电缆故障范文

电缆故障篇1

【关键词】电力电缆；故障测距；波形；定点

引言

电力电缆供电以其安全、稳定、可靠、有利于美化城市等优点，获得了广泛的应用。但电缆的故障检修费时费力，给人民生活带来不便，对供电企业的供电可靠性造成很大的影响。寻求一种快捷、准确的电力电缆故障测距方法，以缩短检修时间、减少停电损失，已成为国内外科研技术人员的共同目标。

1、造成电力电缆故障的原因

为了减少电缆的损坏，快速判定出故障点，我们首先要了解电力电缆故障的原因。可以归纳为以下几点：

（1）机械损伤：如挖掘等外力造成的损伤。

（2）绝缘层老化变质：电缆绝缘层长期在电作用下工作，并伴随着化学、热和机械作用，从而使介质发生物理化学变化，绝缘性能下降。

（3）过热：电缆绝缘内部气隙游离造成局部过热，使绝缘炭化。

（4）护层的腐蚀：因受土壤内酸碱和杂散电流的影响，埋地电缆的铅或铝包遭受到腐蚀而损坏。

（5）绝缘受潮：中间接头或终端头在结构上不密封或安装质量不好而造成绝缘受潮。

（6）过电压：许多户外终端接头的故障是由大气过电压引起的，电缆本身的缺陷也会导致在大气过电压的情况下发生故障。

另外还有材料缺陷、设计和制作等问题。

2、电力电缆故障性质的分类

根据故障电阻与击穿间隙情况，电力电缆故障的类型大体上分为四大类：低电阻故障、高电阻故障、开路故障以及闪络性故障。

（1）低阻故障

电缆相间或相对地绝缘受损，其绝缘电阻小到能用低压脉冲法测量的一类故障。发生低阻故障时，故障电阻一般小于10Z0（Z0为电缆的波阻抗，一般不超过40?）。短路故障是低阻故障的特例。

（2）高阻故障

相对于低阻故障而言，高阻故障电力电缆的一芯或数芯对地的绝缘电阻或芯与芯之间的绝缘电阻低于正常阻值较多，但高于10Z0，而芯线连接良好。

（3）开路故障

电缆的各芯绝缘良好，但有一芯或数芯导体断开或虽未断开但工作电压不能传输到终端，或虽然终端有电压但负载能力较差。开路故障的典型例子就是断线故障。

（4）闪络性故障

电缆的一芯或数芯对地绝缘电阻或者芯与芯之间绝缘电阻比较高，但当对电缆进行直流或交流耐压到某一值时，出现突然击穿现象。这类故障大多在预防性耐压试验时发生，故障现象不稳定。

3、电力电缆故障测距的步骤

电力电缆故障测距一般要经过诊断、粗测、定点这三个步骤。

3.1电力电缆故障性质的诊断

电力电缆故障性质的诊断，就是先要确定电缆故障的类型与严重程度，以便测试人员选择适当的故障测距与定点方法。

首先测试故障电缆的绝缘电阻，测量每相对地电阻确定是否是接地故障，相间电阻判断是否为短路故障，阻值判断是高阻或低阻故障。对于阻值较低的低阻型故障还应该用万用表测量电阻值，如果有就说明是闪络故障。

3.2电力电缆故障粗测

在故障性质诊断准确后，可进行电缆故障粗测，又叫预定位，即在电缆的一端使用仪器确定故障距离。下面介绍一些目前经常使用的故障预定位方法。

3.2.1电桥法

基于电缆长度与缆芯电阻成正比的特点和惠斯登电桥的原理，可将电缆短路接地、故障点两侧的环线电阻引入直流电桥，测量其比值。由测得的比值和电缆全长，可算出测量端到故障点的距离。

电桥法的优点是比较简单，精确度较高，但只适用于低阻故障，一般的高阻和闪络性故障不易探测。必须已知电缆准确长度，当一条电缆由导体材料或截面不同的电缆组成时，还要进行换算。且不能用于测量三相短路故障。

3.2.2脉冲电压法

利用直流高压或脉冲高压信号把故障点击穿，然后通过电压脉冲在观察点与故障间往返一次的时间来测距，它适用于高阻和闪络性故障。优点是不必将高阻与闪络性故障击穿，测试快；适用于各种故障，对电缆原始资料的依赖性少。缺点是安全性差，易发生高压信号窜入，损坏仪器；测试可靠性差，增强了复杂性且降低了电容放电时的电压，使故障点不易击穿；在故障放电特别是冲闪时，波形难以分辨。

3.2.3脉冲电流法

脉冲电流法是通过一线性电流耦合器测量电缆故障击穿外产生的电流脉冲信号的方法。它实现了仪器与高压回路的电耦合，省去了电容与电缆之间的串联电阻与电感，简化了接线，传感器耦合出的脉冲电流波形较容易分辨。所以相对于脉冲电压法而言，此法得到了更广泛的应用。

3.2.4低压脉冲法

低压脉冲法是测试时向电缆注入一低压脉冲，该脉冲沿电缆传播到阻抗不匹配点，如断路点、短路点、中间接头等，通过故障点反射脉冲与发射脉冲的时间差原理来测距。根据波形极性还可判断故障性质，如短路故障的反射脉冲与发射脉冲极性相反，断路故障反射脉冲与发射脉冲极性向同，因此低压脉冲法适用于测试交联电缆低阻、短路、断路故障。

3.2.5二次脉冲法

二次脉冲法是目前运用较多、方便准确的故障测距方法。其工作原理是：低压脉冲结合高压发生器发射冲击闪络，在故障点起弧的瞬间通过内部装置触发一低压脉冲，此脉冲在故障点闪络处发生短路反射，并将波形储存记忆在仪器中。电弧熄灭后，复发一低压脉冲到电缆中，此脉冲在故障点不能被反射，直达电缆末端并发生开路反射，将两次脉冲波形进行叠加对比，会有一个清楚的发散点，即故障点。

二次脉冲法优点是：接线简单，切换容易，安全可靠；自动化程度高，实现自动匹配、判断和计算；测量精度高，结果准确。其缺点是：所用仪器较多；由于故障点电阻要降到很小的数值，如果故障点受潮严重，故障点击穿过程较长，测试时间将相应增加；故障点维持低阻状态的时间不确定，施加二次脉冲的控制有难度。

3.2.6其他方法

除上述几种方法之外，还有利用分布式光纤温度传感器监测电缆沿线的温度变化情况和利用局放试验来确定故障点位置的方法。

目前大部分电缆故障测距方法为离线进行，在线故障测距方法也已出现，但在实际应用中并未得到推广，原因在于电缆线路在检修与维护方面的特殊性，且在线方法并无明显优势。两种测距方法将会长期并存，但从长远来看，在线测距才是未来的发展方向。

3.3故障精确定点

在故障电缆粗测之后，就可根据故障距离与路径找到故障点的大概位置。但由于地下电缆敷设情况复杂等原因，使得粗测点距离实际故障点可能有一定的偏差。为了精确地找到这个位置，就需要进行故障精确定点，有以下几种常用的方式：

（1）冲击放电声测法（简称声测法）：是利用直流高压设备向电容器充电、储能，当电压达到某一数值时，球间隙击穿，设备和电容器上的能量经球间隙向电缆故障点放电，产生机械振动声波，用人耳或设备的听觉来区别。能量大的放电，在地表上就可以辨别，能量小的就需要用灵敏度较高的拾音器设备，来找出放电声音最大的位置。该方法主要用于电力电缆高阻故障的定点。

（2）音频信号法：如果发生了低阻故障，就很难或听不到声测法所检测到的放电声音。这时可以使用音频信号法通过检测地面上磁场的变化，并根据耳机中响声的变化可探测故障点的位置。音频信号在故障点正上方接收到的信号会突然增强，过了故障点后信号会明显减弱或消失，则音频信号最强处即为故障点。

