高压电缆绝缘电阻低故障的查找与排除方法分析

辛月来，张美琦，林锌

（国网四平供电公司，吉林四平，136000）

1 高压电缆故障概述

1.1 故障类型

要想提升高压电缆的应用质量，要就要落实更加科学的分析工作，明确高压电缆常见故障的类型。

第一，电缆本身的质量问题，主要集中在电缆生产过程中，受到技术工艺、操作流程等因素的影响，出现电缆绝缘偏心、绝缘解蔽均匀性差等问题。

第二，规划设计问题，设计人员不具备相应的电缆安全知识，使得整体规划设计工作不匹配可持续应用管控标准。

第三，测试施工问题，因为施工环境较为复杂，电缆接头施工操作质量不过关，没有依据标准化规范落实具体工作，也会造成安全隐患的留存。

第四，外力破坏，主要是指在电缆铺设的过程中，受到外力破坏，难免会出现质量受损的问题。

1.2 常见检查方法

第一，遥感检测。一般是指维修检测人员要借助遥感检测技术方案，对电缆的故障进行集中遥测，配合三相表完成实时性绝缘电阻的分析检测工作。

第二，全方位查验。如果线路电缆出现了异常故障问题，维修人员要结合设计图纸确定整体铺设的路线图，并且综合分析实际铺设情况，大致判定配电线路电缆故障的位置，然后组织专业人员进行全面的核查，并且配合故障点分析数据进行集中的查找和处理，确保全方位查验工作的精细化水平。

第三，电缆烧穿分析法，主要是指在声磁同步、声波分析等方式无法应用的情况下，借助电缆烧穿设备（图1）发射高压小电流，然后直接形成击穿操作，收集声音信息后判定故障位置。这种方式的排除效率较好，能协助操作人员对电压泄露、残压电流数值进行集中的分析和评估，保证检测实时性效果。

图1 烧穿设备

2 高压电缆绝缘电阻低故障的查找与排除具体情况

2.1 案例

2.1.1 故障情况

本文以某矿区为例，矿区地面到井下各个中央变电所设置了7趟入井高压电缆，其电源均属于地面35kV变电站，而对应的井下变电所双电源则来自于地面35kV站的母线。在2020年4月份，相关部门对地面35kV变电站中央变电所2#开展电缆高压预防性试验，经过遥测分析后，得出电缆对地绝缘中A相1500兆欧、B相1500兆欧、C相200兆欧。紧接着，相关操作人员还开展了高压电缆的耐压试验操作，获取的试验电压为15000V，但是，C相在升压过程中出现异常，主要集中在升压到6000V向上时，升压操作难以继续进行。并且，操作区域出现了大量的泄露电流，试验操作人员立即停止耐压试验操作，并且，此时应用遥测处理方式进行高压电缆的三相相间检测，对地A相位1500兆欧、对地B相位1500兆欧，而对应的C相低于1兆欧，检测人员当即判定可能存在高压电缆一相对地击穿的问题，秉持安全电能输送的原则，不能再进行送电操作。

2.1.2 故障处理

在初步判定其存在问题后，相关部门结合实际情况和环境状态进行了临时性措施方案的部署。

首先，通知中央变电所相关修理人员进行2#高压隔爆开关电源侧电缆三相缆头的拆除处理，并且，利用稀料完成擦拭，确保擦拭干净、整洁后进行电缆绝缘值得测定，然后测定出绝缘数值基本无明显变化。此时，操作人员判定此次事故应该是电缆本身事故产生的问题，所以不能立即完成区域性的恢复供电，启动了另一趟高压备用线路。

其次，检修部门及时通知矿区技术部、主管区长以及技师人员进行临时性应急方案的讨论，安排专业修理人员对高压供电电缆的情况进行检查，并完成详细的检查记录。并且在第二天指派专门的电气技术人员对供电电缆予以复查，利用两组人员的针对性检查分析，明确电缆故障原因，并且最终确认是高压电缆自身的问题。

最后，联系电缆故障检测仪器厂家的技术人员，在完成技术资讯后确认故障点开展故障点处理工作。

2.2 故障的查找

为了更好地完成高压电缆绝缘电阻低故障问题的查找工作，就要结合实际情况选取适宜的试验方法，然后落实科学合理的流程，从而提升故障处理的实效性，保证综合监督管控的基本水平。

2.2.1 试验方案

主要是借助电缆故障检测设备对电缆故障源予以分析，并且精准定位现有高压预防性试验仪器和电缆故障测试仪器中高压组件箱等设备，确保能集中分析电缆故障点，确保精准分析模式的科学性。主要是实现冲击高压电源到电缆故障线路，并且能在故障点直接形成放电现象，此时，振动声波信号明显，适当拉开高压组件箱的球隙间距，就能有效提升电压数值测定的准确性，并且能更直观地了解和掌握故障点的放电声音，配合DMS-B型定点设备，完成定点探测。

