摘要：随着城市建设的加快，电缆在供电网络得到越来越普遍地应用。因此，电力电缆的质量、施工、安全运行则在电力的正常输送和分配过程中占有举足轻重的地位。
关键词：电力电缆；故障分析；预防措施
由于电缆线路与架空线路相比有很多优点。因此，在10KV及以下的铁路电力系统中，得到广泛应用。但由于电缆线路成本高，寻找与处理故障困难等原因也受到一定的限制。在电缆的安装与运行，由于机械损伤，接头与终端头的缺陷，绝缘受潮、老化以及铅皮腐蚀等原因而造成故障。本文主要针对电力电缆的常见故障，从结构设计，人为因素，运行环境等方面进行分析，并提出行之有效的预防措施。
1 电力电缆常见故障及原因
1.1 电力电缆常见故障
在电力系统正常运行过程中，电力电缆常见的故障主要有低电阻接地或短路故障、高电阻接地或短路故障、断线故障、闪络故障、复合型故障等。
1.2 电力电缆故障发生的原因
电力电缆从生产到铺设，从施工到运行，任何环节的疏忽都有可能造成电力电缆故障。发生电力电缆故障的原因主要有以下几种。
1.2.1 外力破坏造成电缆故障
这类故障原因可占所有原因的一半以上，故障发生后，大多会造成大面积的停电事故。当电缆直接受到外力损坏，比如进行地下管线施工，施工机械牵引过大而拉断电缆，电缆弯曲过度而造成电缆绝缘层和屏蔽层损坏，电缆切剥过程中切割过度，刀痕过深等都会对电缆造成不同程度的损坏。
1.2.2 电缆绝缘受潮和绝缘老化
在电缆生产过程中，由于制造工艺不良造成电缆保护层破裂，电缆终端头密封不良，以及在电缆使用过程中电缆的保护套被腐蚀或被异物刺穿，都会造成电缆绝缘受潮，绝缘电阻降低，电流增大，造成电力故障。此外，电缆绝缘在长期的电流作用下运行，会产生大量的热量，加上电缆绝缘工作环境的不良，比如在长期过电压或不良的化学环境中，导致其物理性能变化，造成电缆绝缘老化或者失效，造成电力故障。
1.2.3 过电压和过热环境
电力电缆可能会因为雷击或其他冲击过电压，当电力电缆线路绝缘层内含有杂质，屏蔽层和绝缘层老化等情况发生时，情况尤为严重。加上，电缆长期在高电流环境中，会过负荷工作，产生大量热量，这样很容易造成电力电缆故障。
1.2.4 电缆接头工艺不当导致的电缆故障
在潮湿的气候条件下作电缆接头，使接头封装内混人水蒸气而耐不住试验电压往往形成闪络性故障。或者，在制作电缆中间接头时，由于压接工艺不当或压接质量不高，导致接头在运行中发热，使电缆绝缘逐渐老化引起电缆接地、相间短路或断相等故障。或者，在制作电缆中间接头时，由于接头封装物填充工艺不当，使接头不能良好密封，电缆受潮引发电缆接地或相间短路。
1.2.5 电缆质量问题
电力电缆线路中两种重要材料是电缆以及电缆附件。它们质量的好坏直接影响电力电缆线路的安全运行。电缆、电缆附件和电缆三头的制作都有可能存在大的质量问题，比如电缆绝缘层内含杂质，电缆运输、贮藏过程中封闭不严而导致电缆受潮，绝缘管内有气泡、厚度不均匀，预制电缆三头剥切尺寸不准确，设计制作人员不按照要求制作电缆接头等。除此之外，电缆产品的设计不良，比如防水不严密，材料强度不够，选用材料不当、陈旧等都会对电缆的质量造成隐患。
2 确定电缆故障的方法
运行中的电缆发生故障时，通常用兆欧表（1KV以下的电缆用1000V的兆欧表；1KV以上的电缆用2500V兆欧表）。有时也借用万用表，测量绝缘电阻和进行导通测试，其步骤如下。
⑴首先在任一端用兆欧表测量各相对地的绝缘电阻值，另两相不接地，以判断是否接地故障。
⑵测量各相间的绝缘电阻，以判断有无相间短路。当电阻低时，则可直接用万用表测量。
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⑶用万用表测量各相间是否导通，相间电阻是否一致。以判断是否断线。测量中，发现三相间电阻值不一致时，则用电桥测量各相间电阻，检查有无低阻断线。
