摘要：高压电缆发生故障主要是由于人为或自然灾害等的破坏导致绝缘损坏，使相与相或相与地之间发生短接。这种短接会使电流急剧增大，电压大幅度下降并进一步造成电缆损坏等严重的后果。如何在电缆发生故障时快准省地排除故障，恢复供电，将停电损失控制在最小的范围，采用何种测试仪器和测试方法寻找故障点是现场技术人员和各级领导十分关心的问题。本文分析了高压电缆故障与检测方法。
关键词：高压电缆；故障；检测方法；
由于高压电缆敷设在地下，故障不易发现，通常除外力破坏或高压电缆终端爆裂等明显故障外，一般需使用检测设备，并采用相应的故障检测技术查找高压电缆故障点。
一、高压电缆故障原因分析
1.厂家制造原因。一是电缆本体制造原因。一般在电缆生产过程中容易出现的问题有绝缘偏心、绝缘屏蔽厚度不均匀、绝缘内有杂质、内外屏蔽有突起、交联度不均匀、电缆受潮、电缆金属护套密封不良等，有些情况比较严重可能在竣工试验中或投运后不久出现故障，大部分在电缆系统中以缺陷形式存在，对电缆长期安全运行造成严重隐患。二是电缆接头制造原因。电缆接头分为电缆终端接头和电缆中间接头，不管什么接头形式，电缆接头故障一般都出现在电缆绝缘屏蔽断口处，因为这里是电应力集中的部位，因制造原因导致电缆接头故障的原因有应力锥本体制造缺陷、绝缘填充剂问题、密封圈漏油等原因。三是电缆接地系统。电缆接地系统包括电缆接地箱、电缆接地保护箱（带护层保护器）、电缆交叉互联箱、护层保护器等部分。一般容易发生的问题主要是因为箱体密封不好进水导致多点接地，引起金属护层感应电流过大。另外护层保护器参数选取不合理或质量不好氧化锌晶体不稳定也容易引发护层保护器损坏。
2.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、湿度、灰尘都不好控制。二是电缆施工过程中在绝缘表面难免会留下细小的滑痕，半导电颗粒和砂布上的沙粒也有可能嵌入绝缘中，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，这些都给长期安全运行留下隐患。三是安装时没有严格按照工艺施工或工艺规定没有考虑到可能出现的问题。四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。五是因密封处理不善导致。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.设计原因。因电缆受热膨胀导致的电缆挤伤导致击穿。交联电缆负荷高时，线芯温度升高，电缆受热膨胀，在隧道内转弯处电缆顶在支架立面上，长期大负荷运行电缆蠕动力量很大，导致支架立面压破电缆外护套、金属护套，挤入电缆绝缘层导致电缆击穿。
二、高压电缆故障的检测
1.确定故障性质。高压电缆故障一般分为短路故障、断线故障和闪络故障。短路故障指导体接地或相间短路引起的故障；断线故障指一相或多相导体不连续引起的故障； 闪络故障的故障点没有形成电阻通道, 只有放电间隙或闪络表面故障，具体表现为，在进行交接或预防性试验时，随着电压的升高， 泄漏电流呈现出由低值平稳到突然增高的闪络性摆动状态，此时也可能造成高压电缆闪络击穿，而电压稍有下降（小于闪络击穿电压），此现象即消失,但高压电缆仍有很好的绝缘电阻和电气性能。高压电缆故障后，首先利用绝缘摇表测试高压电缆每相导体对地和导体之间的绝缘电阻，判断高压电缆是否为一相或多相短路故障。其中，短路故障又分为低阻故障和高阻故障。一般若从采用脉冲反射法的角度考虑，则高压电缆故障点绝缘电阻低于高压电缆特性阻抗（约10~50Ω）的故障称为低阻故障，否则为高阻故障。
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2.故障测距。故障测距是根据高压电缆故障性质选择合适的测试设备和检测技术对高压电缆故障点的初步定位。早期的高压电缆故障测距方法是电桥法， 或者将高阻故障烧穿后变成低阻故障,再用电桥法测量。电桥法具有测量精确度较高的优点，但在故障电阻很大时，电桥回路的电流很小，使用一般电桥测试仪器灵敏度较低，很难判断电桥是否已达到平衡。如果要使用电桥法测量高阻故障点距离，需使用高压设备先将故障点烧穿，此工作费时、费力，不容易掌握。所以，电桥法是不适用于高阻与闪络性故障的， 而且也不能测量三相短路或断线故障。当被测高压电缆的各段导体截面和导体材料不相同时，必须换算成相同电阻值的同一种导体截面和导体材料的等值长度。
3.故障精确定位。高压电缆故障精确定位常用方法有声测法、声磁同步法、跨步电压法等。声测法是故障定点最基本的方法，它就是利用故障点在受到高压冲击击穿时的放电声而精确定位的技术。定点时利用高压试验设备周期性地向高压电缆施加高压信号，故障间隙击穿放电的同时会有机械振动产生，声测设备接收传导至地面的放电声音信号，从而确定故障点的位置。当背景噪声较大时可运用声磁同步法，它是在声测法测试故障点的基础上，增加电磁波接收装置接收放电产生的电磁波，采用声测法的同时再利用电磁波和声波的接收同步，加强测量的灵敏度和准确度，如果显示出故障点放电电磁波的存在同时，又能听到声波的信号，说明故障点已初步确定，否则应视为干扰信号。跨步电压法是在高压电缆上施加直流电压或电流后，在高压电缆金属性接地故障点附近测量金属护套或地面跨步电压的方法进行精确定位。探测低阻故障时一般选用音频法。它是利用音频信号发生装置向故障高压电缆输入特定的音频电流，使之发出电磁波, 同时在地面上利用灵敏探头沿高压电缆路径收集高压电缆走廊周围电磁场变化的信号，送入放大器进行放大，放大后的信号送入显示器或耳机，根据仪器中声响的强弱或显示器显示数值的大小而判断出故障点的位置。
三、防范措施
1.严格把关电缆设备生产质量。电缆运行单位也应加强对生产过程的监督，并执行现场安装前电缆的质量检验。这一措施也有局限性，就是现场只能进行外观检验，无法了解绝缘内部情况。为此，一些电缆运行单位对电缆进行抽样，送武高所或上缆所进行检验，以确保电缆质量。同时电缆生产厂家也应加强质量管理，提高质量意识，严格进行出厂前的试验和检验工作，杜绝不合格产品流入市场。
2.提高施工质量及安装工艺水平。目前存在一些从事电缆安装施工的企业和单位不具备高压电缆施工资质、施工技术水不达标等等问题。因此，电缆运行单位强化电缆施工质量管理，完善对施工单位及人员的专业技能水平的管理考核
这一举措是必要的。严格把关，提高从业人员的专业水平，选择具有专业资质的施工队伍，加强电缆接头安装人员的技术工艺水平和质量意识，严格按照安装工艺施工，这些都是减少电缆故障的重要途径。
本文分析了故障形成的原因，总结了常规的电缆状态检测项目。在我们的实际测试工作中，电缆接头处的故障占了大部分，一般终端头故障肉眼都能很快发现，加强现场测试人员的现场培训工作，提高测试人员的水平，特别是在测试出故障的现场，认真分析故障点和正常点波形的区别，为下次测试工作累积经验。
参考文献
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论文作者:陈松林
论文发表刊物:《基层建设》2017年第18期
论文发表时间:2017/10/16
标签：电缆论文; 故障论文; 高压论文; 电桥论文; 电压论文; 护套论文; 原因论文; 《基层建设》2017年第18期论文;