浅议电力电缆故障的诊断

随着我同现代化建设的发展和科学技术的不断进步，我国对电缆的研究、制造和应用有了迅速的发展。从发电站到城乡电网，从配电所到工厂街道，电缆线路以其独具的特点，得到越来越广泛的应用，其数量成倍增长，在许多场合起着架空线所无法替代的作用。在这样庞大而复杂的电缆网络中，由于电缆的生产质量、施工不当、运行维护不善等诸多因素，将造成电缆故障。因此，及时准确地诊断出电缆故障点并加以排除，迅速恢复供电，已经成为供电部门面临的又一新课题。本文通过对电力电缆故障发生的原因及其特征以及电力电缆线路常见的故障进行分析，提出电力电缆故障诊断的一般步骤与方法。

1 电力电缆故障发生的原因及其特征

电力电缆的生产、敷设、三头丁艺、附件材料、运行条件等与电缆的运行情况密切相关。上述任何环节的疏漏，都将埋下电缆故障的隐患。电缆故障的原因和特点，大致如下。

1．1 机械损伤

机械损伤类故障比较常见，所占的故障率最大(约为57％)，其故障形式比较容易识别，大多造成停电事故。造成机械损伤的原因有以下几种：

(1)直接受外力损坏。如进行地下管线施工、打桩等误伤电缆。

(2)施工损伤。如机械牵引力过大而拉损电缆，弯曲过度而损伤绝缘层或屏蔽层：电缆剥切尺过大、刀痕过深等损伤。

(3)自然损伤。如中间头或端头的绝缘胶膨胀而胀裂外壳或附近电缆护套：因土地沉降、滑坡等引起的过大拉力而拉断中间接头或电缆本体：大型设备或车辆的频繁振动而损坏电缆等。

1．2 绝缘受潮

绝缘受潮是电缆故障的又一主要因素，所占的故障率约为13％，绝缘受潮一般可在绝缘电阻和直流耐压试验中发现，表现为绝缘电阻降低，泄漏电流增大。一般造成绝缘受潮的原因有以下几种：

(1)电缆中间头或终端头密封工艺不良或密封失效。

(2)电缆制造不良，电缆外护层有孔或裂纹。

(3)电缆护套被异物刺穿或被腐蚀穿孔。

1．3 绝缘老化

电缆绝缘长期在电和热的作用下运行，其物理性能会发生变化，从而导致其绝缘强度或介质损耗增大而引起绝缘崩溃者为绝缘老化，绝缘老化故障率约为19％。可引起绝缘过早老化的主要原因有：

(1)电缆选型不当，致使电缆长期在过电压下工作；

(2)电缆线路周围靠近热源，使电缆局部或整个电缆线路长期受热而过早老化：

(3)电缆工作在具有可与电缆绝缘起不良化学反应的环境中而过早老化。

1．4 过电压

理论上电力电缆不会因雷击或其他冲击过电压而损坏，电缆线路存在以下较为严重的某种缺陷时容易被过电压激发而导致电缆绝缘击穿。

(1)绝缘层内含有气泡、杂质或绝缘油干枯；

(2)电缆内屏蔽层上有节疤或遗漏：

(3)电缆绝缘已严重老化。

1．5 过热

电缆过热主要有以下原因：

(1)电缆长期过负荷工作：

(2)火灾或邻近电缆故障的烧伤：

(3)靠近其他热源，长期接受热辐射。

1．6　产品质量缺陷

电缆及电缆附件是电缆线路中不可缺少的两种重要材料，它们的质量优劣直接影响电缆线路的安全运行。由于一些施工单位缺乏必要的专业技术培训，使电缆三头的制作存在较大的质量问题。这些产品质量缺陷可归纳为以下几个方面：

(1)电缆本体质量缺陷。油纸电缆铅护套存在杂质砂粒、机械损伤及压铅有接缝等：橡塑绝缘电缆主绝缘层偏芯、内含气泡、杂质，电缆贮运中不封端而导致线芯大量进水等：上述缺陷一般不易发现，往往是在检修或试验中发现其绝缘电阻低、泄漏电流大，甚至耐压试验时击穿。

(2)电缆附件质量缺陷。热缩和冷缩电缆三头质量缺陷有：绝缘管内有气泡、杂质或厚度不均，密封涂胶处有遗漏等。

(3)三头制作质量缺陷。热缩管收缩不均匀，地线安装不牢等。预制电缆三头安装质量缺陷主要有剥切尺寸不精确，绝缘件套装时剩余应力太大等。

另外，电缆线路中也有一些是拆用旧电缆及附件的情况，虽然在利用材料，节省资金方面有好处。但对设备完好率却影响很大。

1．7 设计不良

电力电缆发展到今天，其结构与型式已基本稳定，但电缆中间头和终端头的各种电缆附件却一直在不断地改进。这些新型电缆附件往往在新设备、新材料、新工艺上没有取得足够的运行经验。属于设计不良的主要弊病有：

(1)防水不严密；

(2)选用材料不妥当；

(3)机械强度不充足。

2 电力电缆线路常见故障

从电缆故障性质来区分，常见的电缆故障有短路(接地)型、断线型、闪络型、复合型几种，其故障特点及常见类型见表1。

3 电力电缆线路故障诊断的一般步骤与方法

人们在生产实践中探索和总结出许多电缆故障测试方法。经典法具有一定的局限性，只能测试低阻故障，而电缆故障大部分为高阻故障，当遇到高阻故障时，必须经过一个耗时费力的“烧穿”降阻过程，而新型绝缘材料电缆的故障电阻极难烧穿与降阻，因而经典法不能满足各种不同类型电缆故障测试的要求。

现代的脉冲反射测试技术可以做到无需经过“烧穿”降阻过程，直接进行高阻故障的测距。它包括低压脉冲法、脉冲电压法和脉冲电流法，适用于各种不同类型的电缆故障测试，其适用性和准确性已日趋成熟与完善，与经典法相比具有测试简便、测试效率高、测试更精确、适用范围广、适于发展等优点。

电力电缆线路故障的诊断，无论选用哪种测试方法，均需按照一定的程序和步骤进行。详见表2。