1.高压电力电缆护层电流出现故障的原因
高压电力电缆护层电流故障起因多样，其中过载运行是一个关键因素。当电缆承载着热效应的负荷电流，其芯线会因电流通过而升温。钢铠的涡流效应及介质损耗也会产生额外热量，若电缆温度急剧上升，过载将加速绝缘材料的老化，最终可能导致绝缘击穿。外力损坏也是高压电力电缆护层电流短路故障的常见诱因。比如，外部环境温度变化可能导致电缆温度升高，进而引起绝缘击穿，甚至在极端情况下引发火灾。同时，腐蚀作用也可能降低电缆的绝缘性能，从而引发故障。电缆本身的质量问题也可能导致故障发生。比如绝缘屏蔽层厚度不均、绝缘体内含有杂质或电缆受潮，这些都可能造成高压电力电缆护层电流故障。
2.电力电缆故障诊断与监测的重要性
2.1.提高电力系统的稳定性和可靠性
电力电缆在电力供应及分配体系中扮演着不可或缺的角色，其任何故障都有可能引起供电失效或设备损伤，从而对整个电力网络造成重大干扰。执行电力电缆的故障检测与监控策略，能有效探测到电缆的异常状况，及时采取修复和保养措施，防止问题恶化和潜在事故的发生。
2.2.延长电缆的使用寿命和降低维护成本
电力电缆的故障识别与监控在电力行业的设备管理中起着至关重要的作用，确保了对设备状态的准确评估和前瞻性预测。周期性的检查和监控能够掌握电缆的工作健康状态，迅速定位并解决可能的故障点，进而减少维修频率和降低替换成本，降低维护成本。另外，通过对电力负荷的持续监控和运行状态的分析，还能优化电力系统的布局和运行模式，提升供电效率，进一步降低运营成本。
3.高压电缆护层电流在线监测系统及故障诊断技术设计优化
3.1.传感器选择优化
明确应用场景与需求：确定高压电传感器的使用环境和目的，例如在工业现场、实验室使用还是在其他特定环境中使用。了解传感器类型与原理：高压电传感器有多种类型，如压电式、电阻式、电容式等，每种类型有其独特的测量原理和特点。根据实际需求，选择最适合的类型。例如，压电式传感器通常具有较高的灵敏度和响应速度，但可能受温度影响较大；电阻式传感器则具有较好的稳定性。考虑测量精度与稳定性：精度是衡量高压电传感器性能的重要指标，应根据实际需求选择合适的精度等级。关注传感器的稳定性，确保在长期使用过程中性能稳定可靠。评估传感器的可靠性与耐久性：选择具有较高可靠性的传感器，以减少故障率和维护成本。考虑传感器的耐久性，特别是在恶劣环境下使用时，应确保传感器能够承受相应的压力和温度变化。比较不同厂商与型号：市面上有多个品牌和型号的高压电传感器可供选择，应对比不同产品的性能、价格、售后服务等因素。选择具有良好口碑和服务的厂商，以确保传感器的质量和后续支持。考虑安装与维护便利性：选择易于安装和调试的传感器，以减少安装时间和成本。考虑传感器的维护便利性，包括更换零部件、校准等操作的简便性。遵循相关法规与标准：在选择和使用高压电传感器时，应遵守相关的法规和标准，确保传感器的合规性。
3.2.故障诊断技术
3.2.1.局部放电检测技术
局部放电检测技术在评估电力电缆性能和识别故障方面发挥着至关重要的作用。由于电力电缆的绝缘介质常因损伤或岁月侵蚀而退化，往往会导致局部放电现象。该检测技术涵盖多种方法，如电容耦合、红外热成像、超声波检测，以及电磁波分析等。这些技术利用特定的传感器和设备捕捉电缆系统的放电信号，随后对收集的数据进行深入分析，以评估电缆的绝缘状况和潜在的安全隐患。例如，电容耦合技术能详细测定局部放电的电流强度和发生时刻，进一步定位可能的故障位置及严重性。
3.2.2.电缆温度监测技术
电缆的温度是评估其运行健康状况和负荷状态的关键参数。异常升高的温度可能预示着电缆过载、绝缘性能退化或者存在潜在的故障。因此，对电缆温度实施监控对于早期发现隐患并采取预防措施至关重要。其中，红外热成像技术被广泛应用，该技术通过捕捉电缆表面释放的红外辐射能量，即时展示电缆的温度分布状况。另外，使用专门的电缆温度传感器可直接嵌入电缆内部以精确测定温度。实时监测和分析电缆温度有助于及时诊断出过载、故障或老化等问题，进而执行必要的保养和防护措施，防止故障的进一步恶化。
3.2.3.波形解析技术
波形解析技术是一种借助于分析经由电缆传导的电子信号以确定电缆故障位置及性质的策略。此技术的核心原理在于，电缆内部的故障会导致传递信号的波形特性发生改变。常见的波形解析技术包括对信号的频域剖析、时域逆向重建，以及波形比对等手段。通过采样、研究和对比电缆信号，能够辨识出与众不同的波形模式，进一步依据这些模式推断出电缆系统内的故障位置及类型。波形解析技术以其精确的定位和高效的诊断能力著称，有助于工程人员迅速定位故障点，从而实现快速维修和维护。
3.3.故障诊断与预警优化
构建高效的故障诊断策略对强化故障检测与预警功能至关重要。依赖于历史数据和监控参数，可对导体电流的演变动态和异常行为进行深入剖析，从而设计出适应各类故障的特定诊断算法。利用先进的机器学习及人工智能手段，训练模型以对实时监控数据实施精准分析，进而提升故障识别的精确度和响应速度。预警系统的优化同样关键，需确保能即时发出预警信号，并提供全面的预警详情。依据故障诊断输出和预设阈值，设置恰当的预警标准。一旦导体电流超出预设界限或出现异常波动，应快速启动报警机制，通知相关人员。报警信息应详尽地涵盖故障类别、发生时刻、位置，以及潜在影响，使用户能迅速采取应对措施。预警信息传递途径和接收途径的优化不容忽视，可利用短信、电子邮件、移动应用等多种渠道传播，保证接收者能及时接收到预警通知。同时，应设计简便的预警信息接收与记录功能，便于相关人员即时查阅和处理。故障数据的记录和管理系统也是提升故障诊断与预警效能的关键。应将诊断结果和预警信息与历史记录相关联并保存，创建故障数据档案。通过对历史故障数据的挖掘，可提炼故障模式和规律，为未来的故障预测和诊断提供指导。
4.结束语
综上所述，由于施工人员的不规范、电缆所处的环境、不规范的电缆安接不当等因素，都会引起电缆的故障，所以，为保证电缆的正常使用，工作人员要对电缆进行监测，通过对电缆护层电流的在线监测，对电缆状态进行监测。在电缆系统中，一旦发现了故障，就应及时查找引起故障的根源，采取适当的措施，改进监测技术。在电缆日常运行的过程中，工作人员需要对电缆进行检查工作，以延长电缆的使用寿命，避免故障发生。
参考文献
[1]陈家辉.单芯电力电缆护层多点接地在线检测技术研究[D].山东大学,2022.
[2]王治.电力电缆绝缘状态在线监测研究进展[J].机电工程技术,2021,50(11):215-219.