电力电缆故障分析及定位

【前言】电力电缆故障分析及定位由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。1.1 开路故障 如果电缆的绝缘电阻出现无穷大的情况，而电压却不影响用户端，这样故障我们称为开路故障。在这种故障发生后，电缆故障点处的阻抗无穷大。 1.2 低阻短路故障 如果电缆的绝缘电阻值变小，与电缆自身特性阻抗相比，绝缘电阻小于电缆自身阻抗，甚至没有电阻...

摘要 由于各种原因，电力电缆线路常常会出现不同程度的故障，故障的出现会造成电网运行的异常，使供电出现中断，影响人们的正常生活。对故障的检测、定位及修复需要耗费大量的人力、物力、财力，因此应该尽可能降低故障的出现。本文主要对电力电缆线路的故障类型进行分析，寻找出现故障的原因，并介绍几种定位故障点的方法。

关键词 电力电缆；故障；类型；原因；定位

中图分类号TM757 文献标识码A 文章编号 1674—6708（2012）76—0125—02

与架空线比较而言，电力电缆线与线之间的绝缘距离较小，不占用地面空间，运行时具有较高的可靠性，在电网运行效率方面及对人身的安全影响方面都得到世界各国的认可。随着城市化步伐和电力工业的发展，地埋电力电缆发展的速度逐渐加快，但随之也带来不同的问题，由于该电力电缆类型深埋于地下，一旦出现故障，很难对其故障点进行定位，如果没有相关技术及设备对电力电缆线路进行保障，电力电缆故障造成的经济损失无法估量。

1 电力电缆故障类型分析

1.1 开路故障

如果电缆的绝缘电阻出现无穷大的情况，而电压却不影响用户端，这样故障我们称为开路故障。在这种故障发生后，电缆故障点处的阻抗无穷大。

1.2 低阻短路故障

如果电缆的绝缘电阻值变小，与电缆自身特性阻抗相比，绝缘电阻小于电缆自身阻抗，甚至没有电阻，即0≤RL

1.3 电阻泄露故障

如果电缆故障点处的直流电阻比该电缆自身的阻抗大，这种故障类型成为电阻泄露故障。进行高压绝缘测试的时候，随着实验电压的升高，泄露电流也会随之增大，如果实验电压升高到一定值时，泄露电流就有可能超过允许的最大电流。

1.4 高阻闪络性故障

这种故障类型是泄露电流不随电压的升高而升高，但随着试验电压的升高，其突然增大，反应到电流表上，电流表指针呈现出闪络性摆动，如果对此试验进行重复，可以发展其具有可逆性。而故障点无电阻通道，只是存在与闪络的表面或者放电的间隙。

1.5 护层故障

电力电缆线路一般对护层都有一定的要求，在对护层故障位置进行准确的测定之后，可以采用与护层相同材料的进行修补包扎，如果护层损坏的较多，可以套上热缩卷包管进行加热收缩，对修补之后的护层，在进行绝缘电阻测量或者护层直流耐压试验，如果还存在故障，则说明其它部位还存在故障。

2 电力电缆故障原因分析

2.1 机械损伤

由于在电缆安装的时候，操作不当或者不小心造成电缆机械性损伤，或者由于电缆在铺设完成后，接近电缆路径的附近的机械施工时，人为的造成电缆的损伤，导致电缆绝缘层穿孔，潮气沿着破损的地方进入到线缆的内部，导致绝缘性能下降，形成故障。机械损伤不严重时，一般不会直接形成故障，可能是在经历几个月或者几年以后故障才能明显的被察觉出来。

2.2 过电压

通常，电力系统中，电气设备对地绝缘只能承受相电压，很多电机的绝缘性能只能承受几十伏的电压，最多也不会超过百余伏。受到某些因素的影响，往往电气设备绝缘上的电压往往都超过上述电压数值。虽然这种现象存在的时间非常短，但其出现时数值非常高，经常造成电气电缆绝缘闪络或被击穿。这就是我们所说的过电压，对于瞬间的高位电压，即便是时间非常短促，也会造成较大的破坏，所以，必须要采用相关的措施，防止电力电缆承受过电压。过电压一般是由于电力设备进行拉闸或者导通管换相时，电路中的电感元件，由于电流的突然变化造成感应电动势，最主要的特点就是时间短，呈现出尖峰状态。

2.3 绝缘老化

一般，电力电缆的绝缘材料基本都是采用高分子有机化合物，外多种因素的共同作用下，其性能会出现逐渐下降的趋势，也就是我们所说的老化现象。橡皮、塑料等材料在受热之后容易发生热老化，在有氧、热共同作用下，会出现热氧老化。高聚物在热的作用下可发生交联和热降解反应，一些材料在温度达到一定程度时会析出HCl。一般热氧化作用下，会生成过氧化物、自由基等，过氧化物又生成两个自由基，自由基在参与到反应中，最后生成低分子物质或单基物质，出现这种物质时，表明电缆的性能已经下降的非常大，电缆呈现出发粘、变软，机械强度下降等状态或者呈现出变硬、变脆等，导致电缆表现出现裂纹。

2.4 其它原因

除了上述的几种原因以外，电缆故障还会因为一些因素导致：首先，电缆质量的不佳，主要是电缆绝缘质量不达标，电缆绝缘材料的不合格，这种电缆在短时间内就会出现故障；其次，由于在电缆铺设时，要经过严格计算设计，如果线路中存在较大的欺负落差，会导致电缆内部的绝缘油流失，造成绝缘能力下降，这需要在设计的时候按照规范进行线路的设计；第三，化学物腐蚀。电缆线路在经过酸性土壤或盐碱地时，往往会造成线缆表面的服饰；第四，地面局部下沉影响。受地震等地质灾害或者大型建筑基础下沉等作用的影响，很容易对电缆的表面造成损伤，形成故障；第五，过负荷运行时间过长。因为过负荷运行，电缆自身的温度会不断上升尤其是在夏季，电缆升温往往会造成薄弱环节被击穿，这也是为什么夏季经常出现线路故障的主要原因；最后，外电场的影响。大型电力机车轨道附近的电缆外表皮，在长期强磁场的作用下，极易出现电腐蚀损伤，表皮损伤后，潮气会进入到电缆内部，造成绝缘破坏。

3 电力电缆故障定位

对电力电缆故障的定位问题一直是一个比较棘手的问题，也是一个值得关注的问题，近些年，研究成果方面，也出现了一些实用的定位方法。本文主要从预定位和精确定位两个方面对电力电缆故障定位的方法进行简单的介绍。

3.1 预定位

从总体来说，电力电缆预定位可以分为行波法和阻抗法两种。行波法测量波是从首段到故障点的往返时间与传播的速度相乘，就可以得到两倍的故障距离。而阻抗法测量是从首段到故障点之间的阻抗，利用特定故障算法进行计算定位。