摘要：随着我国经济和科技的发展，电力行业在很多方面都得到了提升，但是，电力系统的运行会受到很多因素的影响，因此，电力系统出现故障是不能够避免的。电力电缆在供用电系统中得到了越来越广泛的应用，因此，我们在谈论线路故障时主要是针对电力电缆线路而言的，为了电力系统能够正常运行，必须要采取措施对其进行检修。本文主要讨论电力电缆线路故障的生成原因与排除策略。
关键词：电力电缆；线路故障；成因；对策
电力电缆一般采用绝缘介质将金属导体与外界隔离，具有供电可靠性高、占地面积小、有利于城市美化等优点。随着我国城镇化的快速发展，城市的用电密度增高，用电量愈来愈大，许多配电线路由于受到大城市地面、空间、环境保护以及安全的限制只能采用电缆进入地面。埋入地面的电力电缆虽然故障几率较低，但一旦发生故障，其排除难度较大，不仅会耗费大量人力和财力，而且会影响供电的可靠性，给地方经济社会发展造成一定的影响。本文基于历年来发生的多次电力电缆事故，分析电力电缆线路运行中的常见故障及其原因，探讨电力电缆故障排除和检修的主要策略，以期为电力生产管理部门在加强电力电缆管理和安全运行维护提供一些借鉴和参考。
1.电力电缆线路运行中的故障及其原因
1.1电力电缆线路运行中的常见故障
笔者曾对某市电网电缆线路所发生的故障作统计分析，2010年至2012年，某市各电压等级电缆线路的故障共发生13次，虽然故障率呈现出逐年降低趋势，限由0.215次/100km•a降低至0.123次/100km•a，但每一次故障的发生都造成了大量人力和财力的损失。从某市的电力电缆故障发生的情况来看，如果按绝缘电阻大小对其进行分类，可以分为以下3类故障。①开路故障。开路故障的特例即为断线故障，其表现是该故障的发生或是电缆相对或相间绝缘电阻较大而工作电压却不能传输到终端，或是终端有电压但电缆负载能力较差等。②低阻故障。这类故障较常见的有单相接地、两相或三相短路或接地，故障表现为电缆的相对地或相间绝缘受损但电缆芯线连接良好，其绝缘电阻值低于10，可以用低压脉冲法测量到。③高阻故障。与低阻故障相对应，故障表现为电缆相对地或者相间绝缘受损，但是绝缘电阻大于10，不能用低压脉冲法测量到。这些类型都是我们常见的故障。
1.2造成电力电缆线路故障的原因
在实际的电力电缆运行工作中，引发电力电缆线路故障的原因有很多，其主要表现在以下几个方面：
1.2.1绝缘层的老化以及变质
由于电力电缆的长期绝缘运行，以及受到电热化学及机械的作用，使得电力电缆的绝缘介质层发生物理以及化学反应，致使电缆的绝缘能力降低。与此同时，电缆长时间过热还会导致电缆绝缘层的损坏，从而造成了电力电缆线路的故障。
1.2.2运行环境的破坏
运行环境的破坏是外力损伤或自然现象造成电缆损伤后而绝缘受潮以及运行环境对腐蚀保护层的破坏，其中包括电解和化学作用导致电缆腐蚀。此外，因雷电灾害而产生的线路过电压，会将电缆电缆附件的绝缘薄弱点击穿，造成电缆故障。除大气过电压外，电缆本身的缺陷也会使得电缆的绝缘层受到破坏。
1.2.3绝缘质量不符合要求。
①设计失误。设计失误表现在电缆的选取不合实际要求。如电缆因不符合电压等级或载流量的要求而发生故障。
②制造不良。电缆本体的绝缘质量一般取决于电缆制造的过程中，由于制造不良使绝缘质量低下，运行时发生电缆绝缘击穿的故障。从实际运行情况来看，低压电力电缆的制造不良、质量有问题而引起的运行故障情况比较严重。特别是现今普遍使用的三角形截面的低压电缆，在这种电缆的截面里，各相线芯之间、每相导体的每股线之间，均密实无间隙，主绝缘厚度本来就很薄，当电缆带电运行而发热时，导体就会膨胀、主绝缘塑料就会变软，在压力之下，主绝缘塑料会变得更薄，这样，绝缘击穿的情况就会发生。
③施工不良。这是引起电缆绝缘质量不符合要求的最大原因。通常是由于运输、施工过程中碰伤、压伤、拉伤电缆绝缘造成的。特别是没有金属护套的电缆，比较容易被碰伤绝缘。电缆被弯曲过度也会造成绝缘损伤。
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2.电力电缆故障排除的主要策略
