摘 要：随着我国经济的发展，人们对电力的需求量越来越大，这在一定程度上促进了城市电力系统的发展，作为电力系统的重要组成部分，高压电缆的使用直接影响到电力系统的工作水平，本文将从高压电缆的常见故障出发，深入研究高压电缆故障的处理措施，以供相关从业人员借鉴学习。
关键词：高压电缆；故障分析；检测方法
1 引言
21世纪以来，国内经济社会呈现速增态势，综合国力显著提升，国内国际皆取得了辉煌成就，这无不与中国电力、能源事业的科学、健康发展密切相关。城市现代化进程的加速发展，对城市的供电系统也提出了更高的要求。电力能源从发电、输电、变电、配电直至用户侧，电力电缆的作用举足轻重。详细分析高压电缆故障原因，对给出高压电缆故障防范措施具有指导意义。归纳高压电缆故障类别，研究故障检测方法，对电缆运行维护具有指导性意义。
2 高压电缆故障原因分析
2.1 绝缘偏心
造成高压电缆出现绝缘偏心、绝缘屏蔽厚度不均匀，通常是生产制造过程中造成的，许多高压电缆的制造商，引起生产工艺存在问题，相关工作人员的水平不够等原因，导致生产出的高压电缆产品不达标，使高压电缆绝缘内层的存在杂质、内外屏蔽间出现凸起，这些问题都会影响高压电缆的使用性能，从而造成高压电缆绝缘偏心故障。此外，许多细小的不易察觉的问题，会在使用中被放大，因此很多时候，高压电缆的故障是不易察觉的，为了保证高压电缆的正常使用，相关工作人员要对高压电缆进行性能的检验，从而确保电力系统的正常运行。
2.2 受潮腐蚀
受潮、腐蚀是高压电缆在使用当中常见的问题，造成这种现象的成因时因为施工单位的规划设计不合理，高压电缆容易受到外界影响，因此必须按照项目工程的要求以及当地的环境因素，对高压电缆进行选型。但在实际的工作中，施工单位都忽略了规划设计的重要性，这导致高压电缆设计深度和精细度不足，从而导致高压电缆在使用当中受潮腐蚀，甚至造成高压电缆的安全事故，因此可以说我国在高压电缆规划设计上，还需要加深认识，要根据高压输配电工程的要求，结合当地的地质、气象等条件，对高压电缆设计进一步优化。
2.3 击穿故障
除了生产制造、规划设计、安装方法产生的故障问题，高压电缆还会因为外力的因素被破坏，从而发生击穿故障。高压电缆的工作环境比较恶劣，容易受到当地气候、地质条件的影响，尤其在较为偏远的地区，缺少防范的措施，因此高压电缆击穿故障时有发生。即使在在市中心，破坏高压电缆的情况也是有发生，随着城市化的进程加深，工程项目的数量与规模都在增加，因此在动工时，容易破坏隧道内的高压电缆，从而影响电力系统的正常工作。
3 高压电缆故障分类
3.1 按故障位置分类
按照故障发生的位置进行分类，主要分为电缆接头故障和电缆本体故障。在无外力破坏时，电缆接头故障出现比较频繁，当电缆受到外力破坏时，电缆本体发生故障的概率就会增大。电缆本体作为电力电缆的主要组成部分，敷设距离长，且处于封闭空间内，所以最容易受到破坏，且故障定位也比较困难。电缆本体故障包括机械损伤、化学损伤、过电压破坏及电缆本体自身缺陷等主要方面。机械损伤主要来源于外力破坏。化学损伤和过电压破坏主要因为电缆的过负荷运行，加上空间封闭、通风不足，对电缆寿命造成很大影响。电缆本体自身缺陷主要由于电缆出厂时，其绝缘层包装不合格、铠装层不合格等自身原因。电缆接头故障在电缆故障中占有很大比例。由于电缆长距离供电，必须使用中间接头进行连接。如果存在电缆接头制作工艺不良、绝缘填充剂不合格及连接松动等问题，电缆接头发生故障就会更加频繁。
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3.2 按绝缘电阻和纤芯情况分类
按照电缆绝缘电阻和纤芯情况进行分类，主要分为开路故障和接地故障，接地故障又包括低阻故障、高阻故障和闪络性故障。在电缆的各相绝缘情况都良好的前提下，工作电压不能传输到电缆终端，此种情况称为开路故障。该故障主要是由于电缆芯的连续性收到破坏，电缆单相或多相出现开路或其金属护层断裂，产生断线或不完全断线现象。接地故障分为低阻故障、高阻故障和闪络性故障。低阻故障一般是指电缆单相或者多相的对地绝缘电阻或者电缆缆芯之间的绝缘电阻减小，一般低于几百欧姆的故障。高阻故障与低阻故障相对应，一般是指上述绝缘电阻小于正常值但高于几百欧姆的故障。闪络性故障时高阻故障一种极端形式，不常见。主要在进行电缆耐压实验时，电缆电压超出某一数值，发生电缆绝缘击穿现象，该类故障成为闪络性故障。
4 高压电力电缆故障的测寻方法
4.1 测声法
顾名思义，测声法是根据声音来寻找故障源的一种方法。故障时，电力电缆会发出不同的声音。测声法主要适用于因电缆的线芯发生闪络放电而出现的故障。使用测声法寻找故障源需要准备直流耐压的相关设施工具，因为测量过程中需要使高压电力电缆中的电容器的电压值达到要求，这些设备可以对电缆中运行的电容器充电，当电压值达到要求后，检测设备的放电间隙就会给故障位置的线路放电，进而对绝缘层放电，从而发出滋滋的声音。当电缆设置在平地上时可以直接用测声法寻找故障源，但当电缆敷设于地下的时候必须采取相应的措施保障工作人员的人身安全。
4.2 电容电流法
高压电力电缆在运行过程中，电容存在于线芯对地和相邻线芯之间，并均匀分布于电力电缆中，而且电容量随电缆长度的增大而增加，电容电流法可以根据以上规律准确的测出电力电缆的故障源。用该种方法寻找故障源需要准备一个交流毫安表、一个电压表和一台单项调节器。检测过程中需要测量电缆每一项的芯线电容电流值，通过计算故障线芯和运行正常线芯的电容电流值的比值即可大致判断故障源的位置。运用电容值得计算公式可以得到相应的结果，实际上电容电流的比值就是电缆线芯故障位置的电容量和正常芯线电容量的比值。
4.3 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。
5 结束语
高压电力电缆是电力系统的重要组成部分，一旦出现问题，会造成整个电力系统故障，影响正常的工作和生活。而且电缆在长时间使用下很容易发生故障，由于产生故障的原因有很多，寻找故障源有一定的难度。因此分析和研究高压电力电缆的故障原因和测寻方法对快速找出故障源，消除故障，提高电缆运行的安全性和可靠性有很重要的意义。
参考文献
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论文作者:乔大伟
论文发表刊物:《电力设备管理》2017年第4期
论文发表时间:2017/5/25
标签：电缆论文; 故障论文; 高压论文; 电阻论文; 电力电缆论文; 本体论文; 电容论文; 《电力设备管理》2017年第4期论文;