关键字：电力电缆；故障原因；测试方法；灌胶修复；
1.电力电缆常见故障分析
1.1机械损伤
很多故障是由于电缆安装时不小心造成的机械损伤或安装后靠近电缆施工造成的机械损伤引起的。如果损伤轻微，在几个月甚至几年后损伤的部位才发展到绝缘破坏。导致损伤部位彻底崩溃形成故障。
1.2电缆外皮的电腐蚀
如果电力电缆埋设在强力电场的地面下（如大型行车、电力机车轨道附近），往往出现电缆外皮铅包腐蚀致穿的现象，导致潮气侵入，绝缘破坏。
1.3化学腐蚀
电缆埋设在有酸碱作业的地区或有苯蒸气的煤气站附近，往往造成电缆铠装和铅包大面积长距离被腐蚀。
1.4电缆绝缘物的流失
电缆敷设时地沟凸凹不平，或处在电杆上的户外头，由于电缆的起伏、高低落差悬殊，高处的电缆绝缘油流向低处而使高处电缆绝缘性下降导致故障发生。
1.5长期过负荷运行
由于过荷运行，电缆的温度会随之升高，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，电缆故障率高原因正在于此。
2. 电缆故障定位及修复技术
2.1电缆故障定位前期准备工作
电缆故障情况多种多样，敷设环境复杂，查找电缆故障准备工作的关键要素：确定电缆线路的长度、分段情况、中间接头位置及接地方式；了解电缆线路的具体走向及各段敷设方式；确定电缆故障是低阻故障还是高阻故障；电缆线路周边施工情况；结合电缆线路前期预试情况或该线路电气操作及天气等综合因素。
2.2电缆故障测试方法
2.2.1低压脉冲法测试法
低阻故障（开路、短路等）要用低压脉冲法测试。测试时，在电缆故障相上加上低压脉冲，该脉冲沿电缆传播直到阻抗失配的地方，如中间接头、T型接头、短路点、断路点和终端头等，在这些点上都会引起电波的反射，反射脉冲回到电缆测试端时被追踪仪接收。追踪仪可以适时显示这一变化过程。 根据电缆的测试波形我们可以判断故障的性质，当发射脉冲与反射脉冲同相时，表示是断路故障或终端头开路。当发射脉冲与反射脉冲反相时，则是短路接地或低阻故障。
2.2.2高压闪络法测量法
高阻故障用高压闪络法测量法测试。电力电缆的高阻故障几乎占全部故障率的90%以上。高阻故障是由于绝缘介质的抗电强度下降所致。因为故障点的阻值高，测量电流小，所以即使用足够灵敏的仪表也难以测量。从介质的电击穿现象出发，只要对电缆加足够高的电压，故障点就会发生击穿现象。在击穿的瞬间，故障点被放电电弧短路，所以在故障点放电前后，就产生电压的跃变。由于介质击穿，其电离过程需要一定的时间，而弧光放电一般要持续数百微秒到几个毫秒，因此跃变电压在放电期间就以波的形式在故障点和电缆端头之间来回反射。如果在电缆的端头（始端或终端），把瞬间跃变电压及来回反射的波形记录下来，便可测量出电波来回反射的时间；再根据电波在电缆中的传播速度，就可以算出故障点到端头的距离。
3.故障电缆修补
3.1橡套电缆的修复
首先将故障电缆经测试仪测出的故障点固定在电缆修补工作台上，将其橡套屏蔽半导体绝缘层等层层剥开，对故障点进行修复处理，处理好故障点后再对其半导体绝缘屏蔽进行层层恢复，最后再用矿用橡套电缆冷补胶进行橡套层的恢复。矿用橡套电缆冷补胶，系用聚氨脂橡胶，系双组份反应型材料，是特种合成橡胶新品种之一，是矿用电缆冷补的理想材料。使用方便，操作简单，安全可靠，经济效益显著， 适于6000伏及6000伏以下，国内外各种规格橡塑电缆护套层现场修补，特别适于橡套电缆的现场冷修补。具有使用便携、操作简单、安全性能可靠的优点，该冷补补胶分甲组份、乙组份，使用时将乙组份倒入甲组搅拌2-3分钟（不能超过5分钟）均匀后，浇注到修补模具内即可对橡套层进行修复
