電力電纜故障原因及檢測技術

李晨 吉明 孫昀

摘 要：電力電纜是電網系統中不可或缺的電力傳輸設備，提高電力電纜運行的穩定性，對保證地區穩定供電具有十分重要的意義。但電力電纜在長期運行過程中可能會受到多種因素的影響，如自然環境、自身質量、施工等，導致運行穩定性不足。為提高對電力電纜的管理與檢測水平，文章對電力電纜故障原因及檢測技術進行了分析，旨在為相關人員提供參考。

關鍵詞：電力電纜;故障原因;檢測技術

引言

隨著各行業生產力的不斷提升，社會對電力資源的需求量不斷上漲，電力電纜在電力系統中的應用范圍不斷擴大，為提高電力電纜的運行質量，相關人員應持續研究電力電纜檢測技術，提高對電力電纜故障的檢修水平，使電網系統更穩定、更高效地為社會輸送電能。

1.電力電纜故障的原因分析

1.1自身質量問題

一般情況下，電力電纜是直接架設在自然環境中，在長時間的運行過程中會受到自然因素的影響，如陽光直射、冰霜雨雪、樹障、小動物誤觸等，各種因素都會使電力電纜外部的保護層加速老化、磨損，也會使其絕緣能力不斷下降，甚至會完全喪失絕緣能力。若電力部門未能定期組織人員對電力電纜設備進行檢修，未能及時更換或維修老化的電力電纜設備，不僅會影響該地區正常供電的穩定性，還會給周邊居民帶來嚴重的安全隱患。

1.2運行壓力不斷增加

為促進經濟增長，國家在發展中出臺了一系列拉動內需的政策和舉措，各行業在國家政策的護航下快速發展，社會對電力資源的需求量不斷提高。但很多電力電纜設備架設時間較久，未能及時更換新型電力設備，使得很多電力電纜長時間處于超負荷運載狀態。若未能對此種情況進行針對性整改，不僅會大幅提升電力電纜的故障率，影響地區供電的穩定性，還會造成大量電力資源浪費。

1.3施工規范性不足

電力電纜施工流程包括施工方案設計、準備施工材料、電纜溝支架、電纜管敷設、電纜中斷安裝等多個環節，因為通電情況下的電力電纜會對人體造成非常嚴重的傷害，所以電力電纜的施工過程不僅對施工技術有一定的要求，對使用規范性的要求也非常高。但在電力電纜的實際施工中還存在較多不規范操作，具體表現如下：首先，施工前準備不充分。設計人員未能在施工前對現場環境進行充分勘察和規劃，未能根據勘察結果完善施工計劃，導致施工開始后施工人員無法明確選擇設備安裝位置，且各部分施工銜接性差，總體較為混亂。還有部分施工人員未能正確處理電纜、接頭等核心設備的安裝工作，為電纜設備的運行埋下隱患。其次，施工技術有待提高。電力電纜工程量大、線路跨度大、施工材料與設備多，施工中會涉及多個部門、單位和人員，對現場部門和人員的統籌難度較大，還有部分施工人員對現場環境和安裝技術的了解不到位，同時部分施工單位為追趕施工進度，也會存在操作不當、低質量施工等問題。因施工環節中的規范性難以保障，可能會造成電纜設備在安裝前已經出現破損、設備連接效果不佳、接觸不良等情況，都會對電力電纜的長久運行產生負面影響。

1.4外力破壞

隨著城市改造步伐地迅速加快，越來越多的管線入地，市政、道路、橋梁等施工建設源源不斷。在地下密閉的空間當中，電纜與燃氣、熱力、通信等各大管線并存，相互影響，管理存在困難。一旦某類管線發生事故，其他管線也不能獨善其身，往往存在著“城門失火，殃及池魚”的連鎖反應。近幾年來外力破環已經成為電纜線路故障的主要原因。

2.電力電纜試驗方法

目前，我國正處于經濟企穩回升的關鍵時期，各行業對供電穩定性的要求非常高，一旦大規模停電，不僅會影響居民的正常生活，還會對地區經濟發展產生不利影響，在此背景下，在線檢測方法在目前電力電纜隱患排查中的應用范圍逐漸擴大。雖然在線檢測方法在實際應用中取得了良好的應用效果，但該技術目前仍處起步階段，大部分電網中未能安裝支持在線檢測的配套設備，因此對電力電纜的隱患排查還應結合工程的實際情況選擇合適的檢測技術。

