国家电网电缆常见故障及原因分析

陈康康王俊

摘要：电力电缆在电力系统中的安全运行，具有重要意义。工作人员要尽量确保电缆的正常运行，在其出现故障时要能够快速、准确地确定电力电缆故障点，最大限度地降低电缆事故造成的损害。由于用户电缆故障和埋藏环境比较复杂，所以要求工作人员有较高的技术能力，同时要基本熟悉电缆的嵌入环境，根据不同的故障作出最快的应急方案。本文主要对国家电网电缆常见故障及原因进行了分析研究。

关键词：国家电网；电力电缆；故障原因；预防措施

引言

电力电缆是电气工程的一个重要组成部分，用于电力传输和分配方面，其具有可靠的电力供应、施工方便、良好的绝缘性能，以及提供电容提高功率因素、简单的操作和维护等等优点。但电力电缆使用中也有绝缘老化变质，电缆接头过热，保护层机械损伤，引起谐波和过电压故障电缆故障，中间接头和终端头设计、电缆材料选择和工艺等问题。并且，一旦电缆出现事故不仅会给国家造成一定的财产损失，还会危及人民生命安全。

1电力电缆故障的原因

研究导致电力电缆发生故障的原因及故障类型是进行故障检测的基础，导致电缆故障的原因很多，主要包括以下几点。

1.1机械损伤

机械损伤是引发电缆故障的一项直接原因，主要发生在电缆的安装以及后期电缆附近的作业过程中。机械损伤具有一定的潜伏性，轻微的机械损伤不会直接造成电缆故障，受损电缆可能会经历几个月甚至几年的时间才会彻底崩溃。

1.2介质老化

电缆的绝缘介质能够保证内部电缆的正常工作，介质老化会使绝缘性能下降，导致电缆故障。造成介质老化的主要原因是电缆过热，一方面电缆绝缘内部气隙游离或者电缆过负荷都会造成电缆过热，另一方面，电缆安装过于密集或者外部环境通风性差等也会造成电缆过热。

1.3化学腐蚀

当电缆周围存在化学作业时，高酸碱度气流或者煤气站的苯蒸汽等都会造成电缆的腐蚀，引发电缆故障。

1.4劣质电缆

在电缆生产和保存过程中都会出现劣质电缆。电缆的制作材料不符合标准或者部件制造上存在缺陷，都会造成电缆出现质量问题；另外，电缆保存不当也会引发绝缘介质等受潮或腐蚀，出现劣质电缆。

1.5过电压

过电压通常是指大气过电压（例如雷击等）和电缆内部过电压，尤其当电缆内部存在缺陷时，当过电压发生时极易引发电缆故障。

2电力电缆故障的诊断技术

2.1电桥检测法

所谓的电桥检测法主要是指在电缆中要利用双臂电桥测量出流经新线的电流阻值，然后对电缆的长度进行测量，严格按照电阻与电缆长度之间所存在的关系，对电缆之中所存在的故障点加以计算，其中在应用电桥检测法对故障进行诊断的时候，需要多角度分析，尤其是要对短路点接触加以诊断，对小于一欧姆的电缆芯线间的短路接触阻值进行计算，要将故障的误差保持在三米以下，其中需要注意的一点是对于超过一欧姆故障连接处阻值的故障，则需要应用高电压烧穿技术，将其电阻下降到标准数值以下，然后继续利用电桥检测法进行测量。从本质上分析，利用电桥检测法对电力电缆故障进行诊断，可以提高精度测量，减少电桥连接线。

2.2声音测量法

声音测量法主要是指检测诊断电缆故障的时候需要根据放电过程中所释放的声音进行判断，高压电缆的线芯对绝缘层闪络的放电比较适用于声音测量方法，需要应用直流耐压试验机对电力电缆故障加以诊断。其中，当电容器达到固定电压值的时候，要根据电缆故障新线放电现在，这个时候放电会发出滋滋的声音，所以可以靠听觉查出故障所在的位置，对于敷设在地下电缆如发生故障，首先需要对电缆的走向加以确定，并且在最大放电声音区域内放大设备，查找故障的发生位置，主要的方法是利用低音器缓慢地在电缆的走向处进行移动，在放电声最大的区域仔细检测。

