摘要：电力电缆相比于架空输电线路，其优点主要为投资小、运行可靠、布局方便等。随着我国城镇化建设的逐步推进，各种电网改造工程也在如火如荼地进行，电力系统中电力电缆的应用量逐年增大并且应用范围越来越广，但电力电缆不易接头，具有复杂的施工工艺，易形成施工质量隐患，加之电力电缆多在地下埋设，其工作环境比较恶劣，电缆故障时有发生。一旦电缆发生故障，会直接影响到电网供电，给人们的生产生活造成严重损失，因此各供电企业也越来越重视电力电缆故障原因的分析与检测方法的研究。
关键词：电力电缆；电力故障；检测方法；电能需求
1电缆故障分类
正确判断电缆故障性质，十分有益于电缆故障点的快速检测，按照当前的电缆故障检测技术与故障点绝缘电阻值情况，可把常见电缆故障类型分为下列三种：
1.1开路故障
这类故障通常是指电缆与电缆间或电缆对地的电阻值在规定值范围内，但实际工作电压无法向终端传输或虽然也有部分电压传输到终端，但几乎没有负载能力，这些都属于开路故障，在实际生产中，我们见到的断线故障属于一种特殊的开路故障。
1.2低阻故障
当电缆与电缆间的绝缘有损坏现象或电缆对地的绝缘有损坏现象时，电缆绝缘电阻必然会减小，在电缆绝缘电阻比十倍电缆特性阻抗还要小的情况下，我们称这种故障为低阻故障。在测量低阻故障时，可用低压脉冲反射法。
1.3高阻故障
当电缆与电缆间或电缆对地的绝缘电阻比正常值低很多，但比十倍电缆特性阻抗大时，我们把这种电缆故障称作高阻故障。对高阻故障的测量，不能使用低压脉冲反射法，按照高阻故障具体性质的不同，又可把高阻故障的性质分为泄漏性与闪络性两种。
2电缆故障的形成原因
有很多因素都会导致电缆出现故障，分析造成电缆故障的原因，有助于科学、合理地选择电缆故障检测方法，快速查找电缆故障点，经过长期实践总结，笔者认为机械损伤、过负荷运行、电缆头故障以及绝缘受潮是造成电缆故障的主要原因。
2.1机械损伤
在敷设电缆时，拉力过大或过度弯曲都有可能损坏绝缘与防护层以及在运输电缆时，外力直接作用于电缆也会误损伤电缆，造成电缆机械损伤。
2.2过负荷运行
电缆长期运行在过负荷状态时，电缆实际温度会明显升高，电缆会出现过热现象，使电缆老化加速，甚至击穿电缆绝缘薄弱部位。
2.3电缆头故障
电缆最常出现故障的部位为电缆中间连接头部位或终端头部位，下面为电缆头故障的具体表现：（1）电缆制作工艺存在问题，致使杂质、气隙混入电缆头内部，这样的电缆在投入运行后，由于受到了强电场的作用，电缆内部杂质会出现游离现象，引发树枝放电，造成电缆故障；（2）电缆接头处的金属屏蔽，不能有效接地，致使电缆接地电阻过大，形成高感应过电压，致使击穿电缆部分绝缘，引发电缆故障。
2.4绝缘受潮
绝缘受潮是我们比较常见的电缆故障，电缆绝缘电阻过低与泄漏电流过大是其具体表现，以下为电缆绝缘受潮的主要原因：（1）电缆中间接头密封不良或终端接头密封不良，造成外部潮气侵入电缆，对电缆绝缘造成破坏；（2）电缆自身质量不合格，在电缆包铅或包铝制造过程中有砂眼或裂纹存在；（3）异物刺穿电缆护套，化学物腐蚀电缆护套或电解物腐蚀电缆护套，致使保护层失去保护功效。
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3检测电缆故障的方法
3.1电桥法
为电桥法的接线原理图，首先在电缆终端处对电缆的故障相与非故障相短接，然后用单臂电桥在电缆始端对故障相与被短接的非故障相进行连接，最后测量非故障相电阻与故障相故障点之后的电阻，并相加两者（RL0+RL1），用它们的和来比故障相故障点之前电阻（RLX），综合考虑电缆长度，就可把电缆故障点的详细位置计算出来。