（3）声磁同步法：其基本原理是向电缆施加冲击直流高压使故障点放电，在放电的瞬间电缆金属护层与大地构成的回路中形成感应环流，从而在电缆周围产生脉冲磁场。仪器接收脉冲磁场信号和从故障点发出的放电声音信号，根据检测到的声磁两种信号时间间隔最小的点即为故障点。此法优点在于定点精度较高，抗环境干扰性强，信号易于理解和辨别。

（4）跨步电压法：跨步电压法，通过向故障相和大地之间加入一个直流高压脉冲信号，在故障点附近用电压表监测放电时两点间跨步电压突变的大小和方向来找到故障点。此法优点是可以指示故障点的方向；缺点是只能查找直埋电缆外皮破损的开放性故障，不适用于查找封闭性或非直埋电缆的故障。

4、结束语

电缆故障篇2

[关键词]电缆 故障 探测

中图分类号：F242 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）13-0019-01

1.电力电缆故障的类型与原因

1.1 故障类型

电力电缆故障按照不同的标准可以分为不同类型，从方便故障检测角度考虑，按照绝缘电阻的大小可分为：开路故障、低阻故障以及高阻故障。开路故障：也就是电缆导线发生断裂，致使绝缘电阻无限大、电能无法传输到对端；低阻故障：电缆相间或者相对地绝缘受损，致使绝缘电阻变小，短路故障是低阻故障的极端表现；高阻故障：是指绝缘电阻大于10Z0的故障，又可分为：泄漏性故障和闪络性故障。

1.2 故障原因

引起电缆故障的因素有很多种，分析其产生的原因，对电缆的维护和快速检测定位都非常重要。常见的故障原因有以下几种：（1）线路老化，电缆运行环境一般比较恶劣，常用的绝缘材料交联聚乙烯在酸、碱、盐、水以及微生物的作用下会发生老化，天长日久导致绝缘层被击穿，造成短路或低阻故障。（2）机械损坏，对于埋地电缆这类事故比较多，在工程施工时未经确认进行开挖、打桩等作业，或者重型车辆碾压等都容易导致电缆错位、扯拉度形，致使故障发生。（3）电缆接头制作不良，电缆接头没采取必要的防潮措施、密封不良、接头电线连接压接不良、接头位置不合理等都容易引起电缆故障。（4）电缆施工安装不规范，在施工时没有严格按照安装要求去做，可能出现碰伤电缆、牵引过度而拉伤电缆、弯曲过度、电缆错位变形等问题，这些都可能引起电缆故障。（5）自然原因，如因温度差异引起电缆涨缩，致使绝缘层外皮擦伤或导体中断，或者雷电、狂风、暴雨等自然因素都可能引起电缆故障。

2.电力电缆故障的检测与故障点的定位

2.1 检测与定位步骤

当电缆线路发生故障时，首先需要确定故障的类型，再对故障点进行预定位，再精确定位，从而快速抢修把损失降到最低。确定故障类型可以采用兆欧表对电缆中每相对比绝缘电阻的阻值，若阻值为零，需要用万用表测量故障电阻，从而确定是高阻还是低阻故障，再对相间绝缘电阻进行测量，确定是否出现相间短路；确定好故障类型后，再进行故障的预定位，从电缆的一端测试，确定故障点到测试端的大致距离；再用相应的仪表和测试方法对故障点进行精确定位。

测量电缆长度。查找10kV电缆故障的第一步是测量相关电缆线路的长度，首先在测量前要去除电缆线路两端的接头并悬空，要注意测量仪器的良好性能和信号。接着利用低压脉冲法测量出现故障的电缆线路的长度，并与正常运行时电缆线路长度相比较。

检测电缆故障点的方法。检测电缆故障点有多种方法，在实践操作中运用哪种方法也要根据电缆故障的实际情况。与上述测量方法相同，检测电缆故障也可以利用低压脉冲反射法来检测。这种检测技术有使得检测结果清晰的优点并且有较高的精确度，但是对于电缆短路故障，这种方法不足以清晰地辨认故障点。如果要精确定位还可以选择脉冲电流法检测，只要保持接触良好和正常的信号就可以得到效果。

电缆故障的粗定位。虽然脉冲电流法可以基本确定10kV电缆故障点的与测试点的距离，但在现实测量中还会存在电缆弯曲时的误差，因此还需要其他的技术，如释放音频信号、切断测试等技术加以辅助确定定位。首先可以利用电缆故障电源配合对故障点进行定位，使用定位电源对故障点施以高压脉冲电流，在经过故障点时仔细聆听周围的放电声，那么在一定范围内可以找出故障点的位置。停止施加高压电流后，打开相关的电缆沟板就会在电缆的某一段中发现有破损的保护层，也就可以初步判断这就是电缆的故障点了。

电缆故障的精确定位。电缆故障点的最终定位需要利用绝缘电阻表，在最终定位前还要采取必要的安全措施。在经过电缆故障点的粗定位之后，在初步确定的故障点一米周围用电锯将电缆锯断，将锯断的电缆两端用电源电阻表进行测量，然后从据开点的前端任意两相相接，并在电缆终端测试绝缘电阻，如果有一组为零就说明本次的电缆故障点的定位精确无误。电缆故障点的定位越来越精确化，需要在实践中运用理论知识，敏锐的抓住电缆测量过程中变形和突变的问题，从而准确并且及时地为电缆故障做出定位。

2.2 故障的预定位

（1）低压脉冲反射法。该法是向电缆中输入低压脉冲信号，脉冲信号遇到故障点后会产生反射，根据发射脉冲与反射脉冲的时间差和脉冲在电缆中的波速度，可以确定出故障点的距离，根据波形的特点还能确定故障类型。低压脉冲法可以测量开路、短路、低阻故障，不适合高阻故障。在实际测量过程中，还常用低压脉冲比较法来确定故障点，利用故障芯线和良好芯线的波形进行对比，可以较好的排除接头等的干扰，确定故障点及故障点的起始位置。（2）冲击高压闪测法。该法的测试原理是将直流电压给高压冲击单元的电容器充电，通过球隙放电产生高压脉冲信号输入到电缆线芯中，高压脉冲碰到故障点时能够击穿放电，而在故障点起弧瞬间，再发生一个低压脉冲信号，低压脉冲在故障点闪络处则发生短路反射，并记忆在仪器中，当电弧熄灭后，复发一测量脉冲通过故障处直达电缆末端并发生开路反射，最后通过对比两次低压脉冲的波形来确定故障点的位置，此法适合于高阻故障或者闪络性故障。

2.3 故障点精确定位

在上述方法测距后，要根据初测结果再到缆路径上进行精确定位。精确定位技术主要包括：声测法、声磁同步法和音频感应法。

（1）声测法是通过故障点放电时产生的声波进行定点，利用声音传感器检测电缆发出的声音信号，声音最大的地方就是故障点。声测法简单易行、便于操作，但是很容易受环境噪音的影响，有时需要在夜里才能测试；此外，当遇到闪络故障，声音范围较大，很难做到精确定位。随着技术的进步，单纯的声测法应该逐渐变少。

（2）声磁同步法通过在故障电缆上施加高压脉冲，故障点会被击穿放电，产生声音信号和电磁波信号，通过仪器检测这两种信号，如果是同步的则可以认为该声音是故障点放电产生的，若不同步则是干扰信号，以此来判断故障点位置。磁场信号比声音信号传播的快，两者传到地面同一点的时间差就不同，通过探头找到时间差最小的地方，探头所在位置的正下方就是故障点的位置。声磁同步法提高了定点时抗环境干扰的能力，是目前最理想的精确定位方法。

（3）音频感应法是通过接受从被测电路的一端注入音频电流发出的电磁波来定位的，当被测信号传输至故障点时，信号不能继续传输，则在故障点两边会出现信号差异，利用接收器探测信号的变化，就可以确定故障点的位置。该法一般用于探讨低阻故障，对于这种故障，故障点的声信号非常微弱，用传统的声测法很难测试，所以要采用音频感应法，其测试精度较高，效果较好。

3.结语

电力电缆的安全运行关系到供电系统的可靠性，供电公司在铺设电缆时，要严格要求并规范管理，以确保施工质量；在运行阶段，要健全电缆全生命周期管理，加强对线路的实时状态监测；供电公司的技术人员，应该了解电缆故障的类型与原因，掌握相应的检测与定位方法，一旦发生电缆故障，能够迅速采用合理的方法和仪器，检测并确定故障点的位置，及时排除故障，这对保障供电系统安全运行和提高供电可靠性都有重要意义。

参考文献

[1]卞佳音，单鲁平.城市电网高压电缆运维技术探讨 [J].机电工程技术 ，2014，43（2）：25-28.

