摘要：现代社会的经济在飞速发展，工业建设的发展也在大步迈向前，在电力设施的建设规划中，最重要的应用就是高压电缆的使用。高压电缆有着良好的隐蔽性，占地少，不占空间，有很多的优势，在电力建设中发挥了十分重要的作用。这就使得高压电缆得以广泛的应用，而确保电缆的正常运行，就关系着电力系统的稳定和各种企业的稳定。高铁、普快等公共交通设施的发展加速，电缆在供电系统的需求量加大，电缆故障发生机率正在逐年增加。所以，电缆的安全越来越受到电力部门的重视。本文通过对于高压电缆发生故障原因进行分析，提出相对应的意见。
关键词：高压电缆；故障原因；对策分析
1 电缆故障形成机理
随着电力系统更新及技术发展，传统的架空输电线路在建设过程中逐步被电力电缆所取代。但是在实际的应用过程中开始出现电缆事故增加，输电线路可靠性受到威胁等问题。从实际的电力电缆运行及维护经验来看，在所有电缆故障成因中，电缆头故障是造成电缆事故的主要因素；其次，电缆本体以及接地线在使用过程中因为城市建设开挖等外力破坏是另外一个因素。其中，电缆接头故障通常发生在电缆的绝缘屏蔽断口位置，这是由于该位置为电应力集中的部位。在施工处理过程中若安装工艺、质量不能达到要求，例如绝缘填充剂处理不当、电缆内部结构存在杂质、气隙等问题时，会造成电场的分布极为不均，为电缆故障留下隐患。而在实际的运行过程中，这些部位一旦反复承受电压的冲击，达到对应水平之后，将会使得绝缘体形成“树枝化放电”问题，对电缆的绝缘性能产生破坏，从而产生局部放电现象，并逐步扩大，从而造成电缆安全事故。
2 高压电缆故障原因分析
2.1 绝缘故障
电缆的绝缘老化会导致电缆故障率大幅上升，一般发生在运行15年及以上电缆线路。绝缘老化主要分为树枝状老化、电热老化及绝缘材料老化。电缆绝缘介质内部气隙在电场作用下产生游离使绝缘下降，当绝缘介质电离时，气隙中产生臭氧、硝鼓等化学物质，腐蚀绝缘层，同时绝缘中的水分使绝缘纤维产生分解，造成绝缘强度下降。
过热会加速绝缘老化变质。电缆绝缘内部气隙产生的电游离会造成局部过热，使绝缘材料碳化，引起绝缘强度下降。电缆过负荷是电缆过热重要因素。安装于电缆密集区、电缆沟及电缆隧道等通风不良处的电缆、电缆路径与热力管道并行或交叉且无有效隔热措施等都会使电缆过热而加速绝缘层损坏。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降低或介质损耗增大而最终引起绝缘崩溃老化出现故障。引起绝缘老化主要原因有：
（1）电缆选型不当，导致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绝缘起不良化学反应的环境中而过早老化；（4）多根电缆并列运行时，其中一根或数根接触不良，造成其它与其并列电缆过负荷运行；（5）电缆附件制作时，电缆连接管压接不牢，造成接触电阻增大而引起过热。
2.2 电缆接头处理工艺较差
当前，高压电缆所使用的电缆头主要是预制型头，该接头采用了由硅橡胶或者三元乙丙橡胶等弹性材料制成，具有较高的绝缘性能。但是，在接头安装和处理过程中，因为处理工艺差，或者没有安装对应的处理程序进行安装，导致在运行过程中出现了该位置处绝缘层破坏的问题。从故障处理过程中的解剖结果来看，主要是因为接头的热缩套管中有水分，而且电缆的铝护套搪铅部分发生了明显的电腐蚀情况，其中发现大量的腐蚀性白色粉末。同时，两侧的铜编织带缠绕方式不合理，且在电缆的铝屏蔽罩表层发现有明显的打磨痕迹。上述现象表明该故障主要是因为电缆接头安装过程中因为处理工艺差，导致接头的密封不严，在电位差以及环境中水份的长期作用下，导致电缆的铝护套受侵蚀，使得预制体、铝护套以及铜编织带直接的电气状况日益恶化，最终造成了电缆接头内部的主绝缘被击穿而发生故障。
