10kV电力电缆的故障查找与故障原因分析

摘 要：在10kV电力电缆的使用一般都是在比较大型的电力用户，这些用户对电力电缆的使用是非常多的，一旦发生问题就会发生大量的损失，因此一定要重视电力电缆故障的查找与原因分析，只有将这些故障查找好，才能够保证整个电力系统的安全与稳定，本文是对10kV电力电缆的故障查找和原因进行分析，找出问题，完善电力系统。

关键词：10kV；电力电缆；故障查找；故障原因；具体分析

电力电缆的使用材料都是比较纯净的，没有较多的杂质，在制造的时候也没有很么误差，电力电缆的结构也比较完好，如果是在变电场中，会使变电场内部的电场分布均匀，这样就能够最大程度的避免外部环境对整个电力系统的影响，电缆的运行的时候也比较稳定，但是电力电缆在使用的过程中还存在一定的问题，尤其是在电缆的中间和终端位置，因为这些位置是由人工进行安装的，所以这些位置就容易发生安全事故，因此，一定要注意10kV电力电缆故障原因的查找和分析，这样才能够避免安全隐患，让电力设备稳定运行。

1 10kV电力电缆的故障原因

1.1 施工原因

电力电缆在施工的过程中经常会出现各种问题，电力电缆的敷设在电力电缆的施工中是非常重要的，敷设方式主要有直接敷设、浅槽敷设、电缆沟敷设、电缆隧道敷设等，这些方式都是常用的电力电缆敷设，由于敷设方式的多样化，就容易出现混乱的现象，不同的电力电缆要使用不同的施工方式，因此，要注意电力电缆的施工过程。

1.2 机械损伤

电力电缆是无法离开机械的，如果机械出现了损伤就会影响电缆的正常使用，机械损伤引起的电缆事故会会占很大的比例，这些方面主要包括：

安装时的损伤和自然力造成的损坏，以下进行具体的分析：

1.2.1 安装时的损伤

安装时的损伤就是电缆在安装的时候会因为碰撞的现象而发生损坏，或者拉伤电缆或者拉伤接头，这两个部位是电缆安装中不可缺少的部位，一点发生问题，就会导致整个电缆发生故障。

1.2.2 自然力造成的损坏

自然力造成的损坏是接头处因为自然拉力或者和装置内部的绝缘性物质发生了膨胀导致电缆的护套发生损坏的现象，这种损坏是不受到外界因素的影响的。

1.3 电缆的附件存在严重的缺陷

电缆的附件存在着严重的缺陷水整个电力系统的运行都会产生影响，电缆的附件很多都是绝缘的结构，这些物质在制造的过程中和安装的过程中都会出现问题，是电缆导致电缆发生故障的原因之一。

首先，电缆中间接头处的密封设计存在着问题，地下水分有超期的现象，电泳效应是作用在电场之上的，通过定向迁移深入到电缆的中间接头处，在界面还会凝结成介电水珠，这也导致电阻的功率下降，使界面出现放电的现象，电缆的内部也会受到影响发生短路故障，这是附件缺陷之一。其次，电缆在运行的时候会因为符合比较大出现热胀冷缩的现象，特别是绝缘物质在高温的作用下会发生严重的变形，这样电缆的密封作用就会消失，在电缆的绝缘体和附件之间还会形成空间，将空气中的水分带入到这个空间中，这样电力系统在运行的过程中就会发生短路的现象，这就是由于附件的原因出现的短路。最后，还有一种预制型的电缆接头，它的终端没有较好的回弹性和定伸强度，使附件的复合界面握紧力不能达到一定压强要求。所以，就算附近处于干燥的环境下也还会使界面沿面有放电的现象出现，从而引发故障。

1.4 设计和安装的问题

电缆的设计对电缆的使用也是非常重要的，在设计的过程中要对电缆的材料进行严格的要求，在设计的过程中还要考虑电场的分布，电场的分布对整个电力电缆的设计是非常重要的，如果设计工艺不严格，就会出现机械强度不够的问题，还会出现质量问题，尤其是电缆接头处。

