摘要：本文详细分析了城市电力电缆故障产生的原因，全面阐述了城市电力电缆的多种故障类型。在此基础上，本文主要针对城市地埋电力电缆的检测和日常维护等问题，提出了有效、可行的检测方法和维护措施。
关键字：电力电缆；故障检测；日常维护
1 电力电缆运行的常见故障
不管什么样的设备，在运行过程中都有可能出现运行故障，因此定期的排查和巡检是非常必要的工作内容，电缆是高负荷的运行设备，电力的输送，对其提出更高的要求，在电缆运输电力的过程中，出现问题最大的是初期的运行阶段和后期的运行阶段，这两个阶段容易出现电缆故障的主要原因是在前期电缆设备刚刚投入使用时，由于前期质量监控的疏漏和安装不合理，均会导致电力电缆的运行故障。在后期的运行过程中，由于电缆和配套附件的老化，整体的故障率会逐渐升高，而在电缆输送的整个过程中，中期的运作是比较平稳的，原因是设备运行流程已经比较规范，故障发生的概率相对较小。因此，对于电力电缆的常见故障，需要我们针对其发生的类型进行分析。
1.1电缆开路故障。开路故障是指电力的电压无法通过电缆设备正常传输到终端，或者是几时传输到终端会因为其较差的负载而无法达到电缆电力传输的效果。在开路故障中，比较典型的就是短线故障。
1.2电缆低电阻故障。电缆的低电阻故障是指电缆接地绝缘出现故障，因为电阻减小，当降低到一定的水平时，电缆便会停止工作，比如说短路的情况，当出现短路时，电阻几乎为零，导致电流无限增大，出现电缆的短路故障。
1.3电缆高电阻故障。这种电缆故障主要表现在接地的绝缘电阻因为电阻值过高导致高电压击穿绝缘层的现象，这种故障的特点是具有闪络性，对地电阻值非常高的时候，在进行电缆的故障检测时，为了测试电流，必须对其施加较高的电压，电压达到临界值时，击穿的现象就会出现，电流强度瞬间增加，呈现闪络性的波动现象。当电压进一步降低和减小时，这种现象便会消失。
2 电力电缆出现故障的原因
电力电缆设备出现故障的原因有很多，主要集中在以下几个方面。
2.1电力电缆设备的损伤。机械故障是电力电缆故障中最常见的一种现象，产生电缆设备这些故障的原因主要表现在以下几个方面。一是在铺设电缆设备的时候，设备施工人员不注意施工作业的规范性，导致电缆设备的损伤，或者绝缘层在施工过程中被破坏，在切割的过程中，因为操作不当导致的刀痕过深和尺寸过大等现象。而是在电力电缆的运输过程中，出现的电缆外表绝缘层损伤的现象。三是由于自然因素和不可抗的外力导致电力电缆设备的损坏。
2.2电力电缆设备的腐蚀性损伤。电缆设施的损伤主要有化学性的损伤和电腐蚀性的损伤。化学腐蚀的损伤主要是来自于电缆存在的环境中具有腐蚀性的物质存在，这些化学腐蚀物质会在一定的条件下产生腐蚀作用，从而造成电缆外表皮出现大面积损伤，影响电缆的正常功能。电腐蚀是由于电力传输过程中会伴随强烈的磁场。电缆一般存在于地下，在强烈的地磁场中，电缆的绝缘层容易遭到破坏，导致地质中的潮气侵入，进而引发电缆故障。
2.3电缆的超负荷工作。社会的发展对电力配送提出了更高的要求，这也导致了在当前的配送网络环境下，电缆的电能输送压力，如果电缆在长时间处于超负荷的运转中，就会出现提前老化和变硬的现象，绝缘效果变差，使用寿命变短，运输电力的能力和效果降低等，当然，在其他的环境条件限制下电力电缆的设备也容易出现发热的情况，比如电缆线路比较密集、通风不良的隧道中，都会因为出现较多的热量而无法及时散热导致电缆的损伤和破坏。
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3 电力电缆故障测试步骤
当电缆发生故障后，为确定电缆故障位置，主要可分为三步：
3.1 识别故障并确定故障性质
