摘要：在国内加速建设社会主义现代的进程中，城市的用电需求量不断呈增长趋势。并且，电力电缆被当做连接电路和传输工具而普遍应用。纵观当今的形势来讲，电力电缆故障是电力故障当中十分关键的一个方面。因此，了解电力电缆故障的原因、种类，从而实时和准确应用检测方法处理电力电缆故障，这显得非常有意义。
关键词：电力电缆；故障原因；检测方法
1电力电缆故障分类
正确判断电缆故障性质，十分有益于电缆故障点的快速检测，按照当前的电缆故障检测技术与故障点绝缘电阻值情况，可把常见电缆故障类型分为下列三种：
1.1开路故障
导体的连续性试验证明至少有一相导体不导通，通过检测发现导体虽然没有断裂但末端没有工作电压，或虽然末端有电压但电压不能满足工作要求。常见类型开路故障有单相断线、两相断线、三相断线等。
1.2低阻故障
当电缆与电缆间的绝缘有损坏现象或电缆对地的绝缘有损坏现象时，电缆绝缘电阻必然会减小，在电缆绝缘电阻比十倍电缆特性阻抗还要小的情况下，我们称这种故障为低阻故障。在测量低阻故障时，可用低压脉冲反射法。
1.3高阻故障
当电缆与电缆间或电缆对地的绝缘电阻比正常值低很多，但比十倍电缆特性阻抗大时，我们把这种电缆故障称作高阻故障。对高阻故障的测量，不能使用低压脉冲反射法，按照高阻故障具体性质的不同，又可把高阻故障的性质分为泄漏性与闪络性两种。
2电力电缆故障的形成原因
2.1外力损伤
有时安装工人安装敷设电缆时不按照流程操作，或者安装过程中对细节处理得不好，电缆的外绝缘或者其他部件易受伤，此种情况引起电缆产生事故的几率非常大。有时电缆可能只是外表皮破了，但是时间长了，电缆受潮或者绝缘下降都会形成大的事故，因此安装敷设电缆时要特别注意。
2.2电缆头故障
电缆最常出现故障的部位为电缆中间连接头部位或终端头部位，下面为电缆头故障的具体表现：（1）电缆制作工艺存在问题，致使杂质、气隙混入电缆头内部，这样的电缆在投入运行后，由于受到了强电场的作用，电缆内部杂质会出现游离现象，引发树枝放电，造成电缆故障；（2）电缆接头处的金属屏蔽，不能有效接地，致使电缆接地电阻过大，形成高感应过电压，致使击穿电缆部分绝缘，引发电缆故障。
2.3电缆的绝缘老化原因
长期应用的电缆会降低绝缘性能，而导致电缆绝缘老化有着多样性的原因。像是处于通电情况下的电缆内部气体会出现游离，电解之后的电缆内部介质会使臭氧形成，而臭氧会使电缆外绝缘体腐蚀，这也会导致电缆的老化现象。一些电力公司为了使投入的成本减少，通常会将很多条电缆铺设在一条电缆沟之内，然而，这种方法会减少电缆沟里面的空气量，一起工作的很多电缆会产生大量的热，进而提高沟内的温度，在到达电缆绝缘难以承受温度的情况下，电缆的老化情况会形成。尤其是在夏天的时候，温度较高，电缆非常容由于超负荷运行温度过高而击穿电缆接头位置。
3检测电缆故障的方法
3.1电桥法
电桥法是一种传统的电缆故障检测方法，其可以实现非常理想的效果。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。
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3.2高压电桥法
高压电桥定位原理：利用盖亚电桥的高压恒流电源击穿电缆故障点，产生较大的电桥电流，使电桥各臂上有一定的电位差，才能通过桥接电桥平衡和计算确定故障点距离。高压恒流电源的应用，大大拓宽了电桥的高阻测试使用范围，方便准确。电桥法的依据是线芯（或屏蔽层）的电阻与电缆长度成比例的特性。
3.3低压脉冲反射法
