为半径，进行故障点位置的确定。由于波发射电缆故障定位仪可以在检测点位置向故障线芯与钢带、故障线芯与故障线芯之间同时施加脉冲电压，根据生磁同步原理，可以获得较为准确的电缆故障点位置。
2、查找技巧
在专用电缆故障定位设备使用的基础上，为了进一步提高电缆故障定位效率，可以利用接线的方式转移故障相，简化故障，缩短故障查找时间。同时考虑到低压电力电缆为多芯电缆，不论是直埋敷设还是明敷敷设，均会表现为多线芯相间故障、两线芯相间故障或者相对地短路故障。若无法保证检测故障线芯时理想波形的获得，可以将接线转移到其他故障线芯上，采集典型、规则波形[3]。而对于小截面铜芯直埋电力电缆（≤35mm2）及铝芯电缆，故障的发生极易伴随断线、短路情况，可以根据故障芯故障性质差异，利用断线故障测量代替短路故障测量;对于高压线与地线连接在破损相、金属屏蔽层（或铠装内衬）的低压电缆故障，因损坏相、金属屏蔽层之间绝缘电阻为低声响低阻金属性连接状态，探头侦听确定故障位置难度较大，可以适当拉大放电球隙，并将高压、接地线接入故障相间，获得较大的放电声，提高故障点位置确定效果;对于外力机械损伤导致的中压直埋电缆绝缘线芯故障，因挤包铠装的内衬层已破损，无法利用专业电缆故障仪器进行规则波形收集，可以利用声测法直接向电缆钢带、铜屏蔽层施加高压脉冲，提高故障点定位效率。
三、城市配网中电缆故障的处理策略
1、低阻故障处理
对于低阻故障，可以利用低压脉冲反射法，进行故障位置的排查、确定。在故障确定后，可以利用次要回路跨面电缆代替故障回路电缆，或者将备用电缆经环形沟放置在两侧，满足应急所需。同时因其与绝缘受潮、外力破坏、化学腐蚀、过负荷运行有关，应在应急处理的基础上，加强电缆运行环境维护，设置醒目警示标示，更换电缆绝緣附件，加强日常清洁，避免绝缘破坏导致的低阻故障。
2、开路故障处理
对于开路故障，因其多表现为出线开路故障，可以在利用上述方法排查故障位置的基础上，第一时间利用备用电缆进行开路点短接，或者用两点接地发，促使故障电缆芯线通过电缆接地线构成回路。
3、高阻故障处理
对于高阻故障，可以采用预防性实验法，进行故障部位泄露电流检测。同时根据零序电压、零序电流变化量，进行高阻接地故障保护动作判定。一般在零序电压超过整定值时，可从大到小进行全部馈线零序电流幅值排列，若幅值大的前端馈线电流与其他电流方向不同，且滞后于零序电压90°，则可以判定为对应电缆接地。此时，由调度部门优选长出线、轻负荷、大风险线路进行试流，处理，适当应用新型接地选线装置，解决高阻故障。
总结
综上所述，受修路施工、绿化施工、建筑施工等因素影响，城市配网中电缆故障较为多见，不仅影响了城市居民正常用电服务，而且引发了一些安全事故。而电缆故障的发生时刻伴随着电缆的敷设应用，电缆敷设方式的差异也决定着电缆故障定位难易。因此，可以采用专用电缆故障定位设备，配合回波法，进行电缆故障点的精准定位。在确定电缆故障点后，根据故障表现进行及时处理，降低电缆故障的危害程度，保证城市配网运行的安全稳定性。
参考文献：
[1]刘洋，梁宇辉.配网中压电缆故障原因分析与提升措施[J].科技风，2019（35）：177-178.
[2]史晓宇.线路电缆故障查找方法研究——基于10kV配电线路分析[J].电力设备管理，2020（11）：42-43.
[3]卞佳音，徐研，张珏，单鲁平，陈文教.基于增强现实技术的电力电缆故障定位[J].电子设计工程，2021（11）：26-29.
