摘要：21世纪以来，国内经济社会呈现速增态势，综合国力显著提升，国内国际皆取得了辉煌成就，这无不与中国电力、能源事业的科学、健康发展密切相关。城市现代化进程的加速发展，对城市的供电系统也提出了更高的要求。电力能源从发电、输电、变电、配电直至用户侧，电力电缆的作用举足轻重。详细分析高压电缆故障原因，对给出高压电缆故障防范措施具有指导意义。归纳高压电缆故障类别，研究故障检测方法，对电缆运行维护具有指导性意义。
关键词：高压电缆；故障；检测方法
一、高压电缆产生故障原因
（一）电缆自身的问题
材料本身具有缺陷会严重影响电缆的质量，造成高压下电缆出现故障。一般情况下，材料的缺陷主要分为包铅或包铝产生的缺陷、电缆附件制造上的缺陷、绝缘材料管理维护不善造成的缺陷三个方面。包铅或包铝产生的缺陷主要表现为纸绝缘上的裂纹、损坏、破口以及重叠间隙等。铸铁件制造不完美，造成砂眼、电缆的各个组件质量不合格或不按规定组装等都属于电缆附件制造上的缺陷。绝缘材料管理维护不善往往会造成材料受潮和老化，从而影响电缆的中间头和终端头质量。
（二）电缆过热
造成电缆过热的原因有很多种，既有内在原因又有外在原因。高压电力电缆的特点是会长时间运行，高压电力电缆在上时间负载情况下回造成过热，从而出现故障。在日常生活中，如果电压不稳定，有高压突然窜入或电压选择不合理都容易造成电缆局部过热，使绝缘碳化而故障。若电缆安装于密集区域、隧道等通风不良处，都会导致电缆过热而加速绝缘损坏，尤其是高温天气时，电缆热量不能及时散失，增加了高压电力电缆的安全隐患。
（三）电缆的机械损伤
大部分电力电缆故障皆是因为机械损伤，有些轻微的机械损伤并不能立刻导致电力电缆故障，往往很长时间才反应出来，不易被人察觉是一个很大的安全隐患。常见的机械损伤有直接受外力作用造成的损伤、敷设过程造成的损伤、自然力造成的损伤以及安装过程造成的损伤四种。第一种损伤主要是指电缆直接遭受外力作用，如挖土、超重等造成的电缆误伤，运输过程中车辆振动造成包裹电缆的铅或铝裂损。第二种是指电缆承受不住过大的拉力和弯曲力，而使电缆保护层损坏。第三种是指电力电缆长时间铺设后在自身重力作用下产生的自然变形造成的损伤。第四种是指安装电缆的过程中对电缆施加的力过大而造成的损伤。
（四）电缆绝缘老化变质
电力电缆的寿命是有限的，因为在自然条件下电力电缆随使用时间的延长会逐渐老化，从而出现故障。造成电力电缆老化的原因有多种，一是在电场作用下逐渐老化，绝缘材料长期受电场影响，会使绝缘材料内部产生游离，从而减低绝缘材料的绝缘性。二是在晶化作用下逐渐老化，绝缘材料和保护层长期遭受外力和内应力会逐渐老化，表现为保护层龟裂受潮而降低电力电缆的绝缘性。三是在自然环境下受到腐蚀而老化，导致绝缘层开裂或穿孔。四是在水分和化学作用下老化，主要是因为绝缘介质在水的作用下发生电离，使绝缘性下降。
二、高压电缆故障检测方法
（一）低压脉冲法
低压脉冲法的原理是在故障电缆上加上一个低压脉冲信号，当脉冲遇到故障点或者电缆接头、电缆终端时，由于电气参数突变的原因将会对脉冲信号产生折射和反射作用，用相关仪器记录脉冲发射和脉冲接收之间的时间差，通过计算可以推导出故障点的位置。
该方法适用于开路故障和低阻故障，但其局限性在于存在检测盲区。由于测试仪器一般采用矩形脉冲，如果在脉冲宽度时间内测得的反射脉冲与发射脉冲相互重叠，则仪器无法区分两种波形，即不会测出故障点的距离。
（二）电桥法
故障电缆相与一非故障电缆相相短接，并在电缆始端连接了单臂电桥电路。通过测量非故障电缆相电阻（RL0）与故障电缆相故障点之后的电阻（RL1）和与故障电缆相故障点之前的电阻值（RLx）之比，然后根据电缆长度值即可算出故障点的距离。电桥法具有方便、简单、使用的优点，应用比较广泛，但其缺点是不能准确检测出高阻故障和闪络性故障。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于高阻故障出现时，电桥电流比较小，所以需具备高灵敏度仪表测量仪器，普通灵敏度的测量仪器检测到的结果误差较大。
