高壓電纜故障原因分析及對策措施

張志明

【摘要】：分析了高壓電纜故障產生原因，包括生產制造過程、安裝調試過程、絕緣老化原因、外力破壞原因。在此基礎上對電力電纜故障進行分類，并詳細介紹了電纜故障的檢測方法對電纜運行維護工作具有積極作用。最后，給出四點高壓電力電纜故障預防措施，對減小故障發生率具有重要意義。

【關鍵詞】：高壓電纜故障；故障原因；故障分類；故障檢測；預防措施

引言

21世紀以來，國內經濟社會呈現速增態勢，綜合國力顯著提升，國內國際皆取得了輝煌成就，這無不與中國電力、能源事業的科學健康發展密切相關。城市現代化進程的加速發展，對城市的供電系統也提出了更高的要求。電力能源從發電、輸電、變電、配電直至用戶側，電力電纜的作用舉足輕重。詳細分析高壓電纜故障原因，對給出高壓電纜故障防范措施具有指導意義。歸納高壓電纜故障類別，研究故障檢測方法，對電纜運行維護具有指導性意義。

1、高壓電纜故障原因分析

高壓電纜按照故障產生的原因主要有以下四類：生產制造過程、安裝調試過程、絕緣老化原因、外力破壞原因。（1）由電纜的生產制造引起的電纜故障可涵蓋到電纜本體、接頭等。正常情況下，由于現代制造工藝的進步，電纜本體缺陷誘發的電纜故障概率較小，然而實際生產中，廠家并未按生產規定或為趕工期進行搶工，會使這種概率加大。絕緣偏心、絕緣屏蔽厚度不均勻、絕緣內有雜質、電纜金屬護套密封不良等題是最多在電纜生產過程中出現的問題；（2）電纜的安裝施工應嚴格按照工藝規定進行，但電纜安裝時環境較差，現場溫度、濕度、灰塵等不易控制，些許的沙粒等雜質進入電纜絕緣中可能都會對其長期安全運行留下隱患。電纜項目竣工驗收時也應嚴格按照試驗要求進行；（3）電纜長期在電和熱的作用下，絕緣材料會長時間處于高溫狀態，加上長期受到強電磁場的影響，絕緣層老化程度大大加快。超負荷運行是電纜過熱的主要原因，外加環境封閉帶來的較差的通風質量，將嚴重影響電纜的絕緣層壽命。另外，作為傳輸電纜的重要組成部分，電纜接頭的安裝工作量較大。但由于現場施工不到位原因，絕緣帶層間不可避免地會有氣隙和雜質，也會加劇電纜絕緣層老化變質；（4）據統計機械外力破壞導致的電纜故障占到電纜總故障的一半以上，主要因為在城市發展中的土地翻新、地表塌陷等操作牽引力過大，對電纜損傷嚴重，甚至導致電纜破裂或者斷路。

2、高壓電纜故障檢測方法研究

當電纜發生故障時，電纜線路的參數都會發生變化，準確測量相關電氣參數的變化量，可推算出故障類型或者故障點的距離。

2.1低壓脈沖法

低壓脈沖法的原理是在故障電纜上加上一個低壓脈沖信號，當脈沖遇到故障點或者電纜接頭、電纜終端時，由于電氣參數突變的原因將會對脈沖信號產生該方法適用于開路故障和低阻故障，但其局限性在于存在檢測盲區。由于測試儀器一般采用矩形脈沖，如果在脈沖寬度時間內測得的反射脈沖與發射脈沖相互重疊，則儀器無法區分兩種波形，即不會測出故障點的距離。

2.2萬用表法

萬用表發的測量原理為：在終端將電纜的金屬屏蔽層與電纜纜芯進行短接，在始端利用萬用表測量電纜纜芯與金屬屏蔽層之間的電阻值。如果測得電阻值為無窮大，測故障為開路故障；如果測得電阻值大于兩倍的線芯正常電阻，則視為似斷非斷故障類型。對于三芯電纜，若金屬屏蔽層，則在終端位置將金屬屏蔽層短接，然后用萬用表在始端測量三相間的電阻值和三相對絕緣層的電阻值。如果電纜不具備金屬屏蔽層，只需測試相間電阻。

2.3沖擊閃絡法

沖擊閃絡法利用向故障點發射一個高壓脈沖信號，將故障點擊穿放電，即發生閃絡現象。沖擊閃絡法的適用范圍最廣，由其對高阻故障和閃絡性故障十分有效。除了沖擊閃絡法還有直流閃絡法，區別在于施加的信號變為了直流沖擊電壓，目的也是擊穿故障點并產生放電現象。

3、高壓電纜故障防范措施

電力電纜作為電力系統中重要的組成部分，減少其故障發生率具有重大意義，本文將從以下四方面進行闡述。

3.1加強電纜質量檢驗工作

生產質量是企業的生命線。電纜生產企業應嚴格按照生產規定進行生產，加強企業內部電纜質量的管理，提高質量意識，嚴格地按照規定對生產的電纜產品進行試驗工作，杜絕問題電纜流向市場。監督部門也應該對企業出廠的電纜產品進行嚴格的質量檢驗，如定期對電纜進行抽樣檢查，以確保電纜質量。

3.2保證電力設計質量

各電力設計院是對電力系統進行設計的部門，應充分發揮其在整個電力系統規劃、實施過程中的重要作用。努力提升各單位設計人員的整體設計水平，并在各地設計單位之間加強交流和學習，對出現在不同地方的電纜故障問題進行通報與原因探討。

3.3提高電纜安裝質量

電纜安裝現場環境的復雜，安裝的技術要求較高，電纜的施工隊伍應提高自身的技術素養，并嚴格按照安裝規范進行，電纜接頭安裝人員更應如此。在電纜敷設時采用牽引方式應防止轉彎處的側壓力過高，接頭安裝時應注意采用好的工藝措施保證安裝水平，并在施工中不斷總結。

3.4減少受外力破壞

城市的市政設計單位負責對城市進行規劃，其中包括道路的翻新工程等。這些單位應與電力設計單位進行溝通交流，避免對已埋設的電纜造成嚴重損壞，影響城市電力系統安全。電纜運維部門也應加強對電纜的監測，避免一些外力對電纜的破壞。

結語

分析了高壓電纜故障產生原因，包括生產制造過程、安裝調試過程、絕緣老化原因、外力破壞原因。在此基礎上對電力電纜故障進行分類，按照不同屬性可分為不同類型的故障，包括低阻故障、高阻故障和閃絡性故障等類型。另外，還詳細介紹了電纜故障的檢測方法，對電纜運行維護工作具有積極作用。最后，給出四點高壓電纜故障預防措施，對減少故障發生率具有重要意義。

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