[2]李俊秀.电缆故障的检测及预防措施[J].自动化与仪器仪表，2014，（2）：157-161.

电缆故障篇3

【关键词】电力电缆；故障检测；预防措施

前言

经济的快速发展对工农业进度有前所未有的推进作用，不仅加快了工农业生产进程，而且对电网的稳定运行有了更高的要求，使电能的需求量加大。电力电缆是电网中的一个重要组成部分，它对电力系统安全稳定地运行起着极为重要的作用。但在电力系统的运行过程中，电力电缆由于受外界因素的影响及自身运行的原因引起的故障，给人们的生产和生活带来了较大的影响。因此加强对电力电缆的故障检测技术是十分必要，科学的故障检测技术可以准确的判断出故障发生的位置，并及时快速的予以排除，对电力系统的安全、稳定运行有着极其重要的意义。

1　造成电力电缆故障的原因

电缆因于所处的环境不同，所以出现故障的原因也各不相同，为了有效的控制电缆的损坏，我们需要对电缆产生故障的原因予以分析，从而减少故障的发生。

1.1　机械损伤

对于电缆的机械损伤，占电缆故障的相当大的比例，如果当时损伤时就造成故障则会容易及时发现，也不会引起太严重的事故发生。但实际情况是当时的损失较为轻微，对电缆的正常传输没有造成影响，但随着运行时间的的延长，这些轻微的损伤则会击穿，导致故障的发生，严重的则会直接导致短路，危及电网运行的安全和用电客户的安全，造成无法估量的损失。

1.2　绝缘受潮

电缆的绝缘受潮主要是针对电缆的接头部位，这部分受潮主要原因是安装时密封不好，导致水分进入，还有一点是安装时如果天气过于潮湿，也会使接头受到水分的侵蚀，从而在电场作用下则会使电缆绝缘强度下降，从而损坏电缆造成故障的发生。

1.3　化学腐蚀

大多数的电缆都埋于地下，地下的土壤土质有区别，如果地质处于酸碱性的，则具有腐蚀性，埋在地下的年限一长，则电缆的外皮则会因受到腐蚀而出现麻点、开裂或者穿孔，这样保护层失去保护的作用，绝缘性能降低则会造成故障的产生。

1.4　绝缘层老化

由于电流的热效应，负载电流通过电缆时必然导致导体发热，同时电荷的集肤效应以及钢铠的涡流损耗、绝缘介质损耗也会产生附加热量，从而使电缆温度升高，长期过负荷运行，炎热夏季运行更会加剧这种现象，过热会引起绝缘层老化变质，炭化造成绝缘损坏。而其中还有聚乙烯绝缘层的破坏也绝缘层老化的一个因素，主要原因是电树枝化。电树枝化击穿是聚合物电介质在长时间强电场作用下发生的一种老化破坏形式。例如，美国西海岸附设的161根聚乙烯电缆，运行了1～11年以后，检查已损坏和未损坏的电缆截面发现，电树枝化现象相当普遍，运行五年以上者，几乎有一半产生了电树枝化，虽然电树枝化与电缆寿命之间无明确的关系式，但是电树枝化无疑降低了电缆的使用寿命。正因为聚乙烯的电树枝化，降低了其绝缘击穿场强，缩短了电缆的使用寿命，因此要加强对聚乙烯电树枝化击穿机理的分析和研究

1.5　材料缺陷

电缆绝缘制造过程中的各种杂质，电缆头制作过程中包缠绝缘层不均匀的部分，由于介电常数不同，在电场作用下更加容易发生热老化，热击穿；电缆头外皮材料防污能力不合格造成污闪现象导致发热老化击穿。

2　电缆故障的种类

2.1　三芯电缆一芯或两芯接地；　一般接地电阻在100kΩ以上为高阻接地故障，100kΩ以下为低阻接地故障。

2.2　二相芯线间短路。

2.3　三相芯线完全短路；短路电阻在100kΩ以上为高阻短路故障，100kΩ以下为低阻短路故障。

2.4　一相芯线断线或多相断线。

2.5　闪络故障，电缆绝缘有故障但是故障部分有极高的阻值，在电压较高的时候产生瞬时击穿的故障为闪络性故障。

3　目前电缆故障检测的新方法

3.1　电缆故障测距的方法

3.1.1　实时专家系统

专家系统就是一个具有智能特点的计算机程序，它的智能化主要表现为能够在特定的领域内模仿人类专家思维来求解复杂问题。因此，专家系统必须包含领域专家的大量知识，拥有类似人类专家思维的推理能力，并能用这些知识来解决实际问题。

3.1.2　利用因果网对电力系统故障定位

因果网络中有4　类节点状态、征兆、假设、起始原因。状态节点是表达领域中某部分或某功能的状态；征兆节点是表达状态节点的征兆，如：假设节点是表达研究系统的诊断假设；起始原因节点是表达引起故障的最初原因。各类节点之间可形成对应的基本关系。

3.1.3　小波变换应用在电缆故障测距中

小波分析在数学上是用小波的原型函数来实现的，其中原型函数可以看成是带通滤波器，因此小波分析也可以通过滤波器来实现，其关键是寻求具有恒定相对带宽的滤波器组，而这正是信号处理中滤波器组理论的核心内容。

3.2　电缆故障定点的新方法

3.2.1　人工神经网络

人工神经网络（ANN）是以计算机网络系统模拟生物神经网络的智能计算系统。网络上的每个结点相当于一个神经元，可以记忆（存储）、处理一定的信息，并与其他结点并行工作。

3.2.2　GPS（全球定位系统）行波故障定位

传统的高压输电线路故障定位主要基于阻抗算法，这种算法对于高阻接地、多端电源线路、直流输电线路等情况存在明显的不适应，通常在实用中其故障定位精100km）难以满足寻线要求。

3.2.3　分布式光纤温度传感器（FODT）

光纤传感的基本原理是，当光在光纤中传输时，光的特性（如振幅，相位，偏振态等）将随检测对象的变化而变化。

4　预防电缆故障的技术措施

4.1　选择合适的电缆类型

以前电力企业中的电缆多数选择油纸绝缘电缆，因油质绝缘电缆具有较成熟的制造技术，所以在成本和寿命上都达到了理想的水平。但因其自身设计在使用过程中存在着诸多缺点，如绝缘油容易流淌等故障都会影响到电缆绝缘的性能。

目前较为先进的电缆则是交联聚乙烯电缆，此电缆不受温升的影响，同时也不会高落差的限制，同时在性能上要比油纸绝缘电缆有更多的优势，所以现在大部分的电力企业都在使用交联聚乙烯电缆，同时也在用交联聚乙烯电缆对原有的电缆进行改造，这样有效的减少了因落差而引起的故障问题，同时在电缆的传输能力上又得到了较大的提升。

4.2　改进电缆终端制作工艺

电缆终端的制作工艺直接影响着电缆漏油的问题，所以对早期的电缆终端时行改进，用强度高、性能稳定、密封条件好的环氧树脂电缆终端替换下铸铁电缆终端，这样就能在一定程度上解决电缆漏油的问题，从而有效的提高电缆的绝缘性能。

