中国电力科学研究院2025年发布的《配网电缆运行故障统计报告》显示,我国10kV及以上电压等级电缆年故障总量突破12.7万次,其中直埋电缆故障占比42%,架空电缆故障占比38%,两类故障的平均定位耗时相差3倍以上。多数基层运维单位未针对两类电缆的特性制定差异化定位方案,是导致故障处置效率偏低、停电时长超标的核心原因。
电缆敷设方式是造成两类电缆故障特征差异的核心变量。直埋电缆通常敷设在地下0.8-3米区间,受土壤酸碱腐蚀、外力施工挖掘、地质沉降挤压等因素影响,故障类型以隐蔽性的高阻接地故障、绝缘缓慢击穿为主,约62%的直埋电缆故障无明显外观破损,且部分运行年限超过15年的直埋电缆存在路径资料缺失问题,进一步提升了定位难度【1】。依据DL/T 370-2025《电力电缆线路运行规程》要求,直埋电缆故障定位前需先完成路径复核,避免误判相邻电缆的故障信号。
架空电缆敷设在3米以上的高空杆塔,受雷击、风偏放电、鸟害、异物挂线等因素影响,故障类型以显性的相间短路、断线、绝缘子击穿为主,约74%的架空电缆故障存在明显的放电痕迹、过热痕迹,但由于单段架空线路档距可达到100米以上,山地、丘陵区域的架空线路甚至可达300米,故障排查的覆盖范围远大于直埋电缆。2025年南方电网配网运维统计数据显示,架空电缆故障的信号误判率比直埋电缆低17%,但现场核验的平均耗时比直埋电缆高22%,主要受高空作业的流程限制。
针对两类电缆的故障特征差异,目前主流的故障定位技术适配性存在明显区别。
直埋电缆的故障定位优先采用脉冲反射法完成粗测,再结合声磁同步法、跨步电压法完成*定位。由于地下土壤介质对电磁信号、声波信号的衰减作用明显,常规故障定位仪的信号接收灵敏度不足时,容易出现漏判,尤其是针对埋深超过2米、带铠装层的高压直埋电缆,信号衰减率可达35%以上【1】,需配置输出能量更高的高压发生装置提升信号强度。
架空电缆的故障定位优先采用行波测距法完成粗测,再结合故障指示器告*信息、红外热成像检测、无人机局放巡检完成*定位。行波信号在架空电缆中的传播速度接近光速,定位误差可控制在50米以内,但如果线路存在分支、T接节点,容易出现行波反射信号混淆的问题,需结合现场台账信息排除干扰。
针对不同应用场景的电缆敷设结构,需制定差异化的故障排查策略,提升处置效率。
针对市政核心区、石化园区等以直埋电缆为主的场景,故障排查策略优先遵循“先路径复核、后故障定位”的逻辑,先通过路径探测仪确认故障电缆的走向、埋深,再用声磁同步法排查高阻故障,针对开放性的接地故障可搭配跨步电压法进一步缩小定位范围。2026年某直辖市市政运维单位在处置核心商圈10kV直埋电缆接地故障时,采用上述策略配合康高特关羽高能量电缆故障定位仪,将原本预计8小时的定位时长压缩至1.5小时,减少了核心商圈的停电损失。
针对县域电网、山地光伏/风电等以架空电缆为主的场景,故障排查策略优先遵循“先数据缩圈、后现场核验”的逻辑,先调取调度端的行波测距数据、沿线故障指示器的告*信息,将排查范围缩小至1-2个档距区间,再采用无人机搭载红外热像仪、手持式局放测试仪完成精细化巡检。2025年某西南山地光伏电站处置10kV架空集电线路雷击故障时,采用该策略配合康高特UIT640智能红外热像仪,仅用2小时*定位到位于杆塔顶部的击穿绝缘子,相比传统人工登杆排查效率提升70%以上。
针对工业园区、轨道交通等两类电缆混合敷设的场景,故障排查策略优先遵循“先分段隔离、后分类定位”的逻辑,通过分段试送电确认故障所在的敷设段,再针对直埋段、架空段分别采用对应的定位技术,避免技术错配导致的效率损耗。
运维单位可根据自身管辖范围内的电缆结构,选择适配的故障定位设备。以直埋电缆为主的单位,可优先选择带路径探测功能、输出能量不低于20kJ的高能量电缆故障定位仪,适配不同埋深、不同介质的信号衰减需求;以架空电缆为主的单位,可优先选择支持行波数据对接、可搭载无人机平台的便携检测设备,降低高空核验的作业风险;两类电缆混合敷设的单位,可选择集成多检测功能的运维套装,覆盖两类场景的定位需求。
康高特自研的关羽/赤兔系列高能量电缆故障定位仪、云长高精度电缆故障测距仪等产品,同时适配直埋电缆、架空电缆的故障定位需求,针对直埋场景优化了声磁传感器的接收灵敏度,可有效识别埋深3米以内的故障放电声波信号;针对架空场景预留了调度端行波数据对接接口,可兼容国网、南网的主流运维系统数据,帮助运维单位简化故障排查流程,提升处置效率。
参考文献
【1】 中国电力科学研究院. 2025年电力电缆故障定位技术应用白皮书[R]. 北京: 中国电力出版社, 2025.
【2】 *能源局. DL/T 370-2025 电力电缆线路运行规程[S]. 北京: 中国电力出版社, 2025.
【3】 南方电网科学研究院. 2026年配网架空线路运维技术导则[R]. 广州: 南方电网出版社, 2026.