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摘要：从交流电缆故障原因、故障率、故障位置三个角度，对近年来我国关于6kv及以上的交流电缆常见故障及成因进行系统的分析与总结。主要分析与总结我国交流电缆故障特点和类型的典型，对于具体的故障进行分析。从故障的成因出发，浅析我国电力电缆常见的故障与总结故障成因。结果大体分为：主绝缘老化、建设施工原因、现场安装工艺不当、以及过负荷运作等，以此为基础，本文提出并指出需要进一步完善并改进我国交流电缆运行的可靠性及相关工作。也指出了如何完成电力电缆有关部门及现场施工人员在交联电缆运行的完善工作，
关键词：交流电缆；成因分析；故障
引言
近年来，我国国家电网公司用数据表明我国交流电缆的故障率正在逐年下降。电缆本体是发生电缆故障的主要部位。相比于架空输电线路，在城市电网中，电力电缆线路得到了广泛的普及。电缆线路的主要优势大致分为：美化城市、可靠性高、占地面积小等。电力电缆主要分为油浸纸绝缘电缆、交联聚乙烯绝缘电缆、橡皮绝缘电缆等。交流电缆的主要优点是机械性能和耐热性能好、电气性能优越、最高允许连续运行工作温度高、敷设安装方便、载流负载能力强以及系统敷设受高度落差影响小等。因此，已经逐步代替了油纸绝缘电缆。现已在我国大部分城市的变电站、大型水电站、以及城市电网中的到了广泛的应用。
一、交联电缆故障特征分析
（一）故障率统计
我国国家电网公司各电压等级电缆线路近年来故障大致情况是：电压等级在500kv时，故障次数为0次、在运量为47.196、故障率为0%；电压等级在330kv时，故障次数为0次、在运量为1.394、故障率为0%；电压等级为220kv时，故障次数为3次、在运量为2181.525、故障率为0.138%；电压等级在110kv时，故障次数为11次、在运量为9859.252、故障率为0.112%；电压等级为66kv时，故障次数为0次，在运量为877.776、故障率为0%。
（二）故障部位统计
我国几年来各电压等级电缆线路故障按部位统计：电压等级为500kv时，本体故障0、终端故障0、接头故障0；电压等级为330kv时，本体故障0、终端故障0、接头故障0；电压等级为220kv时，本体故障3、终端故障0、接头故障0；电压等级为110kv时，本体故障7、终端故障3、接头故障0；电压等级为66kv时，本体故障0、终端故障0、接头故障0。
（三）故障原因统计
近年来我国电缆线路主要故障按原因统计：设备老化为2055次，占总次数的21.1%，外力破坏为5026次，占总次数的51.5%，制造质量为667次，占总次数的6.8%，安装调试为1072次，占总次数的11.0%。由此看来，外力破坏是我国电缆电缆的主要故障原因。
在设备原因中，主要绝缘老化为1252次，占设备原因的44.9%，运行原因中，过负荷导致的故障次数为150次，设备原因总量的42.6%，人员原因中，现场安装工艺不当导致故障的次数为955次，占人员原因总质量的79.3%。由此看来造成电缆设备故障的主要原因是过负荷、现场安装工艺不当、主绝缘老化、以及建设施工。
二、交流电缆具体故障原因
（一）老化
1.老化的电缆本体。主绝缘老化的主要原因为：设备抗老性能偏低、欠佳的部分早期投运交联电缆线路材料以及制造工艺水平、在高温、潮湿等劣条件下老化形成电树，从而长期导致绝缘性能的下降。
2.老化的电缆附件。主要分为附材材质本身质量问题和复合界面沿面放电；附件材质本身质量问题主要表现在耐漏电起痕性下降、电缆终端材料的老化等导致的电缆终端的外绝缘沿面漏电。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆复合界面沿面放电主要表现在电缆本体热胀冷缩形成的呼吸效应导致大气中的潮气与水分进入电缆内，或者电缆中间的接头密封问题导致的电缆复合界面沿面放电。由此来看，我们应深入的研究电缆设备老化的原理及诱因，从根本性的改善出现故障的原因。