简单、方便、高精确度是电桥法的主要优点，电桥法的缺点是在检测高阻故障与闪络性故障时，电桥法不适用，这主要是由于当故障电阻很高时，电桥电流通常都比较小，探测比较困难。另外，应用电桥法进行检测作业时，应事先知道电缆长度，当遇到组成电缆线路的各电缆截面不同时，应先进行换算，然后再进行检测。
3.2低压脉冲反射法
为低压脉冲的具体接线原理图，在电缆故障中注入低压脉冲，基于故障点的阻抗与其他点不匹配，低压脉冲在电缆中传播遇到故障点时，会有反射脉冲出现，依据发射脉冲与反射脉冲实际存在的往返时间差大小与脉冲具体传播速度，便可把故障点的位置计算出来。
由于测量电缆故障的仪器通常都是使用矩形脉冲，而矩形脉冲很容易形成，若在实际测量中，所得的反射脉冲重叠于发射脉冲，这样区分就会很困难，故障点的具体距离也就不能测出，可以说这种检测法具有一定检测盲区。
4防范电缆故障的对策
4.1对电缆负荷电流进行在线监测，防止出现过负荷运行
由于电缆运行超负荷，会增加电缆温度，使电缆绝缘老化速度加快、电缆寿命大幅降低、电缆接头等绝缘薄弱处容易出现击穿。所以应以电缆敷设方式、运行条件、条数、周围环境温度来校核电缆允许载流量，并做出明确规定。为防止运行中的电缆载流量超过规定值，应实时监测电缆载流量，这样可有效避免由于电缆长期超负荷运行，引发电缆故障。
4.2对电缆温度进行实时监测，防止电缆出现过热现象
电缆发生故障之前，经常会有局部温升出现，安装监测电缆运行温度的装置，可把电缆的运行温度实时反映出来，这样可更好地了解电缆运行情况，防止电缆出现过热现象，在第一时间发现电缆隐患，避免电缆发生故障。
4.3防止电缆化学腐蚀
在选择电缆时，应充分考虑使用环境，选择与使用环境相符的电缆。在电缆敷设路径的选择上，应充分分析土壤资料，对土壤及地下水腐蚀度进行判断，若侵腐严重，应在电缆外层加设外层防护，然后再采用耐腐管道装设电缆，对埋设好的电缆，也应进行电缆腐蚀程度的了解，在必要时可把泥土掘开进行检查。
4.4防止电缆电解腐蚀
可在电缆上加装屏蔽管来强化电缆包皮绝缘周围金属部件的能力，应重视铅包对大地及其他管线的电位差以及防止铅包电解腐蚀，增强电缆的防电解腐蚀能力。
4.5选择质量可靠的电缆
相比于传统油纸绝缘电缆，交联聚乙烯电缆承受温升的能力要高于油纸绝缘电缆，并且这种电缆允许工作场强与载流量也明显高于油纸绝缘电缆，并且高落差也几乎影响不到这种电缆的敷设，因此油纸绝缘电缆与交联聚乙烯电缆相比，交联聚乙烯电缆应作为首选。
4.6提高电缆敷设工艺
隧道敷设、电缆沟敷设、排管敷设以及直流敷设等是比较常见的电缆敷设方式。为更好地防止外力损伤电缆，在实际进行电缆敷设作业时，应充分考虑实际地面建筑与周围环境情况，科学合理地选择敷设方式，严格按敷设标准敷设，这样可更好地保护电缆，防止电缆出现故障。
5结语
总之，随着我国电网规模的不断扩大，电力电缆的使用范围越来越广，要想更好地防范、处理电缆故障，我们就必须了解电缆故障性质与故障分类，明确电缆故障产生原因，掌握电缆故障检测方法，并采用科学、合理的对策来防范电缆故障，只有这样才能有效防止各类电缆故障，更好地保障我国电力供应的连续性、可靠性，促进我国电力事业的长期健康可持续发展。
参考文献
[1]葛占雨.电力电缆故障类型及探测方法浅析[J].华北电力技术，2008，（8）.
[2]陈恳.电力电缆故障测距仪的研究与应用[D].南昌大学，2005.
[3]陈达.电力电缆的故障分析及预防措施[J].电力标准化与技术经济，2006，（3）.
论文作者:崔琨朋,刘军,金韬
论文发表刊物:《电力设备》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/25
标签：电缆论文; 故障论文; 脉冲论文; 电桥论文; 电阻论文; 电力电缆论文; 护套论文; 《电力设备》2017年第12期论文;