4.3　选择电缆通道应避免因腐蚀引起电缆故障

电缆的周围环境不良，附近土壤中含有酸、碱溶液，氯化物等化学物质，会使电缆受到腐蚀，邻近化工厂地区因地下水的污染，也会使电缆产生化学腐蚀，所以在选择电缆通道时，应详细调查或询问有关的地质污染情况，特别在化工区，电缆通道选择应慎重并采取有效的防污染措施。

4.4　电压及负荷检测

为了预防电缆的故障发生，通常情况下要按时对电缆的电压进行测量及监控，使电缆线路在规定的负荷下运行，如果在测量中发现有过负荷的现象要及时的与有关部门进行协调处理。

5　结语

电缆是电网运行的关键，其稳定的运行是人们正常生产和生活的保障。所以在实际工作中，要加强电缆的管理，提高人们对电缆的保护意识，采取积极的预防措施，来减少或杜绝电缆故障的发生，使电网安全、稳定的运行。

参考文献：

[1]刘森.浅析电缆故障探测方法及发展方向[J].科技创新导报.2009（30）

[2]袁刚.戴庭勇当前电力电缆故障探测及运行维护的探讨[J]．中国新技术新产品，2012（2）．

[3]王清葵.送电线路运行和检修[M]．中国电力出版社.2010（06）.

电缆故障篇4

关键词:电缆 故障 措施

中图分类号:TM7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)09(c)-0141-01

发展新能源是我国应对气候变化和推动节能减排的重要举措。在国家政策的支持和鼓励下，风电近年来发展迅速。风电机组与火电机组相比，分布上显得比较分散，因此集电线路较多。有的发电企业根据实际情况一部分野外配电线路采用电缆敷设。近一段时期个别风力发电企业站内、外电缆频繁发生故障，不但造成电缆的损坏，而且少发了大量电量，严重影响了安全和效益。

1 现场实例

(1)某发电企业场内部分集电线路为地埋电缆。由于地埋电缆在施工期间管理不到位，缺乏明显的地面标识、埋深标识和走径图，在工程交工时没有地埋电缆走向图，因不明确电缆走向导致无法添加电缆标识。由于地面上的标识严重缺失，地方有关部门在修路时将地埋电缆挖断。由于地埋电缆埋的深度不够，农民在春季耕种时，犁自家的地时把电缆耕坏的事件时有发生。(2)某发电企业地埋电缆在施工期间管理不到位，不明确电缆中间接头的位置，由于电缆中间接头较多，而且施工单位施工质量差，没有按照电缆中间接头施工工艺要求进行施工。遇大雨天气，土壤中进水后导致电缆绝缘降低，使电缆对地放电并发生相间短路。(3)某发电企业生产期间通讯电缆管理不到位，电缆长期暴露在地表上面。由于周围有毛草和树丛，因各种因素野外发生火灾时，将电缆烧断。

2 现场电缆运行的主要问题

(1)电缆隧道、沟道内积水比较普遍，有许多电缆经常被水浸泡，不能及时有效地排出积水。(2)野外地埋电缆，防护措施不健全，如没有警示标志，常常被工程施工人员挖断。电缆走向和电缆中间接头位置不清，没有电缆清册。(3)电气配电柜、盘的电缆穿孔处封堵、主控室的进出电缆群孔洞的封堵没有进行或封堵不严，有的耐火隔层太薄且不坚固，不少厂用易燃木板承托密封填料；有的单位在扩建阶段，对运行设备的电缆孔洞长期不予封堵。再者，电缆贯穿通道中设置的阻火隔墙，普遍是用砖块之类硬性材料构成，竖井孔洞多用钢丝网与水泥、石棉泥之类牢固凝固，在增添新电缆时拆除后不易恢复，因此，这项措施有待改进。(4)在施工中，不够重视电缆敷设质量，诸如敷放不整齐、任意交叉，动力电缆和控制电缆没有分层或分开敷设。地埋电缆不符合要求。(5)制作电缆头不符合工艺要求、不按规定设置电缆卡具或用线扎绑塑料电缆等等，不仅给运行管理带来困难，往往还遗留故障隐患。特别是有许多电缆长期处在泥水环境中，如果中间接头制作工艺不良，绝缘严重受潮后，会造成接地或击穿短路。(6)目前各种型号的风机消防自出厂后，仅仅依靠塔筒底和机舱上边的灭火器，没有报警和自动灭火装置。尤期风机塔筒内的电缆没有封堵，各层间没有刷防火涂料。

3 电缆故障原因

(1)属于电缆本身的情况。如过负荷及短路电流长时间作用下，电缆绝缘老化着火、电缆接头接触不良局部发热导致着火、中间接头工艺质量不过关导致放电等。

(2)属于外部因素的情况。如野外放荒或森林草原火灾将暴露在地面上的部分电缆引燃；修路等工程作业将横跨道路的地埋电缆挖断等。

4 预防措施

4.1 做好电缆故障预防

4.1.1 要保持电缆有一个良好的运行环境

电缆隧道和电缆沟在排水时通风要好，要畅通。废水和废气不能让其流入电缆隧道和电缆沟内。那些将电缆沟盖板的缝隙全部填充封闭起来；把电缆防火板封闭起来；把电缆防火门长期的处于封闭状态等方面将会影响到电缆的散热和通风方面，这样就会使电缆的绝缘加快了损伤、老化。

4.1.2 要保证电缆预防性试验的质量

电缆预防性试验必须严格按《电力设备预防性试验规程》的要求进行。这里所说的是，不要光看试验数据合格是否，还要将数据进行分析比较。可以跟有着相同数据的电缆比较，还可以跟其自身以往的数据比较，来探求其数据变化的规律，来判定是否继续运行。

4.1.3 要加强对电缆头的监视和管理

电缆头一般都是现场手工制作的，受到手工制作上的分散性和现场条件上的限制的影响，电缆绝缘最为薄弱的环节就是电缆头，所以就要加强这方面的管理和监视，这是对电缆防火的重要一环，终端电缆头不要放在电缆沟、电缆隧道等等方面的夹层。对于放在这些夹层内的动力电缆终端头，中间的接头部分要进行登记造册，最好用远红外测温仪进行定期监视测温，发现有不正常升温时，要及早退出运行，以免在运行中着火。另外，对于中间接头和电缆终端头都有防火隔离措施，以确保电缆头万一着火不牵连其他电缆。

4.1.4 防止外部环境着火引燃电缆

很多电缆分布在野外，如果管理不善，很容易遭受外力或火灾的破坏。要设置线路深埋标识、走廊标识、走径图，在地面上明显位置做好地埋电缆的醒目标志。加大宣传力度，对周围人群开展宣传教育，使大家了解保护地下电力设施的重要性，提高周围人群电缆防护的安全意识。

4.2 防止电缆火灾延燃的措施

4.2.1 要有完整的防止电缆火灾延燃的设计

对于已投运的电缆必须结合现场实际情况进行防火设计。设计的原则是：用封、堵、隔的办法保证单根电缆着火不延燃到多根电缆(电缆进入电缆沟、电缆隧道、电缆槽盒、电缆夹层的管口要严密进行防火封堵，防止单根电缆或少量电缆着火窜延引燃大量电缆)；电气盘、柜着火不延燃到电缆沟；电缆沟着火不延燃到电缆隧道；电缆隧道着火不延燃到电气控制室、电气配电装置的电缆夹层；一个电气室着火不延燃到其它室；一台机组的电缆着火不延燃到其它机组。电缆沟、电缆隧道内电缆要用防火墙分段，动力电缆与控制电缆之间应设层间耐火隔板等。切忌不作设计就让施工队伍随心所欲地施工。

4.2.2 必须保证防火材料是合格产品

选用的防火材料必须是经国家技术鉴定合格，并由公安部门颁发生产许可证的生产厂家的产品。最好是找信誉好的厂家和产品。而且产品到现场后还应该抽样做简易的耐火试验，以防不合格的产品混入防火工程中。