（二）水树电树的影响
1.电树枝的影响
首先我们应明白电树形成的原理，是由于气泡、杂质等缺陷造成的电缆局部的电场集中，从而形成的树枝状放电破坏通道的腐蚀现象。电树相比水树的发展速度更快，所以，电树应是我们防止交流电缆故障的重点。电树枝的形成具有一定的随机性，其重要原因就是电缆材料截止极其微观结构差异。
我们有必要改造半导体点评材料性能，是为了提高交联绝缘聚乙烯的穿击场强。使球晶轴不垂直界面，从而能形成一定的倾斜角度，进而提高绝缘击穿场强。
2.水树枝的影响
水分和电场的相互作用引发了XLPE电缆绝缘中的水树枝。因此，水树枝授电缆运行条件的影响是不容忽视的。在半导体点屏蔽层与交联聚乙烯绝缘的界面，一些水分或是潮气能够进入细微裂纹或交联聚乙烯气隙中，从而产生了热膨胀力，导致水分像化学式较小的部分移动，在力的作用下，电场强度较高的线芯附近就会出现水分，线芯的高温作用也会使水分膨胀从而产生较大应力。这就是引起水树枝的原因。水树枝可以造成极大的介质，使击穿电压和绝缘电阻下降，从而导致电缆使用寿命的缩短。
（三）安装工艺不当
在电缆的敷设及安装时，如果安装工艺的控制不得当，就会使附件安装错误、电缆本体发生弯曲半径偏小。电缆外保护套划伤等一系列的问题。这些控制得不得当会直接导致电缆本体机械效力内伤、电缆受潮等，所以，安装工艺应视为重中之重，也是在整套交流电缆敷设时最为关键的一点。
（四）外力破坏
由第一部分分析故障的原因来看，导致电缆运行故障的主要原因是外力破坏。由于电力电缆是是敷设于地下的，故而隐蔽性比较强。如早期的电力电缆敷设，或因施工人员异动、或因竣工资料不全，电力电缆最容易遭受外力破坏的敷设方式是直埋敷设。其次是沟道（管道）敷设方式、最小的是隧道敷设方式。
间接破坏和直接破坏是外力破坏的两大方式。间接破坏是指挖掘机等等虽不会直接破坏其电缆本身，但是由于碾压的强度较大，故而破坏了电缆的绝缘壳等。直接破坏是指铲土机、挖掘机等直接作业时破坏了电力电缆本身，从而导致线路短路、甚至断路等。无论是直接破坏还是间接破坏，最终都是导致电力电缆的故障。
为了防止电力电缆运行的故障，应重视外力破坏这一重要因素，政府职能部门应采取强硬而有效的措施条例，做好同步、同期施工。电力电缆线路图纸管理工作和竣工资料移交的工作影视电缆运行部门必须做好的。最好把路径标识做到永久建立，如间距2-3m安装有反光功能的红色路径指示器、有标识的水泥盖板。如果资金运转允许，还可以选取电缆隧道及电缆沟道的辐射方式。加强设备缺陷管理和分析工作，加强电缆线路的巡查工作，一定要未雨绸缪，防患于未然。
三、结语
虽然在近年来我国交电电缆的故障率正处于逐年下滑的趋势，但是我们不应掉以轻心，从故障原因来看，过负荷、现场安装工艺不当、主要绝缘的老化、施工原因都是主要因素，这些因素每一条都需要电力电缆有关部门及现场的电气施工人员提高警惕，不能掉以轻心，争取让所有故障率都为零。
参考文献
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[2]宫改花;, 李坚林;, 罗兆全;, 张灵元. XLPE电力电缆局部放电浅究 [J]. 科技视界 , 2015, (27): 3-7
论文作者:孙驰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/4
标签：故障论文; 电缆论文; 原因论文; 电压论文; 交联论文; 本体论文; 电力电缆论文; 《电力设备》2017年第7期论文;