浅谈电力电缆故障原因分析及防范对策

［摘要］随着城市建设的发展,电力电缆在城网供电中所占的比重越来越大。当电缆发生故障后，如何尽快恢复供电，提高供电可靠性。本人根据多年的工作经验，浅析了故障原因，介绍电力电缆故障测试基本步骤及方法，并提出减少电力电缆故障的防范对策。

［关键词］电力电缆、故障原因、测试、防范对策

中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号：

引言

随着城市建设的发展，电力电缆线路不断延伸与扩展，电力电缆本身随运行时间累计增加，带来绝缘老化，受潮腐蚀及外力损伤的概率也多起来，导致电力电缆运行中故障次数有增无减，所以一方面一旦发生电缆故障，能迅速寻找出故障点及时消除故障，恢复正常供电，尽可能将事故损失减少至最低；另一方面要采取积极的组织措施和技术措施来保证电力电缆线路的安全运行。

一、电力电缆常见故障原因分析

致使电缆发生故障的原因是多方面的，现将常见的几种主要原因归纳如下：

1、电缆中间连接头、终端头制作质量不高。如果导线的压接质量不好，使接头接触电阻过大而发热，或热收缩过度等造成了绝缘老化，从而使绝缘层老化击穿，导致电缆接地短路或相间短路。

2、长期过负荷运行。长期超负荷运行时，导致产热量大于散热量，电缆温度不断上升，在高温、压力和电压作用下就形成了绝缘损坏。尤其在炎热的夏季，电缆的温升常常导致电缆薄弱处和对接头处首先被击穿。在夏季和秋季，此类电缆的故障率较高。

3、机械损伤。主要有三个方面：直接受外力作用造成的破坏，主要有施工和交通运输所造成的损坏；敷设过程造成的损坏，主要是电缆受拉力过大或弯曲过度而导致绝缘和护层的损坏；自然力造成的损坏，主要包括中间接头或终端受自然力的内部绝缘胶膨胀作用所做成的电缆护套的裂损。

4、过电压。在电力系统中出现雷电过电压和内部过电压可能导致电缆绝缘击穿，这在保护不完善的电缆线路中也时有发生。电缆本身有缺陷更容易在雷电过电压和内部过电压时发生击穿事故。

5、电缆外皮受电腐蚀导致电缆故障。如果电力电缆埋设在附近有强力地下电场的地面，往往出现电缆外皮铅包电腐蚀至穿的现象，导致潮气侵入，绝缘降低发展为电缆绝缘破坏现象。

6、地面下沉导致电缆故障。此现象往往发生在电缆穿越公路、铁路及高大建筑物时，由于地面的下沉而使电缆垂直受力形变。导致电缆铠甲、铅包破裂甚至折断而造成电缆接地、相间短路和断相等类型的故障。

7、电缆运行环境差。如果电缆在隧道中长期被水浸泡，势必将严重损坏电缆的绝缘强度，从而引发事故；如果电缆邻近火源、热源运行，也会造成电缆温度过高、绝缘击穿，甚至爆炸起火；如果电缆长期遭受化学腐蚀或电解腐蚀，会致使保护层失效，绝缘强度降低，导致电缆故障。

二、电力电缆故障的测试基本步骤及方法

1、故障测试步骤。电缆故障查找一般分故障性质诊断、故障测距、故障定点三个步骤进行。

2、故障测距离的几种方法。

感应法：其原理是当音频电流电缆线芯时，电缆周围有电磁波存，因此携带电磁感应接收器沿线路行走时，可收听到电磁波音响，音频电流流到故障点时，电流突变，电磁波音频发生突变，这种方法对寻找断线相间低电阻短路故障很方便，但不宜于寻找高电阻短路及单相接故障。其特点是方法简单、实用，最重要的是该方法能实现单端测距。

电桥法：电桥法就是用双臂电桥测出电缆芯线的直流电阻值，再准确测量电缆实际长度，按照电缆长度与电阻的正比例关系，计算出故障点。

低压脉冲法：低压脉冲法是利用闪测仪内产生的低压脉冲加到电缆上，该脉冲沿电缆传播直到故障点，如短路点和终端开路等。在这些点上都会引起波的反射。反射脉冲回到电缆测试端时被闪测仪接收。如果我们发送的测量脉冲是正极性的，反射脉冲是正极性，则表示是断路故障或终端头开路;如果反射脉冲是负极性，则是短路故障。