4.2.3 必须保证防火封堵的严密性

防火封堵不严密，就失去了封堵的作用。特别是电缆多的地方，最好用软堵料以保证封堵严实。如果要更换电缆应在更换电缆后把破坏的封堵及时还原，时刻保证封堵的严密性。

4.2.4 必须保证防火材料封堵的厚度

封堵材料的厚度不够，电缆着火后火会串延烧穿封堵的材料。通常封堵材料的厚度应和封堵面电缆的根数成比例，电缆的根数愈多封堵应该愈厚。例如对于电缆隧道里电缆阻火墙的厚度一般不应小于240mm，阻火墙要比电缆支架宽100mm以上，阻火墙两侧还要有不小于1000mm的阻火段(可用防火涂料、防火包等)，才能有效地防止电缆火灾的串延。

4.2.5 必须保证防火封堵有足够的机械强度

电缆着火，特别是发生电气短路会引起空气的迅猛膨胀，产生一定的冲击力，冲坏机械强度低的防火封堵层，使防火封堵失去作用。所以防火封堵须有足够的机械强度。例如电气盘底等大的电缆空洞的封堵，一般应有钢筋等材料作为骨架。

电缆故障篇5

摘要：电缆终端是电缆线路中的关键部位，也是整条线路中的绝缘薄弱环节，是电缆运行故障的多发点。本文分析了电缆终端故障的原因，通过故障设备的解剖与现场分析，就如何预防电缆终端故障提出了对策。

关键词：户外电缆头 故障 原因分析

交联聚乙烯电缆以其施工工艺简单，制造便捷，运行稳定得到了越来越广泛的应用。随着时间的推移，交联聚乙烯电缆在运行中也出现了许多问题，而户外电缆终端在电缆故障中占有相当大的比例。电缆终端是安装在电缆线路末端，具有一定绝缘和密封性能，用以将电缆和其他电气设备相连接的电缆附件。早期的户外电缆终端多以瓷套型为主。运行中的户外电缆终端常见故障主要有：机械损伤、绝缘受潮、绝缘老化、过电压、过热等。

1、故障例证分析

2012年1月，我市平中大街分接箱10kV线路交联电缆分支电缆终端头在运行中分接箱质量问题。该电缆是由环网柜分支电缆头至分接箱电缆头，长度越160m，电缆型号YJLV22-3×120mm2 10kV交联聚乙烯铅护套电缆，2007年投入运行，事故前无异常情况。事故时附近人员听到一声巨响，周围可见烧黑的碳质，故障相（B相）电缆终端头仅剩上下金属固定部分，其他两相电缆终端无异常。

1.1交联电缆接头故障原因分析

由于电缆附件种类、形式、规格较多;质量参差不齐;施工人员技术水平高低不等;电缆接头运行方式和条件各异,致使交联电缆接头发生故障的原因各不相同。由于交联电缆与油纸电缆的介质不同,接头发生故障的原因有很大的差异,油纸电缆接头发生故障主要是绝缘影响,而交联电缆接头发生故障主要是导体连接。交联电缆允许运行温度高,对电缆接头就提出了更高的要求,使接头发热问题就显得更为突出。接触电阻过大、温升加快、发热大于散热促使接头的氧化膜加厚,又使接触电阻更大,温升更快。如此恶性循环,使接头的绝缘层破坏,形成相间短路,引起爆炸烧毁。造成接触电阻增大的原因有以下几点。

1.1.1工艺不佳。主要是指电缆接头施工人员在导体连接前后的施工工艺。连接金具接触面处理不佳。无论是接线端子或连接管,由于生产或保管的条件影响,管体内壁常有杂质、毛刺和氧化层存在,这是不为人们重视的缺陷,但对导体连接质量的影响,颇为严重。特别是铝表面极易生成一层坚硬而又绝缘的氧化铝薄膜,使铝导体的连接要比铜导体的连接增加不少麻烦,工艺技术的严格性也要高得多。运行证明当压接金具与导线的接触表面愈清洁,在接头温度升高时,所产生的氧化膜就愈薄,接触电阻就愈小。

1.1.2导体损伤。交联绝缘层强度较大剥切困难,环切时施工人员用电工刀左划右切,有时干脆用钢锯环切深痕,往往掌握不好而使导线损伤。剥切完毕虽然不很严重,但在线芯弯曲和压接蠕动时,会造成受伤处导体损伤加剧或断裂,压接完毕不易发现,因截面减小而引起发热严重。

1.1.3导体连接时线芯不到位。导体连接时绝缘剥切长度要求压接金具孔深加5mm,但因产品孔深不标准,易造成剥切长度不够,或因压接时串位使导线端部形成空隙,仅靠金具壁厚导通,致使接触电阻增大,发热量增加。

1.1.4压力不够。现今有关资料在制作接头工艺及标准图中只提到电缆连接时每端的压坑数量,而没有详述压接面积和压接深度。造成导体连接压力不够有的主要原因压接机具压力不足、连接金具空隙大、假冒伪劣产品质量差。

1.1.5截面不足：将交联电缆连接金具截面不足将是交联电缆接头发热严重的一个重要原因。

1.1.6散热不好。绕包式接头和各种浇铸式接头,不仅绕包绝缘较电缆交联绝缘层为厚,而且外壳内还注有混合物,就是最小型式的热缩接头,其绝缘和保护层还比电缆本体增加一倍多。当电缆满负荷时,电缆芯线温度达到90℃,接头温度会达140℃左右,当温度再升高时,接头处的氧化膜加厚,接触电阻随之加大,在一定通电时间的作用下,接头的绝缘材料碳化为非绝缘物,导致故障发生。综上所述增加连接金具接点的压力、降低运行温度、清洁连接金属材料的表面、改进连接金具的结构尺寸、选用优质标准的附件、严格施工工艺是降低接触电阻的几个关键因素。

1.2 提高交联电缆接头质量的对策

由于交联电缆接头所处的环境和运行方式不同,所连接的电气设备及位置不同,电缆附件在材质,结构及安装工艺方面有很大的选择余地,但各类附件所具备的基本性能是一致的,所以应加强以下几点措施来提高接头质量。(1)必须选用技术先进、工艺成熟、质量可靠、能适应所使用的环境和条件的电缆附件。(2)采用材质优良、规格、截面符合要求,能安全可靠运行的连接金具。(3)选用压接吨位大、模具吻合好,压坑面积足,压接效果能满足技术要求的压接机具。(4)培训技术有素、工艺熟练、工作认真负责,能胜任电缆施工安装和运行维护的电缆技工。交联电缆各种接头发生故障的原因也就各不相同,除发热问题外,对于密封问题、应力问题、联接问题、接地问题等引起的接头故障也应予以重视。

1.3 预防措施

电缆终端与中间接头是线路中关键部位，也是整条线路中的绝缘薄弱环节，是电缆运行故障的多发点。因此对电缆终端要加强监视和巡查，及时发现异常情况，避免事故的发生。

1.3.1施工工艺方面：对电缆头的制作、绝缘密封与设备的连接等工艺技术性要求很强的工作，要求施工人员必须严格按规定的工艺要求进行施工，并须由经过电缆专业技术培训和熟悉工艺的人员进行施工。其次在进行电缆头制作或与电缆设备连接过程中，必须严格按施工工艺要求加强检查监督，根据不同安置环境、作业条件进行检查，保证密封良好，防止外界水分和有害物质侵入到绝缘内部中，保持密封性。严禁在雨雾中进行施工。

1.3.2 电缆巡视、检查与试验：按《电力电缆运行规程》要求，对电缆线路及终端电缆井沟进行定期巡查；对电缆中间头、户内头、户外头和电缆连接设备，应按电缆(试验规程、运行规程)的要求进行试验、巡视检查，并进行不定期的测温；检修或新建电缆制作电缆头等时，应严格按工艺要求施工和检查，确保施工质量。

