論述電纜故障產生的原因、查找方法及預防措施探述

彭積城 吳劍釗 王耀 郭煌

摘要：本文客觀地說明了做好電纜故障產生的原因、查找方法及預防措施研究工作，具有重要的現實參考意義：有利于延長電纜使用年限，使其應用中能夠處于穩定、高效的運行狀態。

關鍵詞：電纜故障;原因;查找方法;預防措施

一、電力電纜故障的分類

按電纜的組成材料（物理特性）可分為：導體故障和絕緣故障。其中導體故障又可分為斷線故障和似斷非斷故障。所謂斷線故障，即電纜的電纜芯或者其屏蔽層存在一處或多處斷開的故障。若某處似連非連或者電纜的接頭部分芯線或者屏蔽線沒有處理好造成的故障則為似斷非斷故障。絕緣故障又分為泄漏性故障和閃絡性故障。降壓后絕緣自行恢復的為閃絡性故障，不可自行恢復的為泄漏性故障。泄漏性故障又有髙阻性和低阻性之分。

按電纜的結構特性可分為：單相接地故障、單相故障、相見故障、相見并對地故障、開路故障以及混合性故障。

按電纜故障發生的原因可分為：運行故障、預示故障、外力破壞形成故障。

按故障發生在電纜的部位可分為：主絕緣故障、護套故障、本體故障和接頭機故障。

按故障外表特性或給人的直接感受分為外露性故障和封閉性故障。

按電纜的耐壓等級可分為：低于6kV的低壓電纜故障、6-35kV的中壓電纜故障以及高于35kV的高壓電纜故障。

按電纜的損壞情況可分為：單點故障、多點故障、大面積或長距離故障以及質量問題。

按故障的測試方法：依據電橋測試法可分為低阻故障、高阻故障和開路故障;依據行波反射理論可分為開路故障、地阻故障和高阻故障。

二、引起電纜故障的主要原因

1、電纜自身的質量或老化

比如電纜接頭制作不合格時，會使接頭進水或混入水蒸氣，在電場長時間的作用下形成水樹枝，逐漸損害電纜的絕緣強度而造成故障。

2、過熱

產生過熱的原因是多方面的，內部原因主要是電纜絕緣內部氣隙游離造成局部過熱，從而使絕緣碳化;外部原因主要是長期過負荷運行造成溫度升高，尤其是在酷暑，電纜溝和隧道通風不暢或者處在干燥管中的電纜，極易因本身溫度過高從而減速損壞絕緣性能。

3、外力破壞的影響

由于電纜運行環境較為惡劣好，且在復雜的環境條件下可能會受到外力破壞影響，從而導致其故障發生。具體表現為：（1）受到機械開挖、人工打樁施工作業等因素的影響，從而損壞了電纜，引發了其故障問題;（2）電纜長期運行中復雜環境條件的影響，會對其工作性能產生潛在威脅，加上電纜安裝、固定不牢固，可能會引發變形、摩擦等問題，最終導致了其絕緣故障的發生;（3）在地面沉降、車輛碾壓或其它外力破壞作用的影響下，會引發電纜實踐應用中的變形、錯位等問題，也會加大電纜故障發生率，影響其應用效果。

三、電纜故障查找方法探討

1、三次脈沖法

該電纜故障查找方法應用中具有綜合性強的特點：實現了對低壓脈沖法。高壓閃絡法的整合利用，能夠滿足電纜高阻故障的測試要求，并通過對相關波形圖的深入分析，確定故障點距離。實踐中若采用三次脈沖法進行電纜故障查找工作時，則需要注重性能可靠的中央數據計算和處理設備、高壓放電設備、低壓信號采集設備等不同設備的配合使用，從而提升該方法作用下的電纜故障查找水平。