（1）振蕩波電壓法。振蕩波電壓法能根據電力電纜的局部放電狀態檢測電力電纜的故障和缺陷，且該方法不會對電力電纜造成新的傷害。具體操作流程是先對試驗段電纜進行充電，直至電纜內部電壓符合試驗條件后，再對其進行放電操作，在放電操作的同時進行擊穿試驗，最后再利用電感線圈進行集中放電。采用震蕩波電壓法最高可向電力電纜中施加500赫茲級別的電壓，且作用時間短、操作簡便、攜帶運輸方便，對電力電纜故障的檢測較為全面。（2）諧振電壓試驗。諧振電壓試驗主要用于對電力電纜的電流容量和最大電壓進行測試，主要是為了解決電力電纜電壓過低的問題，通過該方法能得到電力電纜最大電容量數據，并根據測試結果對電力電纜進行針對性改進，使其能滿足電力系統運行的電壓需求。具體試驗方法是通過人為控制調整電力電纜系統電感量、試驗頻率等各項參數，使電力電纜處于諧振狀態，通過觀察不同試驗參數下電力電纜的不同表現，得到最終測量數據。諧振電壓試驗在應用過程中需要使用的設備較多，如變頻串聯諧振耐壓試驗裝置、電纜交流耐壓試驗裝置、工頻諧振試驗裝置等，但該試驗方法目前已發展得較為成熟，并且試驗裝置的種類較全，在對電力電纜進行試驗時，可根據實際情況選擇針對性更強的方法和裝置，以獲得更準確的試驗數據。

3.電力電纜檢測方法與技術

3.1脈沖檢測法

脈沖檢測法又分為低壓脈沖反射法和二次脈沖法，其中低壓脈沖反射法是將低壓脈沖注入發生損壞的電力電纜線路中，若脈沖電流在輸送過程中遇到不適用阻抗，脈沖會向檢測裝置發射檢測信號，通過計算脈沖信號的往返時間和傳輸速度得到故障位置信息。低壓脈沖反射法應用的便捷性較高，對低阻故障和開路故障具有較好的檢測效果。二次脈沖法是將發生器介入測試電纜一端，向電纜中輸送脈沖并有效擊穿高阻故障點。測量脈沖在受到高電阻故障電弧后會立即反射，且高阻故障會在起弧時轉化為瞬時短路故障，進而引發低壓脈沖波形變化。通過分析波形的變化趨勢即可得到電力電纜故障的位置信息。二次脈沖法在檢測電力電纜的高阻故障時具有良好的應用表現。

3.2萬用表檢測技術

萬用表檢測技術是目前電力電纜故障檢測中應用最廣的一種技術，該檢測技術具有適應性強、檢測方式簡單、經濟性強等諸多優勢。在電力電纜發生故障后，檢測人員可利用萬用表分別檢測電力電纜的電纜芯、金屬屏蔽層等構件的電阻，通過電阻檢測結果即可準確判斷電纜故障性質，為下一步根據不同故障的特性采取針對性的故障處理方式，進而提高電力電纜運行的穩定性。

3.3電橋法

電橋法是傳統電力電纜故障檢測中一直沿用的方法，該方法檢測精度較高，適用場景較多，且應用便捷程度高。具體應用方式是先用短接的方式將正常電力電纜和故障電力電纜相連，然后將此電力電纜的一端與單臂電橋相連，通過放電測試電力電纜故障前后電阻值的變化情況，綜合分析電力電纜的長度，判斷故障發生位置，為確定維修方法奠定基礎。

3.4直閃法

直閃法是對電力電纜故障進行初步檢測的一種方法。該方法是向故障電纜中施加沖擊或直流，使電流瞬間擊穿電力電纜故障點，檢測裝置會記錄擊穿瞬間產生的反射電波傳輸數據，通過計算電波傳輸速度和反射時間，即可準確判斷電力電纜的故障發生位置。直閃法是目前應用最廣泛的電力電纜擊穿故障檢測方法。

結語

綜上所述，在現代社會中，電力資源為各行業的發展提供了必要的能源支持，對社會的穩定發展起到了不可或缺的重要作用。電力電纜作為電網系統的重要組成部分，能提高電能的傳輸質量和效率，但運行過程中易受到多種因素的影響，相關人員應深入分析引發電力電纜故障的原因，根據實際情況采用針對性的實驗方法和檢測技術，為維修工作的開展提供有力的數據支持。

參考文獻

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