关键词：城市配网;电缆故障;低压脉冲反射法
前言
配电网是城市发展的重要公共基础设施。近几年，我国持续加大配电网建设投入，配电网发展成效显著。由《关于加快配电网建设改造的指导意见（2015-2020年）》可知，2020年我国中心城市供电可靠率达到了99.99%，全国城市输电电缆化率有效增加，特别是以深圳为代表的一线城市，输电电缆化率超过了90.0%。在城市配网输电电缆化率不断提高的背景下，对电缆故障的查找及处理提出了更高的要求。因此，以城市配网为对象，探究电缆故障的快速查找、处理策略具有非常重要的意义。
一、城市配网中常见电缆故障
1、低阻故障
在城市配网中，电缆低阻故障主要表现为相间、相对地间绝缘受损，绝缘电阻低于电缆正常运行时绝缘电阻，部分情况下电缆某部位绝缘电阻会低于10倍电缆正常运行时特性阻抗。
2、开路故障
在城市配网中，电缆开路故障主要表现为电缆相间、相对地间绝缘电阻值与电缆正常运行规定值相符，但电缆工作电压无法顺利传递到电力资源供应终端。具体表现为完全无电压或终端负载能力极差（有电压）[1]。
3、高阻故障
在城市配网中，电缆高阻故障主要表现为相间、相对地间绝缘受损（泄露、闪络），绝缘电阻远小于电缆正常运行时电阻，但电缆某部位绝缘电阻高于10倍电缆正常运行时特性电阻。
二、城市配网中电缆故障的快速查找方法
1、查找流程
在故障电缆总长度已知的情况下，电缆维修者可以将故障电缆上负载去除，分开两端纤芯并悬空，以故障电缆其中一端位置作为检测节点，利用数字式绝缘电阻测试仪，进行分开后线芯与线芯、线芯与屏蔽钢带之间的绝缘电阻，确定存在故障的线芯。在确定故障线芯后，利用数字式直流电阻测试仪，进行故障线芯与故障线芯之间、故障线芯与屏蔽钢带之间直流电阻的确定[2]。
在直流电阻不超过1.0kΩ时，利用电缆故障定位电桥，配合波反射电缆故障定位仪，进行故障线芯的任意位置测量，确定故障点、检测点之间的电缆长度值，即故障点位置。若故障点位置差异超过测量仪器容量差值，则可以波反射电缆故障定位仪测试结果为基准，反之则取波反射电缆故障定位仪测试值、电缆故障定位电桥之间的范围。
在直流电阻超过1.0kΩ时，利用波反射电缆故障定位仪，进行任意故障线芯测量，获得故障点、检测点之间的电缆距离，即故障点位置。此时，可以故障点位置为圆心，以波反射电缆故障定位仪容差距离（5.0m）为半径，进行故障点位置的确定。由于波发射电缆故障定位仪可以在检测点位置向故障线芯与钢带、故障线芯与故障线芯之间同时施加脉冲电压，根据生磁同步原理，可以获得较为准确的电缆故障点位置。
2、查找技巧
在专用电缆故障定位设备使用的基础上，为了进一步提高电缆故障定位效率，可以利用接线的方式转移故障相，简化故障，缩短故障查找时间。同时考虑到低压电力电缆为多芯电缆，不论是直埋敷设还是明敷敷设，均会表现为多线芯相间故障、两线芯相间故障或者相对地短路故障。若无法保证检测故障线芯时理想波形的获得，可以将接线转移到其他故障线芯上，采集典型、规则波形[3]。而对于小截面铜芯直埋电力电缆（≤35mm2）及铝芯电缆，故障的发生极易伴随断线、短路情况，可以根据故障芯故障性质差异，利用断线故障测量代替短路故障测量;对于高压线与地线连接在破损相、金属屏蔽层（或铠装内衬）的低压电缆故障，因损坏相、金属屏蔽层之间绝缘电阻为低声响低阻金属性连接状态，探头侦听确定故障位置难度较大，可以适当拉大放电球隙，并将高压、接地线接入故障相间，获得较大的放电声，提高故障点位置确定效果;对于外力机械损伤导致的中压直埋电缆绝缘线芯故障，因挤包铠装的内衬层已破损，无法利用专业电缆故障仪器进行规则波形收集，可以利用声测法直接向电缆钢带、铜屏蔽层施加高压脉冲，提高故障点定位效率。
三、城市配网中电缆故障的处理策略
1、低阻故障处理
对于低阻故障，可以利用低压脉冲反射法，进行故障位置的排查、确定。在故障确定后，可以利用次要回路跨面电缆代替故障回路电缆，或者将备用电缆经环形沟放置在两侧，满足应急所需。同时因其与绝缘受潮、外力破坏、化学腐蚀、过负荷运行有关，应在应急处理的基础上，加强电缆运行环境维护，设置醒目警示标示，更换电缆绝緣附件，加强日常清洁，避免绝缘破坏导致的低阻故障。
2、开路故障处理
对于开路故障，因其多表现为出线开路故障，可以在利用上述方法排查故障位置的基础上，第一时间利用备用电缆进行开路点短接，或者用两点接地发，促使故障电缆芯线通过电缆接地线构成回路。
3、高阻故障处理
对于高阻故障，可以采用预防性实验法，进行故障部位泄露电流检测。同时根据零序电压、零序电流变化量，进行高阻接地故障保护动作判定。一般在零序电压超过整定值时，可从大到小进行全部馈线零序电流幅值排列，若幅值大的前端馈线电流与其他电流方向不同，且滞后于零序电压90°，则可以判定为对应电缆接地。此时，由调度部门优选长出线、轻负荷、大风险线路进行试流，处理，适当应用新型接地选线装置，解决高阻故障。
总结
综上所述，受修路施工、绿化施工、建筑施工等因素影响，城市配网中电缆故障较为多见，不仅影响了城市居民正常用电服务，而且引发了一些安全事故。而电缆故障的发生时刻伴随着电缆的敷设应用，电缆敷设方式的差异也决定着电缆故障定位难易。因此，可以采用专用电缆故障定位设备，配合回波法，进行电缆故障点的精准定位。在确定电缆故障点后，根据故障表现进行及时处理，降低电缆故障的危害程度，保证城市配网运行的安全稳定性。
参考文献：
[1]刘洋，梁宇辉.配网中压电缆故障原因分析与提升措施[J].科技风，2019（35）：177-178.
[2]史晓宇.线路电缆故障查找方法研究——基于10kV配电线路分析[J].电力设备管理，2020（11）：42-43.
[3]卞佳音，徐研，张珏，单鲁平，陈文教.基于增强现实技术的电力电缆故障定位[J].电子设计工程，2021（11）：26-29.