将电缆脱离供电系统，首先用兆欧表测量每相对地绝缘电阻，如果绝缘电阻为零，再用万用表测量故障电阻，以判断是高阻故障还是低阻故障，然后测量相间绝缘电阻，判断是否存在相间短路，有准确的电缆故障性质判定结论后，便可选择合适的测试方法和仪器。
3.2 电缆故障预定位
从电缆一端测试，给出测试端到故障点的距离，也就是地埋电缆从测试端到故障点的长度。
3.3 电缆故障精定位
由于地埋电缆的长度在地面丈量会存在误差，再加上脉冲反射仪（TDR或雷达）的测距误差，所以需要对故障点进行精确定点。
4故障检测及日常维护
4.1故障检测过程
电力电缆的故障检测方法很多，但是从检测的原理和检测的过程基本上都是一样的。一般分为三步：首先，确定故障电缆的故障类型和性质，据此选择检测方法；其次，粗略测量故障点的位置和方向；最后，精确定位故障点。因此，电力电缆的检测需要故障测距和定点精确测量相结合才能实现。目前，比较常用的测距方法为电桥法。电桥法的优点是简单、方便、精确度高；常用的电力电缆定点探测的方法是声磁同步法。该方法的主要利用高压设备在电缆故障点击穿放电，利用接收器记录放电声音，并用磁场信号对其进行同步。通过分析声音波形及测试人员通过耳机听声进行故障定点，它是目前最理想的精确定位方法。
4.2日常维护
日常维护工作是电力电缆正常运行基本保证。电力电缆的日常维护包括监视和巡查。通过日常的监视和巡查工作可以提前发现电缆运行的故障，将问题消除在萌芽状态中。如果处理故障，通过实际的监测也可以迅速解决问题，恢复供电。巡查和监视的主要内容包括：在电力电缆的线路上，防止无证施工和野蛮施工，现场监视机械施工，提醒施工人员注意事项；定期进行线路查巡，清除电缆沟或电缆管的杂物，注意电缆接头的老化情况，检测电缆的绝缘电阻，对电缆的附属设备进行加固或除锈处理；积极采用新技术和新产品，提高电缆线路运行效率。现在，市场上出现了大量的电力电缆的新产品。这些新产品采用新工艺和新技术，提高了产品的安全性、可靠性。最后，提高日常管理的水平需要建立一个完整的管理机制并加强对维护管理人员综合素质的培养。任何新技术新产品的使用，都需要一个科学的、有力的制度作为保证。因此，建立一个责任明晰、监督到位、奖罚分明的运行制度是必要的。另外，电力电缆系统良好运行也需要一个技术全面的维修队伍。因此，需要重视维修员工的技术培训。维护工作人员的培训应参照《国家电网公司生产技术人员职业能力培训规范》的要求，力求培训贴近实际，注重实用，使维护人员通过培训提高分析问题和解决问题的能力。当系统采用的新设备、新工艺时，一定做好相关人员的针对性的培训工作。一般聘请专家或厂家技术人员到场讲解，提高运行和检修人员的业务水平。
结束语
做好电缆的故障定位和处理，对城市的建设和发展将起到不可忽视的作用，而且越来越受到人们的关注。电缆故障测寻既要有好的测试设备又要求测试人员的经验积累，才能快速、准确定位故障点。对每一次故障测试都要不断分析，特别要了解电缆参数、相间相地电阻、测试电压高低、故障波形等资料，以选取正确电缆路径探测法，从而提高电缆故障处理速度。只有不断对大量的现场数据进行分析、研究、总结，才能逐步掌握电缆故障测试的规律。
参考文献：
[1]张栋国，孙雷.电力电缆及其故障分析与测试.陕西科学技术出版社，1994.4.
[2]徐丙根等.电力电缆故障探测技术.机械工业出版社，2001.4.
[3]周作春.浅谈城市直埋电缆的标志问题[J].高电压技术，2004.
论文作者:王超
论文发表刊物:《电力设备》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/18
标签：故障论文; 电缆论文; 电力电缆论文; 电阻论文; 损伤论文; 测试论文; 电力论文; 《电力设备》2017年第28期论文;