电缆故障篇6

关键词：铁路系统 电缆故障 测寻

引言

铁路电力系统主要由外电源供电线路、10kV配电所、电力贯通线（综合负荷贯通线、一级负荷贯通线）、站区电力设备等组成。由于电缆敷设具有受外部自然环境影响小、安全性好、可靠性高、不影响城区美观、运行维护费用小等特点，无论外电源、电力贯通线，都大量使用不同类型的电力电缆。而高速铁路和普速铁路因技术标准的不同，在电缆选型和敷设方式也有了明显的区别。因此对不同类型电缆线路故障进行快速准确的测寻和定位是铁路电力部门的一项十分重要的任务。

1. 高速与普速铁路电力电缆的选型与敷设方式

普速铁路电力贯通线和自闭线一般是电缆与架空混合线路，且以架空线为主。普铁电缆采用三芯交联聚乙烯绝缘铜芯电力电缆，导线截面贯通线一般为70 mm2，自闭线为35―50 mm2。电缆一般采取埋地敷设，在隧道内采取电缆沟或沿隧道内壁敷设。

我国高铁10kV贯通线电缆是引进欧洲和日本高铁技术中的组成部分，现行高铁电力设计规范为新建两路10kV电力贯通线路，全线采用单芯交联聚乙烯、非磁性材料铠装铜芯电力电缆，导线截面一级负荷贯通线为50 mm2，综合负荷电力贯通线为70 mm2。高铁电缆都是在铁路两侧的电缆沟内敷设。

普速与高速铁路的贯通线电缆是有明显区别的：一是电缆选型不同；二是敷设方式不同；三是对供电的可靠性要求不同。因此必须采取科学合理的方法和手段，正确选择合适的电缆故探设备，才能快速准确查找到电缆故障。

2. 电力电缆故障原因及类型

2.1电力电缆故障原因分析

（1）外力损伤。电缆出现外力损伤的原因主要是施工机械如挖掘机、推土机、载重汽车等直接损坏电缆，从而造成故障发生短路跳闸或伤及绝缘而留下事故的隐患。由于铁路正处于快速发展的阶段，新线建设及改造施工现场比比皆是，尤其是临近既有线施工很容易发生外力损伤类型的电缆故障或隐患。实际运行中显示，普速铁路发生外力损伤型电缆故障相对较多。

（2）电缆的施工质量。电缆施工质量问题主要有两方面：一是外部环境因素，主要包括电缆埋设过浅，导致电缆外露没有保护；弯曲半径过小；电缆沟内杂物积水过多；电缆敷设过程中外皮划损留下的隐患等；二是制作技术水平，主要包括电缆头附件安装不符合工艺要求；电缆头制作时没有达到规定标准。根据运行经验，高速铁路因施工质量问题引发的电缆故障较多，尤其是外护套破损（隐患）导致电缆故障尤为突出。

（3）电缆运行问题。用户的过负荷用电会造成电缆绝缘枯干、脆化，使电缆绝缘强度降低、表面温度过高，会造成电缆故障，严重情况下可能引起火灾。

（4）电缆本身质量。

（5）电缆老化。

2.2电力电缆故障类型。电缆故障的主要类型主要分为低电阻故障、高电阻故障、三相短路故障、断线故障和闪络性故障这几种类型。

3. 普速铁路电力电缆故障测寻

3.1电缆故障测距的原理。对于三芯或单芯电缆，一般都是应用脉冲波技术来进行电缆故障测距。脉冲波技术又分为低压脉冲反射法、直流高压闪络测试法、冲击高压闪络测试法三种。

低压脉冲法工作原理为，在测试端注入一低压脉冲波，脉冲波沿电缆传播到故障点产生反射再回送到测试仪器，一起记录了发射脉冲波与反射脉冲波的时间间隔Δt，已知脉冲波在电缆中传播速度V，即可计算出故障点距离。

直闪法工作原理为，在测试端对电缆线路故障相施加直流电压，当电压升到一定值时，故障点发生闪络放电，利用闪络放电产生的脉冲波及其反射波在一起上的记录的时间间隔Δt，从而、计算出故障点距离。

在实际工作过程中我们发现，电缆故障总体来说主要为高电阻故障和低电阻故障。脉冲法中的低压脉冲法和冲闪法在解决低阻、高阻电缆故障中，精确度高，不受人工因素的影响，所以成为电力电缆故障测寻的主要应用方法。

3.2普速铁路电缆故障探测设备的选择。通过多年的实践和比较，FCL-2005 V2.1新型电缆故障探测仪比较适合普速铁路三芯电力电缆的故障测距。该故探仪包括主机、定点仪、路径仪、取样仪、刻度球隙、高压发生器以及故障波形分析软件。根据贯通线电缆不同性质的故障，由智能大功率路径信号发生器发射工作频率分别为50Hz/5kHz/62.5kHz的脉冲波（其中50Hz档位专用于查找带电电缆走向），主机通过自动识别采样频率、自动设置脉冲波宽度、自动匹配阻抗，从而实现贯通线电缆故障的测距。而手持多频路径仪由单片机控制晶振多频输出，全功率阻抗自动匹配，配合袖珍型接收器及LED光柱指示，可以查找电缆走向和深度。

3.3普速铁路电缆故障探测应用实例。2012年5月21日上午9时21分，成昆铁路眉山配电所昆明方向10kV贯通馈出柜跳闸，配电所自动重合闸不成功。西昌供电段电力调度安排逐站断开隔离开关，将故障区段隔离在乐山站―马村站之间，然后命令电力工区巡视区间电力贯通线路。工区人员巡完整个整个区间都没有发现架空电力线路有异常。由于该区间有一段线路是YJV22-8.7/10kV-3*70高压电缆，且都是埋地敷设，于是怀疑为电缆故障。随后用FCL-2005 V2.1电缆故障探测仪查找，检测人员发现故障点位置和电缆径路图上一中间接头点距离相符。经过高压冲击，在测寻故障点附近听到放电声音，这就更加确定了故障点的所在位置。最终，在挖开测寻故障点的电缆时发现电缆外皮有击穿痕迹，经过及时抢修处理迅速恢复了电力贯通线送电。

4. 高速铁路电力电缆故障测寻

4.1高速铁路电力电缆故障的特点。高速铁路贯通线采用单芯交联聚乙烯、非磁性材料铠装铜芯电力电缆。目前国内单芯电缆制造工艺非常成熟，质量完全能够满足国家规范标准。而单芯电缆头只需考虑相间绝缘，而不像三芯电缆还需满足线间绝缘要求，因此电缆头出现问题的几率相对较低。加之高铁贯通线电缆都是沿铁路线路两侧专门的电缆沟内敷设，受外力损伤的可能性也非常小。因此施工质量成为高速铁路电缆故障的主要因素，其中又以外护套破损（隐患）引起的电缆故障居多。

4.2高速铁路电缆外护套破损导致电缆故障原因分析。通过近年来成灌高铁的运行经验和在建高铁的提前介入检查，我们分析电缆外护套破损导致电缆故障原因主要有以下几方面：

（1）因施工粗糙开挖或铁锹触碰，致电缆表皮破损。

（2）电缆拐弯处未垫塑料保护层，致电缆拐弯处割破。

（3）未用电缆输送机敷设，导致电缆在人力拖拉的过程中磨破。

（4）施工程序管理不科学，多道程序并行施工并造成电缆损伤。

（5）支撑铁架未进行倒角。

4.3高速铁路电缆故障探测设备的选择。GT502电缆故障探测仪针对高铁电缆故障的特点，可以为不同类型的电缆故障提供相应解决方案。通过自动脉冲故障测试仪（AMTDR）、高精度高压绝缘表、自动电桥、精密电阻表于一体的组合装置，减少了多表频繁接线，为电缆故障的检测节省了工作量。同时集电缆故障性质判断、故障预定位于一体，方便准确的为检测人员提供帮助，为电缆的维护和故障的处理提供了可靠的保障，并在成灌、武广、沪杭等高铁积累了较多的实践经验。

