摘要：随着我国经济社会的快速发展，电缆线路的规模日益增大，特别是高压或超高压电缆在电力电网中具有举足轻重的位置。电缆线路运行的可靠性，关系到整个供电系统的可靠性。如何准确的找到电力电缆的准确故障点确实困难的。因为城市电缆会广泛使用各种交联电缆，这给诊断电力电缆的故障点带来了更多的困难。 本文主要对电力电缆线路的故障类型进行分析，寻找出现故障的原因，并介绍几种定位故障点的方法。
关键词：电力电缆；故障；维修
一、引言
近些年来随着经济的发展以及用电需求的增加，使得电力电缆承受着较大的用电负荷从而使得电力电缆故障频发。所以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。
二、电力电缆故障类型分析
1.开路故障
如果电缆的绝缘电阻出现无穷大的情况，而电压却不影响用户端，这样故障我们称为开路故障。在这种故障发生后，电缆故障点处的阻抗无穷大。
2.低阻短路故障
如果电缆的绝缘电阻值变小，与电缆自身特性阻抗相比，绝缘电阻小于电缆自身阻抗，甚至没有电阻，即0≤RL<r0。这种故障类型称之为低阻故障。上式中rl表示电缆故障点绝缘电阻，r0表示电缆自身阻抗。l0表示单位长度电感，c0表示单位长度电容。
3.电阻泄露故障
如果电缆故障点处的直流电阻比该电缆自身的阻抗大，这种故障类型成为电阻泄露故障。进行高压绝缘测试的时候，随着实验电压的升高，泄露电流也会随之增大，如果实验电压升高到一定值时，泄露电流就有可能超过允许的最大电流。
4.高阻闪络性故障
这种故障类型是泄露电流不随电压的升高而升高，但随着试验电压的升高，其突然增大，反应到电流表上，电流表指针呈现出闪络性摆动，如果对此试验进行重复，可以发展其具有可逆性。而故障点无电阻通道，只是存在与闪络的表面或者放电的间隙。
三、电力电缆常见故障原因分析
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。
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四、电力电缆故障点的定位
1.故障的预定位
1.1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。
1.2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.故障点精确定位
2.1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。
2.2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。
五、电力电缆故障维修
在完成了对于电力电缆故障点的定位后，需要结合电力电缆的故障类型采取适应的措施来对电力电缆进行维修：对于电力电缆出现的中间接头故障和终端头制作工艺不达标而导致的电力电缆绝缘故障需要在维修的过程中严格进行规范操作。通过剥离电力电缆的护套、绝缘屏蔽层，而后对剥离完成的电力电缆的绝缘表面进行彻底的打磨和清洁，避免杂质等遗留在绝缘层上而导致电力电缆绝缘性下降，同时在电力电缆接头绝缘屏蔽的制作中需要确保周边环境的湿度在70%以内，以避免空气中的水汽进入到电力电缆接头屏蔽层中影响电力电缆的绝缘效果。在电力电缆的制作过程中根据相关规定电力电缆的饱装层和铜屏蔽层需要单独接地，且其截面积要≥25mm2，在电力电缆的安装过程中为确保电力电缆的良好接触要对电力电缆的接线鼻处进行镀锡处理。电力电缆因外力作用而导致的故障是电力电缆故障中的重点，为避免电力电缆因受外力作用而导致的故障需要对电力电缆的受力部位做穿管并加以相应的保护，同时在对电力电缆的中间接头处做相应的固定处理。在电力电缆附近需要添加醒目的告示牌以提醒施工人员。对于电力电缆的故障点处首先需要对电缆进行外部观察，查看是否有明显的破损，在切开电力电缆的故障点时要注意检查接头内是否有积水或是潮气，如存在则不得使用喷灯进行切割，而应当使用铁锤和电工刀来对套管进行切割，而后将故障段进行割断并重新接入新的电力电缆。对于电力电缆中出现的受潮问题，如潮气不大则可以使用喷灯或是炭火进行烘烤以去除电力电缆中的潮气。对于纸芯线缆受潮较为严重时则可以使用浇蜡法来去除电力电缆中所含有的潮气。
六、结束语
总之，只要正确应用确定故障位置的方法，在实际测量过程中便可以较为轻松地完成对故障位置的粗测。在粗测量过程中要做到认真，同时还要胆大，不要畏手畏脚，不敢去做。只要正确的操作，还是可以尽快粗略的确定故障位置的。
参考文献
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论文作者:于海洋,程远,薛倩
论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/20
标签：故障论文; 电力电缆论文; 电缆论文; 脉冲论文; 电阻论文; 信号论文; 位置论文; 《电力设备》2017年第19期论文;