在日常电力运维工作中,不少运维团队遇到电缆故障时都会面临两大难题:一是电缆故障定位现场作业受周边环境、敷设条件限制多,不知道怎么结合工况选择适配的检测方案;二是故障排查既要满足效率要求,还要符合相关管理规范,避免产生额外的合规风险。这两大问题也正是当下电力运维领域,企业用户与市政、电力管理等机构用户共同关注的核心痛点。
随着城市地下管网、工业园区配网的持续扩容,电缆的敷设场景越来越复杂,直埋、穿管、桥架、架空地埋混合等多种敷设方式并存,加上不同区域的作业管制要求差异较大,标准化的电缆故障定位方法往往难以适配所有场景,只有结合现场实际做好工况选择,才能制定出高效、合规的检测方案,降低故障排查的时间成本与经济成本。
电缆故障定位现场作业开展前,首先要明确三类核心约束,这也是后续工况选择与检测方案制定的核心依据。根据电力行业标准要求,作业前需完成现场环境、电缆台账、故障特征三类信息的摸排,确保后续工作符合现场实际约束【1】。
第一类约束是现场环境管制要求,这也是政府及机构用户*为关注的内容之一。如果故障点位位于城市核心区、主干道、文旅景区等区域,往往会有严格的开挖管制、噪音管制、作业时间管制,部分区域还涉及管线交叉问题,盲目开挖不仅会违反相关管理规定,还可能损坏燃气、供水等其他管线,引发次生事故。如果故障点位位于厂矿、化工园区等特殊区域,还要考虑防爆、带电作业等特殊要求,避免影响园区正常生产或者引发安全事故。
第二类约束是电缆本身的属性与台账信息,这是企业用户做电缆故障定位时经常遇到的短板。不少园区、企业的电缆敷设年限较长,或者经历过多次改造,原始台账缺失,电缆的路径走向、电压等级、接头位置、敷设方式等信息不清晰,会直接加大电缆故障定位的难度。如果涉及新旧电缆混接、多回路电缆同沟敷设的情况,还需要先做路径识别,避免定位到其他回路的电缆上。
第三类约束是故障的具体特征,不同的故障类型适配的检测方法差异较大。作业前需要先通过绝缘电阻测试、导通测试等方式,判断故障属于低阻接地、高阻接地、短路、断线还是闪络性故障,不同故障类型的定位原理不同,适用的场景也有区别,比如低阻故障用低压脉冲法即可快速完成预定位,高阻故障则需要采用闪络法等特殊方法才能获得准确的定位结果。工况选择的合理性直接决定了检测方案的落地效果,做好工况选择是提升电缆故障定位效率的核心前提。
工况选择的核心原则是在满足合规要求的前提下,尽可能缩小故障定位的误差,降低作业成本,兼顾效率与安全性,不同场景的工况选择逻辑有明显差异。
针对城市市政道路、核心商圈、公共服务区域的电缆故障,工况选择首先要满足合规性要求,优先选择非开挖、低干扰的检测方案。这类场景的电磁环境通常比较复杂,周边的通信基站、高压线路会对电磁类检测信号产生干扰,因此要优先选择抗干扰能力较强的检测技术,比如采用声磁同步法结合接地电流检测的组合方案,预定位阶段用带滤波功能的时域反射仪初步锁定故障范围,精定位阶段通过识别故障放电产生的声波与磁场信号的时间差,确定故障的精准位置,定位误差通常可以控制在1米以内,仅需要小面积开挖即可完成修复,既符合市政开挖的管理要求,也能降低对周边居民、商户的影响。
针对工业园区、厂矿企业内部的电缆故障,工况选择首先要满足效率要求,尽可能压缩故障排查时间,减少企业停产损失。这类场景通常没有严格的开挖管制,但电缆的敷设情况往往比较复杂,存在台账不全、多回路混敷、周边生产设备电磁干扰强等问题,工况选择时可以优先采用便携性强、适配多故障类型的检测设备,先通过路径探测仪理清电缆的实际走向,再结合故障类型选择对应的预定位方法,预定位完成后用跨步电压法或者声测法完成精定位。如果涉及高危生产区域的电缆故障,还要优先选择支持不停电检测的技术方案,避免停电对生产流程造成冲击。