4.4高速铁路电缆故障探测应用实例。2011年9月16日，成灌高铁都江堰―青城山10kV贯通线发生故障，由于故障区段全线为单芯电缆，且都在电缆沟内敷设，只得使用GT502电缆故探仪检测故障具置。现场测得已损坏的电缆电阻值变为10Ω，给电缆施加高压（用脉冲电流法测距），当电压升至15000V时，显示击穿信号并获得了故障波形。为了获得效果更好的波形，将电压升到18000V进行周期放电，测距仪显示故障点在820M处。又用路径仪配合，在819.5M处听到了电缆击穿的信号。揭开沟盖板，发现放电位置的一段电缆外皮有明显的损伤旧痕。

5. 结论

通过多年的运行实践，针对高速铁路和普速铁路10kV贯通线所采用的不同类型电缆，其发生电缆故障的主要原因也有所不同。我们在寻找电缆故障之前，弄清楚电缆的不同类型和敷设方式，进行重点分析重点测寻，利用FCL-2005 V2.1和GT502新型电缆故障探测仪，对高铁和普铁不同的电缆进行快速查找定位。同时还要求我们提高施工质量，加强日常电力运行管理，强化对电缆径路附近施工的防护和监控，最大限度减少电缆故障的发生。一旦发生电缆故障，我们应充分利用先进的电缆故障探测设备，结合日常积累的方法和经验，快速找到故障点，及时组织抢修处理并快速恢复送电。

参考文献：

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[3]邹永利. 电力电缆故障寻测分析[J]. 北京：中小企业管理与科技，2008.

[4]中国航空工业规划设计研究院.主编.《工业与民用配电设计手册》第三版[S].北京：中国电力出版社，2005.

电缆故障篇7

关键词：配电电缆；故障；防范措施； 检测

由于电网结构的调整和城市规划的要求，电缆的使用愈来愈多，电缆运行的安全与否，对电力系统、各种厂矿的影响较大，这一点也越来越受到电力运行部门的重视。了解电缆发生故障的主要原因，并掌握电力电缆故障的防范措施，有助于及时发现和排除电缆隐患，预防发生意外停电事故或电缆损坏事故。

一、配电电缆的常见故障及原因

配电电缆在运行中常见故障大致有以下几种。

(1)电缆质量缺陷故障。电缆质量缺陷故障主要包括电缆本体和其附件的质量缺陷故障。电缆本体质量缺陷故障：电缆绝缘中存在的气泡或气隙会使电缆绝缘在运行时发生局部放电，最终致使绝缘击穿；生产电缆时，电缆绝缘受潮，致绝缘老化击穿。电缆附件质量缺陷故障：热缩与冷缩头电缆绝缘层内有气泡、杂质，或其绝缘层的厚度不均，密封涂胶处密封不严造成配电电缆运行故障。

(2)电缆机械损伤故障。机械损伤类故障比较容易识别，大多造成停电事故。一般造成电缆机械损伤的原因有：市政建设误伤电缆，偷盗电缆，小动物咬伤电缆，自然现象损伤电缆，施工损伤电缆。

(3)电缆老化变质也极易引起电缆故障，老化变质的主要原因表现在以下几点：绝缘层内部含有气泡、杂质，电缆内屏蔽层上有节疤或遗漏，电缆长期过负荷工作，电缆超期服役，油浸电缆内绝缘油干枯，外界自然条件的影响等(如电缆沟内电缆布置密集、电缆沟及电缆隧道通风不良、电缆布置在干燥管内、电缆与热力管道安设距离太近)。

(4)电缆在恶劣天气下发生故障。这主要由雷击过电压及大雾污闪引起，多发生在电缆终端头及套管表面。

(5)电缆过负荷故障。电缆过负荷运行会造成导体温度过高，电缆绝缘加速老化，电缆金属护套膨胀、变形及接点发热损坏等现象。它将缩短电缆使用寿命，造成电缆运行故障。

（6）化学腐蚀。电缆路径在有酸碱作业的地区通过，或煤气站的苯燕汽往往造成电缆铠装和铅(铝)护套大面积长距离被腐蚀，出现麻点开裂或穿孔，造成故障。

（7）设计和制作工艺不良。电缆中间头、终端头安装工艺不良，材料选用不当，不按技术要求敷设电缆，同样会造成电场分布不均匀，这些往往也都是形成电缆故障的重要原 。

材料缺陷主要表现压三个方面 一是电缆制造的问题，铅(铝)护层留下的缺陷在包缠绝缘过程中，纸绝缘上出现褶皱、裂损、破口和重叠间隙等缺陷；二是电缆附件制造上的缺陷，如铸铁件有砂眼，瓷件的机械强度不够，其它零件不符合规格或组装时不密封等；三是对绝缘材料的维护管理不善，造成电缆绝缘受潮、脏污和老化。

二、电力电缆故障防范措施

针对配电电缆常见的故障，可采取以下防范措施。

(1)防电缆质量缺陷故障措施。供电部门要挑选产品质量优良、声誉良好的电缆生产企业订购电缆，从源头上提高电缆整体运行水平。现场检查电缆有无质量问题：观察电缆线芯位置，如三芯扇形电缆导体的几何排列应比较对称；肉眼观察电缆各层剖面，如外护层应完好，铠装层应平直、无裂口和尖刺，内衬层应附着良好，内护套应柔软、无裂口和砂眼，绝缘层、屏蔽纸包绕应良好，线芯的各股导线应光滑，无断股和严重变形现象等。必要时进行试验以鉴别电缆质量好坏。严格按接头工艺规程制作电缆接头，制作现场做好防雨、防尘，选用的电缆接头附加绝缘材料的热阻应尽可能小，加强对附件的密封处理能力。

(2)防电缆机械损伤故障措施。加强对保护电缆线路的宣传力度，提高人们的电缆保护意识；与市政建设和公用事业等有关单位加强信息交流，避免其施工损伤电力电缆；加强施工监督，监督人员应详细向施工人员交待现场电缆的敷设方式及走向，在掀起电缆盖板后，不准使用铁棒等尖头工具再进行挖掘，对非施工的电缆暴露部分应加保护罩或悬吊，特别在悬吊时要求整体固定电缆接头；加大对偷盗电缆及违章、野蛮施工损伤电缆的惩治力度；做好封堵工作，平时在巡视电力设备时要关好门窗，杜绝因小动物误人配电设备引起电缆故障；电缆在施放过程中，必须使施放的牵引力小于电缆的允许牵引力，电缆弯曲半径不小于该电缆的允许最小弯曲半径，电缆线路应尽可能远离振动剧烈地区，避免电缆内护套受振而损坏。

(3)防电缆绝缘腐蚀老化故障措施。电缆线路环境最好为中性，避开酸、碱土壤对电缆护层的腐蚀；电缆线路应远离热力源和杂散电流区域，避免电缆过热和电解腐蚀。

(4)防电缆在恶劣天气下发生故障措施。定期清扫套管；增涂防污涂料，如硅脂；增加套管绝缘等级，或增设硅橡胶增爬裙和加装绝缘帽。

(5)防电缆过负荷故障措施。合理设计配电台区的总容量，适当增大电缆截面及配套开关容量；对于用电量急剧攀升的夏季，应及早做好测负荷工作，加强电缆设备的巡视，对超负荷线路及时实施改造，确保配电线路设施不过载；利用粘贴示温蜡片和红外线测温仪或热成像仪对接点温度进行检查，判断电缆是否过载。

(6)做好以下配电电缆运行维护工作，对减少电缆故障尤为重要：加强设备接地电阻的测量工作，能有效避免雷电流对电缆设备的损害；根据设备检修状态，制订电缆的预试计划， 使电缆能健康运行；配合配网改造，根据设备的老化程度，更换旧区电缆、旧式开关、高损耗箱变，减少因设备陈旧引发的故障；联络电缆应定期充电，保证其绝缘性能，以备随时可正常投运；加强对运行人员的技能培训和考核，要求运行人员具备高度的工作责任心，能正确发现和识别电缆线路中存在的缺陷，把故障消灭在萌芽状态。