在电缆故障中注入低压脉冲，基于故障点的阻抗与其他点不匹配，低压脉冲在电缆中传播遇到故障点时，会有反射脉冲出现，依据发射脉冲与反射脉冲实际存在的往返时间差大小与脉冲具体传播速度，便可把故障点的位置计算出来。由于测量电缆故障的仪器通常都是使用矩形脉冲，而矩形脉冲很容易形成，若在实际测量中，所得的反射脉冲重叠于发射脉冲，这样区分就会很困难，故障点的具体距离也就不能测出，可以说这种检测法具有一定检测盲区。
3.4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。
3.5二次脉冲法
二次脉冲法。“二次脉冲产生器”的作用是将“一体化高压发生器”产生的瞬时冲击高压脉冲引导到故障电缆的故障相上，保证故障点能充分击穿，并能延长故障点击穿后的电弧持续时间。同时，产生一个触发脉冲同时启动“二次脉冲自动触发装置”和“二次脉冲电缆故障测试仪”。“二次脉冲自动触发装置”立即先后发出两个测试低压脉冲，经“二次脉冲产生器”传送到被测故障电缆上，利用电缆击穿后的电流电压波形特征和电弧熄灭后的全长反射回波，将形成两个完全不同的反射脉冲记录在显示屏上。一个脉冲波形反映电缆的全长，另一个脉冲波形反映电缆的高阻（短路）故障距离。
4防范电力电缆故障的对策
4.1对电缆负荷电流进行在线监测，防止出现过负荷运行
由于电缆运行超负荷，会增加电缆温度，使电缆绝缘老化速度加快、电缆寿命大幅降低、电缆接头等绝缘薄弱处容易出现击穿。所以应以电缆敷设方式、运行条件、条数、周围环境温度来校核电缆允许载流量，并做出明确规定。为防止运行中的电缆载流量超过规定值，应实时监测电缆载流量，这样可有效避免由于电缆长期超负荷运行，引发电缆故障。
4.2严格管控施工质量和施工工艺
敷设电缆时，应根据敷设方式不同，严格敷设标准，避免电缆受外力损伤。严格管控施工质量，实行持证上岗，在施工完成的电缆中间接头处，贴上施工单位及施工人员信息，追根溯源。施工单位需配备质量可靠的专业电缆头制作工具，施工完成后在电缆沟内焊接固定架，将中间接头位置固定，防止拖拽造成接头绝缘下降，有条件的可以使用电缆接头箱代替电缆中间接头。
4.3防止电缆化学和电解腐蚀
在选择电缆时，应充分考虑使用环境，选择与使用环境相符的电缆。在电缆敷设路径的选择上，应充分分析土壤资料，对土壤及地下水腐蚀度进行判断，若侵腐严重，应在电缆外层加设外层防护，然后再采用耐腐管道装设电缆，对埋设好的电缆，也应进行电缆腐蚀程度的了解，在必要时可把泥土掘开进行检查。可在电缆上加装屏蔽管来强化电缆包皮绝缘周围金属部件的能力，应重视铅包对大地及其他管线的电位差以及防止铅包电解腐蚀，增强电缆的防电解腐蚀能力。
结束语：
在电力电缆检测过程中，面对电力电缆故障的突发情况，应冷静应对，仔细分析电缆故障原因以及故障类型，根据具体情况，选择较为方便快捷的方法，利用较为先进检测仪器，以往经验及时采取相应措施。就我国现阶段具体情况而言，电力电缆检测方法还是存在一定缺陷的，相对于国外电缆故障检测模式还是存在一定距离的，因此我国科研人员正在不断加强电缆研究，伴随着科学技术水平的迅猛发展，我国电缆故障修复技术也正在稳步提高。
参考文献：
[1]李春婷.电力电缆的敷设设计探讨[J].科技与企业.2014（17）
[2]林小青.分析电力电缆隧道结构中的常见病害分类和防治策略[J].中国战略新兴产业.2017（28）
论文作者:刘遥
论文发表刊物:《电力设备》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/19
标签：电缆论文; 故障论文; 脉冲论文; 电桥论文; 电力电缆论文; 反射论文; 电阻论文; 《电力设备》2017年第28期论文;