◎朱海超
史凌川
随着城市建设和社会经济的发展，电缆线路已经成为重要电力配送通道，担负着向市中心大用户和新建居民小区提供电能的重要任务。近年来，由单相接地故障引发的停电事故较为频繁，不仅缩短了电缆的使用寿命、降低了供电可靠性，而且对电 网的经济运行和优质服务都带来了一定的压力。所以，运用更先进的装置来缩短电缆故障的查时间，
一、当前电缆在配电网领域的应用
随着城市建设发展步伐的加快，地上空间越来越稀少，电缆因可靠性高、维护方便、市政美化的需要等因素，在配电网领域
内的应用逐年增加，一些发达城市电缆化率达到了80%以上。庞大的地下电缆带来便利的同时，也给运行维护带来很大挑战。尤其是电缆发生故障后，如何快速的查故障段并进行隔离，不仅关系到电网的可靠性运行水平，也关系到电网的优质服务工作。需要寻一种直观、简单并且方便维护的辅助设备，以便能快速响应，迅速定位并隔离故障段。 二、传统电缆故障判别的过程分析
对于电缆接地故障，一般是先确定发生接地的线路大分支、
将其隔离，再用兆欧表等设备检测这个分支中每条电缆的绝缘电阻。实际操作中，工作人员可能先通过调度试送，判断出故障点属于哪个配电设备的分支，再对该分支内的多条电缆逐一做绝缘检测。这种传统的方法存在以下缺陷：
1.工作量较大且不确定。
这种摸排式的传统方法类似于随机取样：最好的情况是第一次试验就测到发生故障电缆，最坏的情况是最后一次实验才测到。根据数学概率论，如果一回支路中有N 条电缆且只有一条有接地故障，那么做一次试验未检出发生接地的电缆的概率为P 1=N-1/N，做两次未检出的概率为P 2=N-2/N……以此推导，经过i 次试验仍然未能检出的概率P i 为：
jcrPi=N-i N =1-i N
（1≤i≤N ）
母液由此式可见，当i ≤N /2时，Pi≥50%，也就是如果实验次数小于电缆数量的一半，到发生接地电缆的概率（1-P i ，即i /N ）便低于50%。而且，当基数N 较大时，P 1、P 2的值会非常大（1-P 1、
1-P 2则会非常小）。也就是说，当支路中的电缆数目较多时，通过一两次试验就确定故障电缆的可能性是很低的。2.容易发生危险。
为了保证供电可靠性，故障线路不可能全线停电，只是将故
上海音乐学院汤爱民障点所在支线隔离。因此，如果使用传统的接地电缆查方法，检修人员就要频繁的在部分带有电压的配电设备上进行绝缘试验，还要时刻与调度保持联系，在工作量大、时间紧急、气象环境的情况下容易发生危险。
3.工作步骤繁琐。
传统方法需要多次使用绝缘摇表等仪器遥测电缆，每次试
验前必须拆下两端相关间隔内的电缆终端，并设置防护遮拦与相关警示牌。如果电缆联络的是用户资产，那么还要和相关单位做好沟通协调工作。所以，传统方法的整个过程十分繁琐，平均每次试验就至少需要20分钟。如果遇到没有明显故障点且地下空间较为复杂的故障，就会在故障电缆的查工作上花费大量的时间。
三、缩短电缆接地故障查时间
针对上述传统方法电缆故障排查缺陷，检修人员可以通过
以下两种方法缩短接地电缆查时间。1.对电缆路径沿途进行排查。
全国污染源普查条例
这种方式适合比较直观的电缆故障，通过对电缆路径全线摸排，观察有无工地施工造成电缆外破，以及打开电缆检修井，通过观察和气味，判别有无电缆中间接头损伤和绝缘击穿等情
况，观察电缆路径的地表情况是及时确定接地电缆的最有效的方法。但是，这种简单方法并不适用于所有情况，且对电缆走向复杂或者检修井被掩埋，工地复杂等情况下效果不太理想。2.使用接地故障显示装置。
为了缩短用仪器确定接地电缆的时间，可以在分支箱、环网单元、配电房等设备的电缆终端处，安装可以显示接地故障的故障指示装置。这类装置既能探测异常的相电流，又能探测异常的接地电流。图1是这类装置的实物照片（具体形态因其型号、生产厂家、生产批次而有所变化，但基本组成部分与1中所示的一致）。
（作者单位：国网南京供电公司）
图中①是相电流互感器，相当于目前大多数电缆终端上安装的短路故障指示器，每一相上装一件。②是零序电流互感器，即接地故障指示器。这种指示器安装在电缆终端根部的屏蔽层上，包绕三相电缆线芯（如图所示）。互感器上部的屏蔽层接地线必须穿过互感器套圈后接地，以排除屏蔽网电流的干扰。③是显示器，根据①、②两种互感器发出的信号在面板上用小灯指示出故障的种类。④为连接互感器与显示器的通信光纤。
该装置的工作原理是基尔霍夫电流定律：而当电缆发生单相接地时，各相电流的矢量和不为零，因此
中线电流也不等于零。当中线电流超过整定值（10A～100A，一般设定为20A ）一定时间以后，零序电流互感器便产生信号并通过指示灯显示出来。
如图3和图4所示，工作人员可以从馈电点开始，沿着故障指示灯闪亮的线路一直查，最后一个闪亮点就是发生接地的电缆所在。
图4接地显示器在环状网络中的应用
安装这种新型的故障指示装置可以让抢修人员以直观的方式判断出线路的故障情况，不仅可以缩短查接地电缆的时间、提高抢修工作效率，还可以降低事故风险。除此以外，这种装置的显示灯闪烁频率在故障解除后会变慢，超过一定时间后可以自动熄灭，便于工作人员判断电缆情况。（具体情况如表1所示）
表格1不同情况下接地故障指示灯的闪烁方式
装配式公路钢桥
四、总结
作为一种配网辅助设备，故障显示装置近年来已经得到广泛应用，被大量的安装在环网单元、架空线与电缆连接处、配电房进线电缆终端等设备上，一旦线路发生故障，巡线人员就能够沿着电缆路径，通过故障显示装置快速进行故障定位，精确到每个电缆段，能够迅速有效的恢复整条线路的供电，提
升供电可靠性、
犯罪中止
安全性和优质服务水平。
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