2.3 施工质量原因
因为施工质量导致高压电缆系统故障的事例很多：一是现场条件比较差，电缆和接头在工厂制造时环境和工艺要求都很高，而施工现场温度变化、湿度、灰尘都不好控制。二是在电缆敷设时野蛮拖拉，损伤电缆外护层，引起主绝缘受损。三是由于工作人员的粗心在电缆头制作过程中绝缘表面难免会留下细小的刀痕，半导电层清理不干净，另外接头施工过程中由于绝缘暴露在空气中，绝缘中也会吸入水分受潮，这些都给长期安全运行留下隐患。四是安装时，工作人员没有严格按照工艺施工或工艺规定尺寸要求去做。五是竣工验收采用直流耐压试验造成接头内形成反电场导致绝缘破坏。六是因密封处理不善，导致电缆受潮。中间接头必须采用金属铜外壳外加PE 或 PVC 绝缘防腐层的密封结构，在现场施工中保证铅封的密实，这样有效的保证了接头的密封防水性能。
3 防止电缆故障采取的对策措施
3.1 加强线路的巡视
针对线路长出故障和易出故障的地点进行有计划有重点的巡视，一旦发现线路故障要及时处理防止出现跳闸事件影响电力的稳定运行。首先，巡线人员要具有高度的责任心，只有巡线工作保质保量进行，才能确保故障的及时发现并处理；其次，要敢于直面问题，当供电现场发生临时故障，有时是可以直接指出并加以制止，使故障可以在第一时间被排除。总之，无论在任何情况下都要随机应变，要把尽快解决故障确保供电线路安全稳定运行放到第一位。线路发生故障的原因有很多种，有环境因素导致的、有不可避免的工程遗留问题导致的，因为故障原因的多样化，所以电力巡线人员在巡视中就更要认真仔细，尽最大力量排除电力隐患。
3.2 增强对负荷电流的监督
根据电力电缆运行规程所述，线路运行时不允许有过负荷电流产生从而过负荷运行，一旦过负荷运行就会导致电缆线温度升高，这样电缆线就会老化从而影响其的使用寿命，降低了本身的绝缘性能。线路中一旦有绝缘性能薄弱的地方就有可能发生击穿事故。因此我们一定要加强电流的监控，避免因过负荷造成的击穿事故的发生。
3.3 敷设电缆时要对不利环境进行躲避或防护
如果将铺设电缆线路的周边环境中含有酸碱等腐蚀性物质或存在地下污水，我们在敷设前就要考虑可否更换位置敷设或者采取有效的防污措施。针对这一问题就要求我们的电力设计人员在勘察敷设线路时一点要仔细调查并认真询问当地的地质污染情况。
结束语：
对高压电缆运行故障进行分析非常重要，它是是国家经济发展的需要，同时它也是电力企业本身发展的需要。而造成高压电缆运行出现故障的原因是多方面的，有电缆的质量问题、有施工的问题也有外部的其他因素，我们必须对这些可能存在的问题进行预防性的管理，才可以将高压电缆出现运行故障的概率降低，将高压电缆因出现故障而带来的损失最小化。
参考文献：
[1]黄辉，郑明，李迪，蓝锦标.海上风电场海底高压电缆故障监测方法的研究[J].电气技术，2016，01.
[2]叶浩强.110kV高压电缆常见故障及施工技术[J].电源技术应用，2017，02
论文作者:钟鸣
论文发表刊物:《电力设备》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/13
标签：电缆论文; 故障论文; 高压论文; 过程中论文; 线路论文; 负荷论文; 护套论文; 《电力设备》2018年第8期论文;