（三）万用表法
万用表发的测量原理为：在终端将电缆的金属屏蔽层与电缆缆芯进行短接，在始端利用万用表测量电缆缆芯与金属屏蔽层之间的电阻值。如果测得电阻值为无穷大，测故障为开路故障；如果测得电阻值大于两倍的线芯正常电阻，则视为似断非断故障类型。对于三芯电缆，若有金属屏蔽层，则在终端位置将金属屏蔽层短接，然后用万用表在始端测量三相间的电阻值和三相对绝缘层的电阻值。如果电缆不具备金属屏蔽层，只需测试相间电阻。
三、高压电缆故障防范措施
（一）加强电缆质量检验工作
生产质量是企业的生命线。电缆生产企业应严格按照生产规定进行生产，加强企业内部电缆质量的管理，提高质量意识，严格地按照规定对生产的电缆产品进行试验工作，杜绝问题电缆流向市场。监督部门也应该对企业出厂的电缆产品进行严格的质量检验，如定期对电缆进行抽样检查，以确保电缆质量。
（二）保证电力设计质量
各电力设计院是对电力系统进行设计的部门，应充分发挥其在整个电力系统规划、实施过程中的重要作用。努力提升各单位设计人员的整体设计水平，并在各地设计单位之间加强交流和学习，对出现在不同地方的电缆故障问题进行通报与原因探讨。
（三）提高电缆安装质量
电缆安装现场环境的复杂，安装的技术要求较高，电缆的施工队伍应提高自身的技术素养，并严格按照安装规范进行，电缆接头安装人员更应如此。在电缆敷设时采用牵引方式应防止转弯处的侧压力过高，接头安装时应注意采用好的工艺措施保证安装水平，并在施工中不断总结。
（四）减少受外力破坏
城市的市政设计单位负责对城市进行规划，其中包括道路的翻新工程等。这些单位应与电力设计单位进行沟通交流，避免对已埋设的电缆造成严重损坏，影响城市电力系统安全。电缆运维部门也应加强对电缆的监测，避免一些外力对电缆的破坏。
（五）高压电力电缆施工质量监督
在高压电力电缆的施工安装过程中，加强其施工质量监督，对减少故障问题也起着关键作用，在电缆施工安装过程中，起最重要质量监督作用的就是施工监理工作人员，要加强电缆施工安装的监理工作，首先要解决是监理工作人员的专业水平，保证每一名监理工作人员具备一定的安装专业知识，让其更好的进行施工安装的监理工作。电缆线的安装路线也有一定的安装要求，经过科学研究发现，电缆的安装路线近似于蛇形布置，可以得到更高的安全保障，此外电缆的形状夹具还应该增加绝缘橡胶垫，在安装过程中这些要求都十分的重要，加大电缆安装过程中细节要求监督力度。电缆施工队伍还需要具备专业的安装能力，尽量避免使用工作能力低的农民工进行电缆安装，电缆施工队伍中的工作人员在进行电缆接头安装工作时，应该特别加强电缆接头安装工作的技术监督工作，培养工作人员专门的安装技术能力。此外施工队伍在进行电缆施工过程中，还应该建立施工技术档案，以便于后期的质量检查。
四、结论
高压电力电缆是电力系统的重要组成部分，一旦出现问题，会造成整个电力系统故障，影响正常的工作和生活。而且电缆在长时间使用下很容易发生故障，由于产生故障的原因有很多，寻找故障源有一定的难度。因此分析和研究高压电力电缆的故障原因和测寻方法对快速找出故障源，消除故障，提高电缆运行的安全性和可靠性有很重要的意义。
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论文作者:秘晓梦,董政,杨碧天
论文发表刊物:《电力设备》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/4
标签：电缆论文; 故障论文; 高压论文; 电力电缆论文; 脉冲论文; 损伤论文; 原因论文; 《电力设备》2017年第11期论文;