针对以上对电力电缆故障的分析，我们可以采取有针对性的措施加以处理，比如针对电缆在施工中易遭损伤的问题，可以通过加强电缆保管、敷设等各环节的工作质量，严格执行动土制度等方法加以解决；针对电缆保护层失效的问题，可以在杂散电流密集区安装排流设备、在电缆上涂以沥青等方法加以解决；针对过电压、过负荷运行电缆电压选择不当等问题，可以通过加强巡视检查、改善运行条件来及时解决等。但有的故障处理难度较大，特别是当电缆长度、路径等不清楚时，需要工作人员认真查找故障点的准确位置，分析故障的原因和类型，并采取科学的方法进行处理。在此过程中，较难解决的是电力电缆故障的定位。
电力电缆故障的定位应严格按照以下3个步骤来实施：①准确判断。电力电缆故障发生后，首先应找到电缆敷设时的详细资料，对故障电缆的基本情况，如电缆型号、长度、走向、敷设方式、有无接头及接头化置、有无预留、预留地点及长度，以及故障前的运行情况、有无检修历史、路径上有无施工等进行了解与分析，并对故障电缆进行绝缘测试，并对故障的类型做出准确的判断。②准确测距。所谓测距，就是足测量出从故障点到测量端的距离。一般而言，行波法是测距的首选方法，低压脉冲法可用来测试电缆的开路、短路、低阻故障，脉冲电流法或二次脉冲法可用来测试高阻故障。如果行波法测距时出现没有反射脉冲或反射脉冲波形比较乱的情况，也可以选用电桥法进行测试。③准确定位。准确定位是基于初测的结果在现场由电缆路径查找故障点，卢磁同步法和音频感应法是精确定位的常用方法。其中，声测法或声磁同步法可以用于精确定位能产生冲击放电声的高阻故障和一部分低阻故障；而对没有放电声的金属性接地、短路等故障应利用音频感应法或跨步电压法。
3.电力电缆故障的预防措施
电力电缆故障的预防工作是维护电力电缆正常运行的重要环节，在故障发生之前对于故障的预防可以减少因电力电缆故障而给供电系统正常运行造成的不便，能够有效确保城市居民的正常用电。在问题查明以后对故障的原因要进行详细的分析，并找到适当的方式进行修理和维护，这样可以避免同样的故障再次发生。一般情况下我们可以采取以下措施对电力电缆故障加以预防：①加强对电缆的检查和巡视，要建立完善的制度，只有这样，才能防止外力的破坏，也可以对发生故障的电缆进行及时的排查和检修。如果遇到外力破坏的情况要及时进行采取相应措施进行妥善处理。②提升电缆终端的质量，电缆终端的制作原料主要有环氧树脂、铸铁两种，环氧树脂电缆终端具有非常大的优势：它具有很强的耐压性，绝缘非常好，与金属的粘合性非常强，密封性良好，而且化学性能稳定，不容易腐蚀或者变质，不易漏水。这样的终端可以解决很多以往不能解决但是又对电力系统造成不良影响的问题。③使用温度监测装置。在电缆出现故障时最明显的特征就是温度突然升高。对于这样的情况，我们可以采用温度监测装置，在电缆温度升高时可以给工作人员提示，以便工作人员能够对电缆进行及时的检修。确保电力系统的正常运行。④提升电缆施工质量。电缆施工质量对于较少电缆故障也有着非常重要的作用，所以，在电缆施工中一定要按照有关规定对电缆进行架设，保证操作的规范性，施工过程中一定要加大监督力度，确保施工质量不受影响。在工程建设的过程中要对每一个环节的建设质量都予以重视，在竣工时，一定要对工程的整体质量进行严密的检查验收。
结论
综上所述，电力电缆线路的故障类型有多种，电力电缆线路一旦出现故障，相关人员必须迅速确定故障的原因，并及时处理，可以借助探测和监视仪器，尽快恢复供电。在日常的检修工作中，一定要采取各种预防措施，避免故障的发生。作为电网的运行和管理人员，一定要熟练掌握电力电缆的相关知识，严格按照相关规定进行电力电缆的布设，加强电缆的运行管理和技术监督管理，建立完善的电缆管理制度，采用在线实时监测技术，选用新工艺和新技术，定期对电力电缆进行探测和检修，严把电力电缆的质量关，购买合格的电缆材料，科学合理的对电力电缆进行有效管理，精心维护，在技术上不断探索和创新，进而减少经济损失和，提高线路运行的安全可靠性，保证电网的正常运行。
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论文作者:熊世桥
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/13
标签：故障论文; 电缆论文; 电力电缆论文; 发生论文; 电力论文; 电缆线路论文; 原因论文; 《电力设备》2019年第3期论文;