2、低壓及高壓脈沖法

低壓脈沖法在電纜故障查找應用中需要使用兆歐表對其絕緣電阻進行測量。在具體的操作過程中，需要作業人員先對電纜故障性質進行科學判斷，了解故障相線絕緣情況的基礎上，用小;量程電阻表對故障相線的電阻進行測量就，從而得到相關的且準確性良好的電阻值，進而對電纜故障后續的查找工作開展打下基礎。基于高壓脈沖法的電纜故障查找，需要對實踐中的波形進行分析。在具體的操作過程中，作業人員應在“電流決定電壓”為原則的前提條件下，通過對電纜基礎電壓的確定，進而對其放電電流進行深入分析，然后執行逐漸升壓步驟。實踐中若發現放電電流較小，則說明與之相關的故障電阻較大，進而對相應的波形進行觀察，可知該波形為上下振蕩的正弦波。此時，可繼續執行升壓及放電操作，直到產生的波形具有周期性變化特點為止，進而將該波形與典型的波形進行對比分析，實現對電纜故障點的測距處理。

3、電橋法

電橋法是在電纜線路測試端接上測試儀器，分別把電纜良好相和故障相的兩段導體作為電橋的兩個橋臂，然后再跨接另一端的兩相導體構成一個回路。對電橋進行調節，當電橋平衡時，相應的橋臂電阻乘積應該相等，由于電橋上兩個橋臂的電纜導體的長度與電阻值成正比，可轉換電纜導體電阻之比為電纜長度之比，在參考電橋上可調電阻數值和標準電阻數值，即可以得出電纜故障點的初測距離。這種方法主要用于測尋電阻值在100kΩ以下的三相、兩相、單相以及相間短路的故障。通常不適宜用于測尋高電阻故障和閃絡故障。不過，由于電橋法是根據現場電壓表和電阻比再通過人工計算得出電纜的故障距離，其準確度通常較低，通常不會應用于港區范圍內。

四、電纜故障的預防措施

1、防止外力破壞

相關部門應該加強日常的巡視管理，安排工作人員定期進行巡查，檢查10kV電纜的運作是否存在問題以及是否存在安全隱患等。在重點電纜的鋪設地點應該設置提示牌，提醒巡查人員重點檢查。政府以及承包企業之間應該加強溝通，政府應該向施工企業強調電力電纜鋪設的重要性以及鋪設質量不過關造成的后果，加強施工單位的安全意識，加強其防止電力電纜被挖斷的防范意識。

2、加強電纜的質量管控

相關部門應該按照10kV電力電纜的輸電和鋪設需求，結合鋪設地點的環境，選擇合適的電纜。工作人員在購買電纜材料時要貨比三家，在眾多的電纜品牌中選擇質量過關的電纜。相關部門應該組織員工進行培訓，加強員工的專業知識，從電纜的原理到電纜敷設、電纜頭制作等進行全方位的培訓。在購買電纜以及相關材料時安排相關專業知識的工作人員進行采購，避免商家濫竽充數提供一些質量不過關的材料。

3、加強施工管理

我國很多電纜鋪設工程沒有專業的管理人員，而且工程進行的過程中監督工作做的也不到位，導致施工團隊進行施工作業的時候不太嚴格，埋下很多安全隱患。在進行電纜鋪設施工前，要先對周圍的環境進行考察，了解土質、水源、管道等情況，結合工程的需要、周圍的環境和電纜的鋪設需求確定施工方案和計劃。在工程進行的過程中，施工方要安排好各個工序的進行順序，對工程的進度進行全面的控制，制定好工程的總體進度之后，要進一步的細分，每個工序都進行規劃。在施工過程中，常常會用到一些大型設備和機械，施工人員要小心使用這些設備，防止使用不當對電纜造成損壞。在電纜的關鍵部位要增設溫度檢測儀器，保證溫度過高時工作人員能夠及時發現，避免燒壞電纜。

結束語

未來電力企業發展中應注重電纜運行工況的嚴格把控，通過對故障原因、查找方法及預防措施的配合使用，實現對電纜故障的科學應對，促使其實踐應用水平得以不斷提升。

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