1.5 外力破坏

电力电缆遭受外力破坏，主要分为直接外力的破坏、间接外力的破坏。其中，直接外力的破坏主要说的是城市在建设基础设施施工时，那些大型的机械设备对其造成的破坏，一般都是挖掘机、风镐以及铲土机等设备会对电缆带来致命的损坏，造成电缆出现相对或者相间短路的情况，从而依法电缆的击穿故障，还会有电缆绝缘受到破坏遗留下来的故障隐患等，这些直接破坏如果不控制好将对电缆带来严重损坏。而间接外力的破坏主要说的是城市在建设基础设施施工的时候，在施工现场到电缆线路还存在一定距离，而且施工机械设备也不会对电缆造成直接损坏，也就不会引起现场施工人员和电缆巡查人员的重视。施工时避免不了会对周围的建筑和地面有所影响，如果有地面下陷现象发生就会引起电缆发生位移的情况，也就会使电缆自身的金属屏蔽对绝缘系统有所破坏，使电缆绝缘构件出现错位，从而留下故障隐患。

2 10kV电力电缆故障点的现场查找

2.1 故障点查找的步骤

电力电缆故障点查找一般要经过查看故障电缆基本情况、故障性质诊断、精确定点和误差分析的4个步骤：（1）查看故障电缆基本情况：电缆基本情况是指完善的电缆资料，包括长度、路径走向、接头位置、电缆出厂资料等。这些电缆资料的完整齐全能使故障点查找事半功倍。（2）故障性质诊断：通过测量电缆的导电性能和绝缘性能来了解故障电缆的有关情况，初步确定故障的性质，从而选择适当的测试方法对电缆故障进行具体的诊断。（3）粗测距离：在故障电缆芯线上施加测试信号或者在线测量、分析故障信息，初步确定故障的距离，为精确定点提供足够精确的信息。这是电缆故障测试过程中最重要的一步。（4）误差分析：由于电缆的运行环境复杂，且可能存在电缆对接头较多、运行时间较长等特点，一次定位可能存在误差，要注意是否有假信号的窜入。因此，可能需要多次定位才能测出故障点，总结查找过程中的误差，也有利于提高以后的查找水平和速度。

2.2 故障点粗测距离的常用方法

2.2.1 阻抗法。阻抗法通过测量和计算故障点到测量端的阻抗，然后根据线路参数，列写求解故障点方程，求得故障距离，在实际的阻抗法故障测距中，一般都是应用电桥法来实现的。

2.2.2 行波法。一般用于绝缘电阻在40Ω以下的低阻故障，在被测电缆上发射一脉冲电压，当发射脉冲在电缆线路上遇到故障点、电缆终端或对接头时，由于该处阻抗的改变，而产生向测试端运动的反射脉冲，利用仪器记录下发射脉冲与反射脉冲的时间差，从而找到故障点。

3 故障点现场查找过程中的几点建议

3.1 为提高电力电缆故障点查找的效率，建议运行部门必须完善电力电缆运行基础资料，如电缆路径图、电缆电路电子地理分布图及其敷设方式、电缆中间接头分布图及其地理坐标图并做好现场标识。

3.2 在查找过程中，无论使用哪种方法测试故障点波形，若故障点距离测试端太近，均会产生盲区，使得测试波形难以判断识别，此时可尝试到电缆的另一端进行测试，建议每次查找电缆故障点时最好电缆两侧各测试一次以作对比，这样的成功率较高。

3.3 在精确定点时，设备应在距故障点近的一端，这样能量沿电缆衰减较小，便于声磁同步法的定点，快速查出故障点。要充分利用各种试验设备与身体感官，仔细分辨故障点处声音与金属屏蔽层上传输声音的差别，不断比较，才能发现故障点。

3.4 在使用二次脉冲法粗测时，若波形不明显，应该用高压脉冲进行多次充放电，一般为5～10min，在听到清脆放电声后，立即使用二次脉冲法，此时的波形一般较为典型，如还未出现典型波形，可重复几次。

4 结论

10kV电力电缆的故障的解决是非常重要的，电力电缆在使用的过程中会出现很多的问题，这些问题对整个电力系统都会产生严重的影响，如果不解决，就会导致整个电力系统出现故障，影响了广大人民群众的正常生活，对经济发展也会造成影响，因此，一定要将10kV电力电缆发生故障的原因找到，并加以研究，避免再一次的出现这些问题。

参考文献

[1]陈如忠.某机场10kV变电站综合自动化系统的优化升级[J].建筑电气，2015（9）.

[2]严夏.提高10KV配电网供电可靠性措施研究[J].科协论坛（下半月），2014（7）.

作者简介：尹锐（1988-），男，毕业于东北电力大学电气工程及其自动化专业，现从事电缆检修工作，助理工程师。