（国网太原供电公司电缆运检室 030024）
摘要：电力电缆供电以其安全、可靠的优点，成为城市配电网的主要组成部分，获得越来越广泛的应用。本文介绍了电力电缆的分类、作用以及构造；其次分析了电力电缆运行中常见的故障及其产生的原因；最后介绍了几种常用的查找故障的方法，并结合实际案例证明了方法的可行性。
关键词：电力电缆；电力电缆故障；故障检测
前言
电力电缆是用于传播和分配电能的。常用于城市地下电网、发电站的引出线路、工矿企业的内部供电及过江、过海的水下输电线路。在电力系统中，电缆所占的比重正逐渐增加。由于电力电缆多埋于地下，个别运行单位的运行资料不完善以及测试设备的局限性等原因，使电缆故障的查找非常困难，如果长时间找不到故障点，将造成难以估量的停电损失。合理选择故障测试设备，准确、快速查找电缆故障，缩短故障停电时间，成为电缆运行人员关注的问题。
1 电缆的定义
广义的电线电缆也简称为电缆。狭义的电缆是指绝缘电缆，通常是由一根或多根导线（导电部分）以及相应的包覆绝缘层和外护层三部分组成。按《电工术语电缆》（GB/T2900.10-1984）规范。定义为：用以传输电（磁）能、信息和实现电磁能转换的线材产品。
常用的电线电缆按用途分有裸导线、绝缘电线、耐热电线、屏蔽电线、电力电缆、控制电缆、通信电缆、射频电缆、定温电缆、温控电缆等。
用于电力传输和分配大功率电能的电缆，称为电力电缆。
2电缆的故障分析
电力电缆在运行中常见故障原因有以下几种：
（1）机械损伤。造成机械损伤的主要原因有安装时损伤、直接受外力损伤、行驶车辆碾压损伤、土地沉降造成的电缆接头和导体损伤。
（2）绝缘受潮。电缆受潮的主要原因是密封不严进水、电缆制造不良、金属护套受外力或腐蚀破损。
（3）绝缘老化变质。受运行中的电、热、化学、环境等因素的影响，电缆的绝缘都会发生不同程度的老化。
（4）过电压。大气与内部过电压作用，使电缆绝缘层击穿，形成故障。
（5）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。
（6）材料缺陷。电缆制造问题，电缆附件制造上的缺陷，对绝缘材料的维护管理不善。
3电力电缆故障检测方法
（1）电桥法
电桥法是一种传统的电缆故障检测方法，这种检测方法十分便捷，有着非常高的检测精度，属于一种经常应用的电缆故障检测方法。可是也存在一些缺陷，因为电桥电压差和检流计不够灵敏，所以仅仅适宜对电阻较低的电缆故障进行检测。而对于电阻较高的设备和断路故障的电缆问题难以借助这样的方法来检测。
在检测电缆中，比较常见的一种检测故障的方法是高压电桥法。其检测原理如下：针对高电压电桥中恒流电源的刺穿导致电缆故障的位置，在某种程度上使较大的电桥电流进行流动，从而使相应的电位差形成于电桥整体线路的两边，通过对电桥平衡进行协调的方式，对故障位置的差距进行统计。针对实际应用高电压恒流电源来讲，能够实现电桥高阻检测范围的拓展，相对而言，其能够更加准确和便捷地检测结果。并且针对电桥法的分析理论，也就是电缆线路整体电缆和中心线路电阻按照比率分配的这种特性能够推动形成电桥检测机制。
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（2）冲击高压闪络法
在对电缆故障进行检测的一些方法当中，施工人员应用十分广泛的一种方法是冲击高压闪络法。这种方法的检测原理是在故障电缆的开端地方施加冲击高压，从而对发生故障的地方进行十分迅速的击穿，以及记录下故障地方一刹那电压突跳的数据信息。在仔细研究电缆故障地方与电缆始末数据信息耗费时间的基础上对时间距离进行测试，从而得到故障的地方，以及执行解决对策。
（3）低压脉冲反射法
在电缆故障检测中应用低压脉冲发射的方法应当在损坏的线路当中注入低压脉冲。在沿着电缆线路往故障地方传输脉冲，即输送电流过程中遇到不适用阻抗的过程中，反射脉冲会在显示在检测装置上，通过装置的数据记录加以体现，进而能够计算发射脉冲来回时间差值与电缆波速度，从而得到故障点和测试点之间的距离。这样的方法十分简单，可以使测试的结果尤为显著呈现，在较难确定故障资料的情况下，可以直接来检测。可是其也存在缺陷，即在高阻抗故障以及闪络性故障上不适用。
（4）二次脉冲法
对于二次脉冲法来讲，其是有效应用形成一体化高压发生器一刹那的冲击高压脉冲以及向电缆故障地方引送，在对故障地方有效刺穿的前提条件下，延长击穿后故障地方形成电弧的不间断时间。当然需要清楚的是，在同一时间，一个触发脉冲可以对二次脉冲自动触发装置以及电缆检测仪器的运行进行触发，这样对二次脉冲自动触发装置进行启动的基础上发射出两个低压脉冲，通过形成二次脉冲的装置后在检测故障电缆上进行有效传输，从而对电缆进行击穿。通过检测仪器来查看电压波形浮动的特点和形成电弧整个过程的反射波长，全面和系统记录在检测装置的屏幕上，以及区别一系列种类的电流波动，其中，一个对电缆的实际长度进行体现；另一个对短路电缆故障的实际距离进行体现。
（5）行波法
速度传播值是行波法中最为重要的一部分，在测距时为了方便理解，可以将传播时间与速度传播值结合起来。行波法包括四种方法，脉冲电流、低压脉冲反射、二次脉冲法和脉冲电压，这些方法优缺点各不相同，在遇到故障时，可以根据故障的性质进行选择，选择最适合的一种检测方法。
（6）阻抗法
阻抗法最大的特点是操作简单，同时与经典法有着很深的渊源。这种测试方法是通过电桥比例和平衡进行推算。这种方法的缺点就在于复杂的故障和电缆阻力过大时无法顺利进行测量，它的优势就在于测量误差小。对于其适用性差的特点，目前已经有了相应的解决措施，这种措施虽然能增强其适用性，但同时也会增强其信号干扰和误差。
（7）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
4电力电缆故障检测时应注意的问题
切除故障修复后，必须进行电缆绝缘的潮气试验和绝缘电阻试验。电缆故障修复后，必须核对相位，并做耐压试验，经试验合格后，方可恢复运行。
无论电缆是在运行中或试验时发现的故障，其故障部位割除后应妥善保存，以便进行分析，采取反事故对策。
5结束语
电缆故障的查找，是电缆行业技术含量较高的工作，仅仅依靠原理和仪器是远远不够的，它需要操作人员在平常工作中积累丰富的经验。在电力电缆故障检测中，应认真、冷静的分析故障的类型和性质，正确应用查找方法和仪器，多积累故障查找经验。目前，电力电缆故障检测的方法中还存在着一些局限性，国内外的电力电缆故障诊断仪器和技术还有一定的差距，随着科技的进步，电力电缆故障诊断技术正在不断提高。
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论文作者:赵炯
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/19
标签：电缆论文; 故障论文; 脉冲论文; 电桥论文; 电力电缆论文; 方法论文; 电阻论文; 《电力设备》2017年第31期论文;