3.2高压电缆外护套故障的修复
电缆外护套需根据损坏程度确定修复方法，一般可通过以下几个步骤实现
ａ）找到故障点处的电缆，使用工具将故障相电缆吊起或架高，清洁电缆表面。
ｂ）检查判断故障点处电缆金属护套损伤程度，若已经伤到主绝缘则需重做中间接头，若无损伤可以进行下一步修复。
ｃ）除去故障点周围石墨导电涂层，确保修补点的周围无残留。
ｄ）修整缺陷并剖割成４５°角的坡形，取形状、颜色、厚度一致的外护套材料填补在破损处，固定后用热风速焊枪连续焊好并压实、压紧、压平，注意焊枪热风温度不要太高，以免修补处外护套烧焦。
ｅ）绕绝缘自粘带、防水带、聚氯乙烯带，保持足够的防水绝缘要求，如故障点处电缆长期浸泡在水中，还需再环浇一层环氧树脂层来防水。
ｆ）修复完成后恢复现场，进行测试检验修复效果。
4．管道内电缆故障精确定位技术
城市内道路或人行道路面硬化比例较高，利用跨步电压法测试时，探棒很难插入地面，信号往往较弱甚至无法探测到，或由于电缆埋设较深、市内噪音较大，利用声测法也很难探测到信号确定故障点。针对这种情况，笔者结合实际条件和设备情况，开发了一种改良型跨步电压法测试管道内电缆故障，其原理如下图：
本方法将跨步电压指示仪的两个探针取消，利用两条颜色不同的多股软绝缘导线将跨步电压指示仪与穿线器相连接，将导线端头约10cm长的绝缘层切除，将多股软铜线分散作为两个探针，从埋管工作井将穿线器连同两条软绝缘导线一起穿入有故障的电缆埋管内。
完成线路连接后，将高电压加到金属屏蔽层和大地之间，升压调节电流至一定值（该电流越大，定位越灵敏），以脉冲方式输出高压并不断重复，此时观察跨步电压指示仪指针的偏转方向，若向正极偏转，说明故障点在穿线器的前方（即管里侧），继续移动穿线器前进，观察跨步电压指示仪的指针的偏转方向，直至跨步电压指示仪的指针偏转方向转向负极。此时前后移动穿线器，多次测试确认指示仪的指针转向发生偏转位置，在管口处的穿线器上做好标记，将穿线器从管内拔出，测量穿线器标记处与端头的长度，即故障点距离管口的准确位置。
根据测量结果，对于能开挖的地方，开挖后还需重复上述步骤定位，能直接修复的地方就比较简单，开挖后修复即可。但对于多回路同路径敷设的电缆线路，测试时需考虑故障点位置周围的环境，包括电缆线路位于上层、中间还是下层，以及在路面下方还是在人行道下方等具体情况。对于中低压电缆线路，由于其重要性、影响面相对较小，若故障点位于道路埋管下且属于多回路同路径敷设时，一般采取更换电缆的方式。110kv及以上电压等级的电缆线路多为单芯电缆，且故障多为外护套故障，其供电区域面积大，线路造价也较为昂贵，考虑这些实际因素，一般不采用直接开挖或更换线路的处理方式。
5.结语
以上对电力电缆发生故障的原因及测试方法进行了总结，为迅速查找与排除电力电缆故障、及时恢复供电提供一些解决的方式方法，电力电缆在社会生活中的作用也越来越凸显重要性，及早发现并消除隐患是防止安全事故的重要措施。
参考文献
［1］夏永辉．高压单芯电缆外护套故障的定位及修复［Ｊ］．光纤与电缆及其应用技术，２０１２（４）：４３–４６．
［2］姬黎波，钟连宏，王祖林，等．ＸＬＰＥ电缆外护套故障定位特例分析［Ｊ］．广东电力，２００３，１６（５）：３６–３８．
论文作者:杜振全 郭剑男 陈龙 孙鑫
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年22期
论文发表时间:2019/12/12
标签：故障论文; 电缆论文; 护套论文; 电压论文; 脉冲论文; 测试论文; 电力电缆论文; 《工程管理前沿》2019年22期论文;