电力电缆的故障诊断及对策研究

摘要：在电力系统日常运行工作中，常会由于电力电缆自身质量、不当施工以及不合理的运行维护等诸多因素，影响到电缆的正常运行。本文阐述了电力电缆故障发生的原因，及对其故障诊断方式进行分析，并进行相应对策的研究。

关键词：电力电缆 故障 诊断 对策

1 电力电缆故障原因概述

1.1 机械受损 在电力电缆的故障中，比较常见的是机械受损故障，这种故障大多会造成停电，并且非常容易被识别。机械受损的原因主要包括外力的直接损坏、施工损坏以及自然损坏。其中：外力的直接损坏是指在进行打桩或地下线路施工时对电缆造成的误伤；施工损坏是指机械的牵引力过大而使得电缆受到拉损以及过度弯曲受到损坏等；自然损坏是指因滑坡或土地沉降等自然外力导致的电缆损坏等。

1.2 绝缘受潮和绝缘老化 绝缘受潮一般会在直流耐压和绝缘电阻实验中被发现，其主要表现为泄流电流增大、绝缘电阻降低。造成绝缘受潮的原因包括：电缆生产质量不佳、电缆密封工艺不佳以及电缆护套受到腐蚀等。绝缘老化是指电缆在长期的电和热的作用下，其自身的物理特性也会发生变化，进而导致介质损耗增大或绝缘强度增大而引起的绝缘老化。其原因包括：电缆造型不当、长期受热、外界不良化学反应环境等。

1.3 过热和过电压 电缆过热的原因包括外界事故的烧伤、长期的负荷工作以及长时间的热辐射等。电过压是指电缆存在缺陷时会导致电缆的绝缘被击穿，原因包括：绝缘层中含有杂质、电缆的屏蔽层中含有遗漏以及绝缘层的严重老化等。

1.4 设计不良和质量缺陷 在新兴电缆的新设备、新工艺、新材料等附件中往往不能够吸取足够的运行经验，而表现为设计不良，主要包括：材料的不恰当选取、防水不严以及机械强度不足。电缆自身质量对电缆线路的运行造成直接的影响，电力电缆的质量缺陷主要包括：电缆附件质量存在缺陷、电缆附件质量存在缺陷以及三头制作质量存在缺陷等。

2 电力电缆的故障诊断分析

2.1 声音检测法 所谓声音测量法就是依据故障电缆自身在放电过程中放出的声音来进行诊断检测。这种方法适用于高压电缆的线芯对绝缘层闪络的放电，这种方法进行电力电缆故障诊断中要用的设备是直流耐压试验机。当电容器被冲到一个固定电压值时，球间隙就会对电缆的故障芯线进行放电，在放电的过程中会产生“滋、滋”的放电声。这时对于明敷设的电缆就可以凭借听觉进行故障位置的直接查找。若故障电缆为地埋形式，应首先对电缆的走向进行确定，并在放电声音最小时，借助于耳聋助听器等低频放大设备对故障位置进行查找。在查找的过程中，须将低音器靠近地面，并沿着电缆的走向缓慢移动，当听到放电声最大的时候，这个地方就确定为电缆故障点。这种方法的使用过程一定要注意安全，在电缆的末端和实验的设备端应进行专人的监视。

2.2 电桥检测法 所谓电桥检测法就是指运用双臂电桥来测出电缆中流过芯线的电流阻值，再对电缆的实际长度进行准确的测量，并按照电缆长度同电阻之间的正比关系，来对电缆的故障点进行计算。这种检测的方法对于短路点接触或电缆芯线间接短路接触阻值小于一欧姆的故障，其误差一般会在三米以下。对于故障点的接触阻值大于一欧姆的故障，则可进行高电压烧穿的方法来使得电阻降到一欧姆以下，再按照此种方法进行测量。采用电桥法对电力电缆故障进行诊断时应保证其测量精度，因此，电桥连接线应尽可能的短，线径尽可能的大，在同电缆芯进行连接时应采用焊接或压接，在计算的过程中，要保留全部的小数位。

2.3 电容电流检测法 所谓电容电流检测法是指在电缆的运行过程中，芯线之间和芯线与地之间都存在着电容，这种电容呈均匀的分布，并且电容量同电缆的长度之间呈现出线性比例的关系。电容电流检测法就是依据这一原理来进行故障测定的，这种检测方式适用于对电缆芯线断线故障的测定。其测量步骤首先由电缆的首端分别进行芯线的电容电流测定，这种测定应保证施加的电压是相等的。然后在电缆的末端在对芯线的电容电流的数值进行测定，来核对断线芯线同完好芯线的电容比，进而对断线距离的近似点进行初步的判断。最后利用公式来进行最终故障点的测定。在电容电流检测法的进行过程中应保证电压恒定，电流表的值读取准确，对电缆的总长度的精确测量，来实现检测的误差的最小化。

2.4 零电位检测法 所谓零电位检测法就是指不需要复杂的计算和精密的仪器，就可进行直接的接线测量。这种检测方法适用于对长度较短的电缆芯线的故障检测。其检测方法是将电缆存在故障的芯线同相同长度的导线并联，再在两端加上相同的电压值。此时，存在故障的电阻丝上的任何一点通完好的电阻丝上的任何一点上的对应位置间的电位差为零；同理，两点间电位差为零时，其两点必然是对应的两点。在检测过程中，因为微伏表是负极接地的，通电缆的故障点是等电位的，因此，当微伏表正极在比较的导线上左右移动至指到零时，点和故障点就处于等位状态，这个对应点就为电缆故障点。

3 电缆故障相关对策研究

3.1 对电力电缆的施工质量进行严格的控制 要使得电力电缆的故障减少，首先应从基础管理工作抓起，减少在电缆施工过程当中的人为机械损伤和电缆故障。在电缆的铺设沟内应事先进行软土或沙子的铺垫，要砌砖块或水泥的盖板，在电缆的转弯环节，应确保其的转弯半径与弯曲半径负荷规程的要求相符合，使得电缆能够自然的弯曲，从而减少电缆受到机械损伤的几率。

3.2 制定和完善相应规章制定 首先应进行电力电缆维护、检测、防火及报警等相关制度的制定，并逐渐的进行完善。其次，应坚持进行定期的巡视检查工作，包括：电缆中间接头的定期温度测量、按规定进行的相关预防实验等。最后，电力电缆的防火应按照相关部门的规定进行设计，并对设计严格参照，来实现各项电缆防火措施的制定。

3.3 电力电缆头制作工艺的进一步改进 通过对电缆头制作工艺的进一步改进，来确保电缆的终端头和中间头的制作质量。此外，还可以通过提高施工工人的技术素质，要求他们认真细心，并进行技术规程的严格参照，来确保电缆头终端头和中间头的制作质量。

4 结语

正因为有了电力电缆的应用，才使得我们的生活井然有序。电缆的故障必不可免，但是我们能够进行相应对策的实施，使得电缆的故障率降低到更小。发生故障后，利用现有设备和条件，采用正确的测量和判断，快速、准确的确定故障点，及早排除发生故障确保正常用电。这样电缆检测工作就轻松了很多，节省人力、財力、物力的同时，人们的正常用电也得到了保障。

参考文献：

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[2]张庆达.电缆实用技术手册（安装、维护、检修）.中国电力出版社.2009.

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[4]毕国轩.电力电缆故障原因分析及探测方法探讨[J].山西电力.2005（02）.

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