针对山区、野外、新能源场站等户外场景的电缆故障,工况选择首先要考虑作业的便利性,优先选择轻量化、环境适应性强的检测方案。这类场景的电缆通常是架空与地埋混合敷设,周边路况差,大型设备难以进场,且部分区域没有市电供电,因此检测方案要尽量选用便携、自带供电的设备,预定位阶段用低压脉冲法或者闪络法锁定故障范围后,精定位阶段用便携式的声磁传感器或者跨步电压测试仪完成精准定位,减少运维人员的作业强度。
康高特技术团队积累了丰富的现场电缆故障定位经验,可为用户提供的故障检测方案咨询和现场技术支持服务,不管是市政项目的合规性要求,还是企业的降本需求,都能结合现场工况给出适配的方案。
合理的检测方案制定流程,能够同时满足B端用户的效率、成本需求与G端用户的合规、管理需求,通常可以分为四个步骤推进。电力运维团队在开展电缆故障定位作业时,可参照该流程调整自身工作逻辑,提升作业效率。
第一步是前期勘察与信息核验,作业前要收集所有与故障电缆相关的信息,包括电缆的电压等级、敷设时间、路径台账、历史故障记录,同时摸排现场的作业管制要求、周边电磁环境、管线交叉情况,对于台账不全的电缆,要先完成路径探测与身份识别,避免后续定位出现偏差【2】。
第二步是故障类型预判与方法匹配,通过绝缘电阻测试、导通测试等手段,明确故障的具体类型,再结合前期勘察的信息,匹配对应的定位技术,比如低阻故障适配低压脉冲法,高阻故障适配直流闪络法或者冲击高压闪络法,断线故障适配低压脉冲法与跨步电压法组合,确保定位技术与故障特征、现场环境匹配。
第三步是预定位与精定位结合作业,先用适配的预定位技术把故障范围缩小到10米以内,再采用精定位技术确定故障的精准点位,预定位与精定位结果要交叉核验,避免单次检测出现误差。作业过程中要做好所有检测数据的留存,包括预定位的波形数据、精定位的信号数据、现场作业的影像资料等,方便后续的报告出具与台账更新。
第四步是结果核验与运维建议输出,故障点开挖后要核验定位误差,确认故障原因,对于机构用户,要出具符合行业标准的检测报告,包括故障原因、定位过程、修复建议等内容,满足合规管理的要求;对于企业用户,可以同步给出后续电力运维的优化建议,比如在易故障段加装温度监测装置、定期开展电缆绝缘检测、完善电缆台账信息等,降低后续故障的发生概率【3】。完善电力运维的全流程管理,能够从源头减少电缆故障的发生概率,降低电缆故障定位的作业频次。
在实际的电缆故障定位作业中,不少运维团队因为忽略工况选择的重要性,容易走入误区,导致定位效率低、成本高,甚至引发合规问题。
第一个常见误区是照搬标准化流程,不做针对性的工况调整。部分运维团队不管现场的电磁环境、作业管制要求,直接套用固定的检测方法,比如在电磁干扰强的区域用普通的音频法定位,导致信号识别错误,定位偏差大,反而浪费了大量的作业时间。
第二个常见误区是重定位效率、轻合规要求。部分作业团队在市政管制区域作业时,为了赶进度不履行开挖审批流程,或者开挖面积超过审批范围,不仅会面临行政处罚,还可能引发公共安全事故,反而拉长了故障修复的时间。
第三个常见误区是检测完成后不更新运维台账。很多运维团队在故障修复后*结束了工作,没有把故障位置、故障原因、修复情况更新到电力运维台账中,后续再出现同线路故障时,还要重新摸排所有信息,加大了运维的时间成本。
参考文献
【1】 DL/T 307-2010 电力电缆故障检测技术导则
【2】 GB 50217-2018 电力工程电缆设计标准
【3】 *电网有限公司 电力电缆运维规程