(7)加强电力电缆巡视检查，对电缆标示桩、护栏、接头等要定期进行巡查、维护。

(8)严格按照《电力设备预防性试验规程》有关方法、试验项目、标准要求、试验周期对电缆进行预防性试验，发现隐患及时处理，防止计划外停电或故障停电事故的发生。

(9)为了在运行过程中掌握电力电缆绝缘的老化状况，及时发现异常现象以避免事故的发生，条件许可下，可采用电力电缆在线监测装置对电网中主要电缆进行实时监测，可做到实时掌握电缆的实际运行状态。

三、结论

对电力电缆故障防范措施的研究是一项系统的工程，无论是在理论上还是在工程实践上都还有很多问题有待解决。了解电缆发生故障的真正原因，掌握电力电缆故障的有效防范措施，对防范电缆故障具有重要的指导意义，同时对电力电缆进行故障诊断也具有很好的参考价值。

参考文献

[1]李宗延．电力电缆施工[M]．北京：中国电力出版社，1993

[2]胡其秀．电力电缆线路手册[M]．北京：中国电力出版社，2004

[3]史传卿．电力电缆[M]．北京：中国电力出版社，2005

电缆故障篇8

关键词:10kV电缆 故障查找 脉冲法

随着电力用户对供电安全可靠性要求的进一步提高,10kV配电电缆的运行维护就显得尤为重要。10kV配电电缆作为配电系统中重要的电能输送载体,其运行安全可靠性直接影响到供电的安全可靠性和节能经济性。电缆无论采取何种结构形式,其均会收到自然环境的影响,尤其是收到气象气候、周围环境、外力破坏、以及逐年绝缘腐蚀老化等因素的影响,配电线路的供电特性将会发生相应的变换,甚至会出现断线、短路、接地等故障,进而使得配电线路发生中断,给电力用户日常工作、学习、生活等带来不便。为了减少10kV配电线路故障发生的时间,降低停电故障损失,提高供电安全可靠性,对配电电缆故障进行准确定位查找就显得格外重要。

1、10kV配电电缆主要故障类型

10kV电缆是配电网系统中重要的电能载体,其在施工安装、运行维护等过程中均可能由于短路、过载、接地、绝缘老化、以及外力破坏等原因引起故障,导致供电中断。从大量实际运行维护经验可知,10kV配电电缆故障大致可以分为接地、短路、断线三大类,其具体故障类型主要包括:(1)三芯电缆单芯或两芯发生接地故障。(2)二相或三相芯线间发生相间短路。(3)单相线芯断线或多相发生断线故障。当10kV配电电缆发生直接短路或断线故障时,可以直接采用万用表进行特征电参量测量即可以判断出故障点位置;对于非直接短路和接地故障而言,可以采用兆欧表摇测芯线间绝缘电阻或芯线对地绝缘电阻来判断故障类型和故障点。但由于10kV配电电缆故障影响因素和故障类型较多,要准确查找故障点进行故障定位并不是一件非常容易的事。因此,对10kV配电故障常用查找方法进行分析探讨,就显得非常有工程实践应用研究意义[1]。

2、10kV配电电缆故障基本检测步骤

当10kV配电电缆发生故障后,要进行故障诊断无论采取哪种检测和诊断方法和设备系统,均需要按照一定的检测程序和步骤有效进行,才能提高故障查找效率,降低故障停电损失。在配电电缆故障查找过程中,首先确定10kV配电电缆故障类型;然后,在确定故障类型的基础上,根据故障查找基本理论和相应的实际工作经验选用合适的故障查找方法,并根据所测量的数据信息粗略查找出故障点到测试端的距离;根据粗测结果在判断出故障点可能所在的大概位置的基础上,通过故障的精测定点来获得10kV配电电缆准确地故障点,完成电缆故障的准确可靠查找;最后,采取有效措施排除电缆故障恢复供电[2]。

3、10kV配电电缆故障查找方法

3.1 电缆故障粗查法

当正在运行的10kV配电电缆由于各种原因出现故障后,就会引起配电网系统中的继电保护设备系统发生动作并跳闸。检修人员首先根据继电器动作跳闸显示及漏电接地显示等基本数据资料初步判定配电电缆故障的性质。为了提高配电网供电可靠性,运行维护人员首先断开电源开关,并将存在故障的电缆分支线路所带的全部负荷与主干线脱开,以确保其他非故障线路可靠供电。故障线路断电后,检修人员要确认故障线路是主干电缆线路还是分支线路,是由于电缆线路故障还是线路中运行电气设备故障引起的。在确定故障是由电缆线路故障引起时,应先采用兆欧表法对故障电缆线路进行深入的特征电参量数据检测。采用兆欧表法摇测过程中,如果呈现低阻状态,这表明电缆故障点已出现击穿问题。当配电电缆发生故障后,应先采用粗查法,即采用眼观、手摸、鼻闻等直接方法,初步判断电缆击穿故障点。

3.2 电缆故障准确定位查找法

在进行粗查法进行电缆故障查找后,如果不能发现电缆故障,则需要进一步采取准确定位查找法进行故障点查找。目前,国内外应用于10kV配电电缆故障查找的方法主要有直流电桥法、低压脉冲反射法、脉冲电压法等多种电缆故障点查找法[3]。

(1)低压脉冲反射法。低压脉冲反射法比较适用于当电缆发生低阻、短路、断线等故障。低压脉冲反射法主要是通过向电缆中注人一个低压脉冲,然后测量电缆故障点处的反射脉冲与发射脉冲间的时间差来计算出测试点到电缆故障点的距离。该方法具有简单、直观、操作简便,不需要知道配电电缆准确长度等优点,在工程中得到广泛应用。但;低压脉冲反射法不适用于电缆所发生的高阻与闪络性故障。(2)脉冲电压法(冲闪法):适用于各种故障,用直流高压或高压脉冲使电缆故障击穿,然后测量故障点反射脉冲与发射脉冲的时间差来计算电缆故障点。优点是故障的可测率相对较高,测试速度快;缺点是安全性差、波形复杂难以分辨。(3)脉冲电流法:脉冲电流法同脉冲电压法,比较适用与电缆发生的各类故障,是目前工程实践应用适用最为广泛的电缆故障检测方法。采用直流高压或高压脉冲使故障电缆的故障点发生击穿,然后采用线性祸合器准确测量电缆故障在发生击穿过程中所产生的电流脉冲与发射脉冲间的时间差,进而准确计算出电缆测试点距离故障点的距离。利用脉冲电流法测试电缆故障,具有较高安全可靠性且接线较为简单、脉冲电流波较易分辨,能够大大提高电缆故障点查找效率,缩短故障停电时间。(4)分割查找法。对于电缆线路较长、中间存在串接设备等分支线路而言,应采用分割法将故障电缆线路分为若干段,然后按照上述两种以上方法进行分段检测准确确定电缆故障点。采用分割查找可以缩小故障点查找范围,减少漏判、误判等可能性发生,提高故障点查找效率和准确可靠性。

4、结语

在10kV配电故障点查找过程中,如果查找方法采用不当,则可能引起故障点查找出现误判或迟迟找不到故障点等问题,大大延长停电时间,所带来的直接经济损失及社会影响将会非常大。因此,精确可靠的故障查找定位是提高配电网供电可靠性和节能经济性的重要技术手段。除了上述多种故障点查找方法外,在经济条件允许的情况下,应当结合配电网实际情况尽量配置基于先进故障点排查原理的探测设备系统,有效提高10kV电缆故障查找效率和准确可靠性,确保配电网系统安全可靠、节能经济的高效稳定运行发展。

参考文献

[1]张栋国.电缆故障分析与测试[M].北京:中国电力出版社,2005.

[2]李建明,朱康.高压电气设备试验方法[M].北京:中国电力出版社,2001.