一般来说，故障电阻在100Ω以内为低阻故障，但我们通过实践，一般2KΩ以内都可以认为是低阻故障。低压脉冲测试接线简单，可以迅速测出故障。需要注意的是：用低压脉冲法测试故障应根据电缆长度的不同采用不同的脉冲宽度。

3、故障测点的几种方法。

声测法：根据故障电缆放电的声音进行查找，该方法对于高压电缆芯线对绝缘层闪络放电较为有效。其原理是用高压脉冲促使故障点放电，产生放电声，用传感器面上接收这种放电声，以测出故障点精确位置。查找时，将拾音器贴近地面，沿电缆走向慢慢移动，当听到“滋、滋 ”放电声最大时，该处即为故障点。使用该方法一定要注意安全，在试验设备端和电缆末端应设专人监视。

阻抗法：即采用电流在导线间的互感信号计算故障距离。利用电力电缆的自身特点，把互感信号用于故障类型判断及故障测距，并为此导出一套测距公式。数值仿真结果表明该方法效果较好。

三、减少电力电缆故障的防范对策

经过多年的施工及验收经验，我总结出以下几点措施来减少电缆故障。

1、加强对电缆线路的运行管理。运行人员每月对电缆线路的巡视不少于一次，做好电缆进行预防性试验。对于有道路开挖施工的地区，或有迹象表明马上要有道路施工的地方，及时了解施工进度情况。

2、加强对电缆线路标志标牌的管理。在电缆的敷设过程中， 供电运行部门应经常派员进行监督及分段中间验收，隐蔽工程要及时验收。在电缆线路的验收工作中，要求电缆埋设的深度要满足规程要求，电缆的标志桩放设位置要准确。对于电缆标志牌、标志桩损坏或缺少的，要及时进行补充。

3、防止外力损伤电缆绝缘。敷设电缆时，电缆沟上要有水泥盖板封堵，不能过分减少电缆在安装过程中的弯曲半径，避免人为的电缆故障。在电缆线路附近施工时，应有熟悉电缆走向的人员在现场指导、监护，避免电缆受到外力损伤，保证人身安全。

4、对新运行的电缆，要严格施工和验收。对电缆敷设的走廊，应加防火墙进行隔断；电缆密集处应装设防火隔板；孔洞要用防火材料封堵，以限制可能出现的火灾范围。应按“电气设备交接和预防性试验标准”的规定进行试验，且试验合格。

5、确保电缆连接头和终端头的制作质量。加强对电缆制作工人的培训力度，提高其技术素质。在进行制作时，严格按照有关技术规程进行，以确保电缆连接头和终端头的制作质量。

6、防止过电压击穿电缆。电力电缆的末端的金属外皮应可靠接地。应经常用仪器检测接地是否良好，注意分析掌握接地电阻的变化。如果接地电阻值超标，就意味着要么电缆接地不牢固，要么接头部分有氧化问题出现。

7、科学调度，尽量避免电缆过负荷运行。《电力电缆运行规程》上规定，电缆原则上不能过负荷运行，调度和运行部门应制定有关制度，加强对电缆负荷情况的监测，保证电缆在规定的允许持续载流量上运行。

综上所述，电缆故障产生的根源不是积患已久，就是管理不利，所以只要提高相关人员的主观认识，采取得力措施，科学防范，精心维护，电缆故障是可以减少甚至杜绝的。

四、结束语

近年来，随着人们对电缆故障机理及工作经验的不断深入，电缆敷设方式、新材料的投入、先进的故障探测仪器的广泛应用，使得电缆故障检测更加简单、快速和准确，从而大大缩短了排除电缆故障的时间，保证了供电的安全性和可靠性。但是在日常生产中应还是应该尽量避免人为因素导致的电缆损伤，从根本上减少电缆故障的发生。

参考文献 ：

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[3] 赵荣昌．查找电力电缆故障的方法与体会[J】．广东输电与变电技术，2005(2 )