图2 试验原理示意图

2.2.2 试验具体流程

操作人员要明确电缆故障检测仪器的使用标准，并及时向相关厂家技术指导人员进行资讯，更好地掌握高压组件箱中放电金属小球放电间隙的调整方式，然后落实具体工作。

（1）依据3000V/mm的基础参数完成调控流程，并且，在实际测量的过程中，要先按照2mm的方式进行调整，也就是说，直接将电压升高到6000V，对电缆予以高压击穿试验分析，此时，就能在高压组件箱中获取高压小球放电声音。

（2）操作人员要戴上电缆故障点应用设备，完成放电声音的获取工作，并且要合理调整试验电压数值，有效按照实际情况进行记录，得出结论是放电声音每间隔数秒进行一次放电。此时，矿区工作人员配合使用电缆故障定点仪器进行故障点的查找，但是却没有获取准确的结果。

（3）操作人员第二次进行调整，将高压组件箱中放电金属小球的间隙控制在5mm，此时，将测试电压调整为15000V，并且，依旧对放电声音进行标注和测定记录，安排相应的电气技术人员佩戴电缆故障定点仪器设备下井寻找故障点位置，发现，故障点在皮带机道中，主要集中在电缆冷缩接头位置，检测到异常的放电声音。

2.2.3 故障的排除与恢复

要想从根本上保证高压电缆绝缘电阻故障分析工作的水平，就要落实标准化工序，完成查找工作后，结合对应的问题开展相应排除和恢复工作，及时完成电缆设备的控制和修补工作，避免安全隐患问题的留存，大大提升工作效率和安全效益。本文中，技术人员在完成电缆结构故障点判定工作后，就需要落实完整的电缆故障处理和恢复方案。

（1）断开接头

在相关技术部门共同商讨后得出，因为是井下皮带机道区域故障问题，因此，需要对此处的高压电缆进行断开处理，去除故障电缆后重新连接。因为要尽量减少操作的难度和操作行为对周围区域产生的影响，相关部门在变电所和地面35kV变电站各指派1名工作人员对高压电缆两端进行观察和监督，然后完成高压电缆两端地线的封存，及时悬挂“严禁送电”的警示牌，避免电缆送电对故障排除工作和人员安全产生影响。

此时，技术员协同主管部门完成高压电缆的断开处理工作。需要注意的是，在电缆结构断开前，要对现场环境进行集中管理，确保安全措施满足要求，并且利用电缆故障定点设备进行故障点判定，且在故障点位置的附近楔入3根长钢钉，保证钢钉穿透电缆的芯线，钢钉处理完成后若是没有异常情况，就能完成地线一端的连接控制和处理，佩戴绝缘手套完成高压电缆的拆除。

图3 警示牌实物图

（2）连接接头

在完成高压电缆断开处理工作后，要将断开的接头全部清除干净，然后剥离电缆接头，并且联系地面留守工作人员，拆除电缆两端的封地线，配合遥测工序以及获取的相关数据，评估断开位置到井下变电所电缆的绝缘数值，也要实际测量35kV站段电缆的绝缘数值，测定后可知：①对地A相1000兆欧、对地B相2000兆欧、对地C相1500兆欧；②对地A相1500兆欧、对地B相1500兆欧、对地C相1500兆欧。

现场完成电缆接头的处理工作，此时，临时使用高压接线盒就能有效将断开的电缆结构连接在一起，维持良好的应用状态，并且实现高压电缆的地线引出模式，确保接线盒地线和临时性安装的局部接地线连接效果符合预期，从而有效完成排除工作。

（3）空载试送电

在完成以上一系列操作后，要求井下变电所修理人员利用遥测的方式对高压电缆的绝缘数值进行二次测量，获取绝缘数值为对地A相1000兆欧、对地B相2000兆欧、对地C相1500兆欧。相应的数值参数满足安全运行的基本标准，此时，联系地面35kV变电站对高压线路进行试送电操作，保证井下变电所2#高压隔爆开关处于开闸状态。

需要注意的是，为了保证空载送电试验操作的规范性和科学性，电源线不能和高压隔爆开关接线腔中的接线柱连接，维持良好的应用独立状态，提升线路运行的稳定性和科学性，从根本上优化本次故障处理工作的效果。

（4）恢复送电

在操作工序中，因为高压电缆中间接头采取重组模式，所以，变电所内要对高压电缆三相电源的相位予以分析，并且对电缆三相芯予以标记，从而进行完整记录。并且，定期指派专业的技术人员予以监督，确保整体定相工作和供电恢复工作有序落实，才能完成本次监督工作。