2.3零电位检测法

零电位检测法是直接进行接线测量或者不需要精密仪器进行计算的一种检测方法，主要是将存在故障的电缆芯线并联在一块，并用相同的电压值加到两端之上，在该过程之中，电阻丝上任何一个故障点与电阻丝上完好的任意一点对应位置电位差为零，那么可查出故障发生的位置。

2.4电容电流检测法

在电缆运行当中，电缆芯线之间，芯线与地之间均匀分布电，并且电容量与电缆长度之间有着线性比例的关系，利用电容电流检测法可以对电容电流的数值加以确定，并将断线与完好新线之间的电容比进行分析与对比，从而利用公式找出故障点。

3电缆故障的防范对策

3.1负荷监测

不同地区、不同时期电力负荷消耗量有着明显的差异，用电消耗量比较大的高峰期，电缆处于超负荷的状态，此时，如果电缆长期保持超负荷运行，就会对电缆造成很大程度的破坏，缩短了电缆的使用寿命。为了预防超负荷引起的电缆问题，应该在电缆运行的过程中实行人工监测，通过人工方法控制电缆中的负荷量，防止电缆长期超负荷。现阶段的负荷监测研究中，提倡在电缆中安装高性能的监测仪表，专门监测电缆的运行负荷，从负荷基础上保护好电缆的运行。

3.2监控温度

温度对电缆的影响也比较大，高温会破坏电缆的运行状态，不利于确保电缆的稳定性。温度与负荷存在紧密的联系，负荷也会引起电缆高温的危险问题。当电缆需求量持续上升时，电缆上就会囤积大量的热量，破坏电缆的整体结构。针对电缆中的温度异常问题，需采取监控的方法，全方位地监控电缆运行过程中的温度状态，及时发现温度过高的情况并实施合理的处理手段。电缆的安装范围广，监控温度时会存在一些难度，应该把控好电缆的运行温度，预防温度失控而出现电缆故障。

3.3预防腐蚀

电缆在电力系统中的运行距离长，部分电缆涉及到架空、暗埋等操作，促使电缆在运行期间面临着腐蚀的风险。地下埋设的电缆受到潮湿环境的影响最容易出现腐蚀。地下电缆会根据地下环境出现不同程度的腐蚀情况，因此就要实行电缆防腐蚀。电缆安装时应该提前做好防腐蚀的工作，保持干燥的安装环境，选择具有防腐蚀作用的土体，而且地下埋设的电缆不能接触化学、生物腐蚀的物质，必要时可以专门在电缆埋设时设置保护外套，防止出现腐蚀的问题。架空的电缆也要配置保护层，不论是地下埋设，还是架空电缆，都要定期做好巡检的工作，发现腐蚀问题后立即处理，避免出现大规模的腐蚀。

3.4运行管理

电缆线路的运行管理能够预防电缆故障，防止电缆发生故障问题。电缆运行管理时每年最少开挖一次中间头井，检查井内电缆线路的质量与性能，重点检查电缆中是否有积水、锈蚀、杂物等问题；从电缆线路的安全角度上进行管理，排除电缆线路运行中的故障风险，全方位地安排好检修、维修工作。运行管理人员使用超声波局放测试设备、红外成像仪器等，检查电缆的终端头，检查终端头是否有局部放电、温度发热的问题。运行管理中把运行15年以上的电缆作为重点检测对象，电缆达到负荷高峰以前也要安排运行管理，确保电缆具备安全的运行条件，按照运行管理计划为电缆安排震荡波局放试验，还要在电缆中安装好馈线自动化开关，当电缆发生故障后，馈线自动化开关可以快速地隔离故障。电缆故障预防期间利用运行管理的方法管理好电缆中的所有设备，比如继电保护器，确保各项设备在电缆中的可靠性，降低电缆故障的发生概率。

结束语

总之，在当前城市建设过程中，电力电缆故障问题需加以关注，并分析故障产生的原因与类型，采取有效的诊断技术，以此做好诊断与处理，快速找出故障发生的点，保证用电的正常、稳定。

参考文献：

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