摘要：本文通过对电缆故障进行分析，并提出一些电缆故障排查的方法，并进行精确的故障定点，快速查找到电缆故障点并加以排除，期望能更好的促进电缆故障的安全防护。
关键词：电力电缆；故障原因；排查方法
引言
电力电缆 (以下简称“电缆”)供电以其安全、可靠、分布有利于美化城市与厂矿布局等优点，获得了越来越广泛的应用。电缆多埋于地下，如果发生故障，寻找起故障点来十分困难，往往要花费数小时甚至几天的时间，不仅浪费了大量的人力、物力，而且容易引发火灾，扩大事故范围，造成难以估量的损失。于是，如何准确、迅速、经济地查寻电缆故障点和故障原因成为供电部门日益关注的问题。
1 电缆线路的故障类型
（1）漏油过负荷引起温度过高使内部油压升高，一般从中间接头或端头渗漏出来。端头高低差过大由静压造成的漏油。中间接头或终端头绝缘包扎不紧，端头密封不好。
（2）接地和短路负荷过大造成绝缘老化过快而损坏。终端头或中间接头密封不良而进水。铅包上有小孔、裂纹、化学剂电腐蚀、或被外物刺穿，潮气和水分进入电缆内部使绝缘损坏。弯曲半径太小，或受到外力而发生机械损伤。绝缘制造中的先天缺陷，如有裂纹、填料过少、浸渍不良、合成物不稳定等。受到的冲击而过电压击穿。低阻接地或短路故障。电缆一芯或数芯对地绝缘电阻或芯与芯之间的绝缘电阻低于100kΩ，而导线连续性良好者。一般常见的有单相接地、两相或者三相短路或接地。
（3）断线施工中挖断和损坏电缆、敷设处地面沉降而受到拉力太大、导体制造中的缺陷等都可能造成电缆断线故障。断线故障：电缆各芯绝缘良好，但有一芯或数芯导体不连续，而且经电阻接地。闪络性故障：这类故障大多数在预防性耐压试验时发生，并多数出现于电缆中间接头或终端接头内。发生这类故障时，故障现象不一定相同。有时在接近所要求的试验电压时击穿，然后又恢复，有时会连续击穿，但频率不稳定，间隔时间数秒至数分钟不等。
2电力电缆的故障原因
随着电缆数量的增多及运行时间的延长，由于电缆绝缘老化特性等因素，故障发生概率大大增加。电缆故障点的查找与测量是通讯和电力供应畅通的有力保障，但是因为电缆线路的隐蔽性、个别运行单位的运行资料不完善以及测试设备的局限性，使电缆故障的查找非常困难。尤其是在狂风、暴雨等恶劣天气中，给故障的查找、维修带来了很大不便。了解电缆故障的原因，对于减少电缆的损坏，快速地判定出故障点是十分重要的。电缆发生故障的原因是多方面的，常见的几种主要原因包括：
（1）机械损伤
主要由于电缆安装敷设时不小心造成的机械损伤或安装后靠近电缆路径作业造成的机械损伤而直接引起的。
（2）绝缘老化变质
主要是由于电缆绝缘内部气隙游离造成局部过热，从而使绝缘炭化。
（3）化学腐蚀作用
电缆路径在有酸碱作业的地区通过，或煤气站的苯蒸汽往往造成电缆铠装和铅 (铝) 护套大面积长距离被腐蚀。
（4）设计和制作工艺不良
拙劣的技工、拙劣的接头，电场分布设计不周密，材料选用不当，不按技术要求敷设电缆往往都是形成电缆故障的重要原因。
（5）过电压
过电压主要是指大气过电压 (雷击) 和电缆内部过电压。
3电力电缆故障的排查方法
3.1 经典电桥法原理及方法
经典电桥法适用于低 电阻故障的排查，其使用条件是出现故障处的电缆电阻不超过100 kn，最大值不应超过500kn。首先要对电缆故障点进行初步测量，初步测量方法分为单臂电桥法、双臂电桥法及 自制电桥法。在测量时，将被测电缆故障相与非故障相短接，电桥两臂分别接故障相与非故障相，调节电桥两臂上的一个可调电阻器，使电桥平衡，利用比例关系和已知的电缆长度就能得出故障距离。用低压电桥测电缆低阻击穿，用电容电桥测电缆开路断线。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电桥法测量结果精确，但需要完好线芯作为回路，电源电压不能加得太高。