⑷分相屏蔽性电缆，一般均为单相接地故障。应分别测量每相对地的绝缘电阻。当发生相间短路时，应按照两个单相接地故障对待，检查是否因在不同的两点同时接地而形成相间故障。在试验中发生的击穿故障一般为绝缘电阻均较高，很难直接通过兆欧表测出，一般均采用加压实验的方法确定。在试验中发生击穿时，对于分相屏蔽型电缆均为一相接地故障，而对于统包型电缆则有一相接地或两相短路的可能，应分步加以区别判断，例如一条10KV统包型电缆在试验中L1击穿，但并不能因此而判断为L1相接地故障，还要分别拆除L2、L3相的地线进行加压实验，以判断是否有L1-L2、L1-L3相间击穿的可能。在在试验中，当电压升值某一定值时，电缆发生闪络，电压降低后，电缆绝缘恢复，这种故障即为闪络性故障。
3 电力电缆故障的预防
电力电缆是城市电网的重要组成部分，其完全运行对电网的正常工作具有重要意义。因此，电网管理和维护人员不仅要能够迅速进行故障定位和排除故障，还要积极进行电力电缆故障的预防，其具体措施包括以下点：
3.1.加强电力电缆的反外损失工作。
由第一节的分析可知，电力电缆故障中由一半以上是由于机械外力损伤造成的。因此，一定要加大巡查力度，将电力电缆的外损几率降到最低。具体而言，电力公司要制定和完善地下管线的巡查制度；加强对监护员的培训和考核制度；在巡查过程中发现有违章情况应及时整改。
3.2.做好日常维护
电力公司要加大电力电缆的日常维护工作，保证电缆线路经常处于最佳工作状态，此外，很多电力电缆的故障都是人为操作因素引发的，因此要加强操作人员的培训，提高他们的责任心和专业技术水平，避免在工作的不规范操作和误操作，提高电网运行的可靠性。
3.3.重视电力电缆的通道选择
城市的电力电缆均布设于地下管道之中，通道选择是否合理是影响电缆安全运行的重要因素。由于土壤的成分、酸碱度和含水度对电力电缆的影响极大，因此施工前必须对通道所处的土壤环境进行分析，尽量避开对电力电缆有较强腐蚀作用的土壤环境。
设置完善的电缆标识，减少电缆意外损伤
电缆工程施工结束后应在电缆通道上设置电缆标志牌或桩，使进行电缆巡视的运行人员能方便地识别电缆通道，容易发现电缆通道及周围地形的变化、开挖情况，也便于其他单位在通道周围进行开挖施工时能清楚的看清电缆的大致位置，以避免挖到电缆引起意外损坏，引发电缆故障。电缆工程完工后，应绘制与实际情况相符的竣工图，图上应详细绘出电缆的准确走向并将电缆的标示桩、牌的实际位置准确标在竣工图上，电缆运行人员在进行电缆的日常巡视时，要巡视电缆标志桩、牌的完好齐全情况，如有缺损及时补好、补齐，使电缆的通道始终能清楚可见，以避免因电缆走道的不清而引起的意外损坏。
3.5 监视负荷电流，预防过负荷产生绝缘击穿
电力电缆运行规程规定，电缆线路原则上不允许过负荷运行。超负荷运行，由于电缆温升的增加，加快了电缆绝缘的老化，使电缆的寿命大大降低，运行中使电缆绝缘薄弱处（如接头）发生击穿事故。所以根据电缆敷设方式、运行条件、环境温度、并列条数对电缆的长期允许载流量进行校核并作出规定，运行中依据所定的规定值对电缆载流量进行测量监视，在负荷高峰期应用红外线测温仪对电缆的节点测温，防止电缆温度过高、过热，及时掌握电缆的运行情况，以避免发生电缆长期过负荷运行造成的电缆故障。
4结论
直埋电缆的运行条件受直埋通道周边环境影响很大，电缆故障率较高，故障查找困难。我们了解了电缆故障的类型，通过综合分析故障象征、变电站保护动作情况、线路的走向及周边环境，判断出故障性质，选择合适的测试方法，就能快速、准确的找到故障点，为有效缩短电缆线路故障停电时间，提供保障。
参考文献：
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[2]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
[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
论文作者:虞霞,孙雪维
论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期
论文发表时间:2019/9/18
标签：电缆论文; 故障论文; 电力电缆论文; 电阻论文; 发生论文; 测量论文; 过电压论文; 《电力设备》2019年第7期论文;