3.2 低压脉冲反射法原理及方法
第二次世界大战时雷达的应用带来了低压脉冲反射法 (简称“低压脉冲法”)，因此该方法又叫雷达法。它的主要原理是：通过示波器或者笔记本电脑测定故障点发射脉冲与接收到脉冲信号时的时间差，由此来实现测距。低压脉冲法可以排查电缆的低阻、短路与断路故障等；另外，它还可以区分电缆各种接头，如T形接头、终端头及中间头；低压脉冲法还能测量电磁波在电缆中的传播速度，测定电缆长度。
3.3直流高压闪络法
（1）原理及方法
据统计，适用直流高压闪络法 (简称“直闪法”)的故障约占电
缆总故障的20％。直闪法的适用条件是闪络击穿性故障，原理是故
障点处电阻很高，再用高压设备把电缆电压提升到一定的高度，就会产生闪络击穿。该方法主要适用于在预防性试验中出现的电缆故障。直闪法获得的波形简单、容易理解，但是能使用该方法的次数是有限的，因为连续的闪络放电会导致故障点电阻逐渐下降，当电阻降低到一定数值时，就不能再用直闪法进行测试。所以，实际工作中，应珍惜能够进行直闪测试的机会。
（2）故障点是否击穿的判断方法
一般当故障点击穿时，测量仪器会显示出波形，如果波形变化不明显，可以通过以下手段来判别：(1)电压表的指针在0刻度处摆动；(2)微安表指针突然向高刻度值处摆动 (方向向上)；(3)与实验设备相接的地线处出现回火，并且听到明显的“啪啪”声。
3.4冲击高压闪络法
（1）适用条件
冲击高压闪络法 (简称“冲闪法”)的适用情况是：(1)故障点的电压不断增大，其泄露电流也逐渐变大，但是这个故障点却不发生闪络；(2)泄露电流增大的后果就是试验设备的容量不能满足测试要求，另外，故障点电压不高的原因可能是设备的内阻占了很大部分的电压。由此可以看出，冲击高压闪络法是直流高压闪络法的补充，两者结合起来，可以应对 80％的电缆故障。
（2）故障点是否击穿的判别方法
当故障点被击穿时，仪器记录的波形会显示出来，除此之外还可 以用下面2种方法判断：当故障点被击穿时，球形间隙会放电，且火花较大，声音明亮；而故障点没有被击穿时，球形间隙的火花不明显，且放电声音沙哑，很难听到。
4电缆故障定点方法分析
目前，常用的电缆精确定点的方法有声测法、音频感应法和声磁同步法。声测法主要用于高阻故障的精确定点。实际应用中，声测法
常因受到电缆故障点环境因素的干扰，如振动噪声大，电缆埋设过深等，造成定点困难。电阻小于10Q的低阻故障，传统的定点方法是音频感应法。音频感应法是通过人的耳朵对声音信号强弱的分辨来判断故障点的位置，对操作人员的经验要求较高。声磁同步法利用故障 点放电同时产生的电磁波和声波确定故障点。通过监测接收到的磁声信号的时间差，可以估计故障点距离探头的位置，比较在电缆两侧接收到脉冲磁场的初始极性，亦可在进行故障定点的同时寻找电缆路径。
5结束语
综上所述，为了确保电力电缆的安全运行，应及时对电缆故障进行排查，根据不同的故障性质原因，选用不同的排查方法，并进行精确的故障定点，快速查找到电缆故障点并加以排除，恢复供电系统的正常运行。
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论文作者:廖柏成
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/12
标签：故障论文; 电缆论文; 电桥论文; 方法论文; 过电压论文; 电阻论文; 脉冲论文; 《基层建设》2018年第22期论文;