电力电缆故障原因分析及检测方法研究

电力电缆故障原因分析及检测方法研究
摘要：目前，随着我国社会市场经济快速发展，现代化城市建设不断加快，城
市用电量逐年增加，尤其在夏季用电高峰期，我国的城市用电量增加较猛。

为了
满足电力供不应求的局面，电缆作为电力传输、电路连接的工具得到开发，在日
常生活中被广泛应运。

目前，由于电缆作为电力输送的重要工具，电网出现故障
的主要因素之一就是电缆故障，所以，电力企业要能够及时、准确掌握电缆出现
故障的检测方法、故障的类型以及原因，只有做到这样才可以保障电力系统稳定
运行，促进社会经济健康发展。

基于此，文中对电力电缆故障原因分析及检测方
法进行了分析，仅供业内人士参考。

关键词：电力电缆；故障原因分析；检测方法
1导言
电力电缆相比于架空输电线路，其优点主要为投资小、运行可靠、布局方便等。

随着我
国城镇化建设的逐步推进，各种电网改造工程也在如火如荼地进行，电力系统中电力电缆的
应用量逐年增大并且应用范围越来越广，但电力电缆不易接头，具有复杂的施工工艺，易形
成施工质量隐患，加之电力电缆多在地下埋设，其工作环境比较恶劣，电缆故障时有发生。

一旦电缆发生故障，会直接影响到电网供电，给人们的生产生活造成严重损失，因此各供电
企业也越来越重视电力电缆故障原因的分析与检测方法的研究。

2电缆故障产生的原因
在城市化大发展的背景下，城市基础设施日趋完善，使得城市人口数量急剧增长，对面
如此复杂的环境，电力企业在城市内安装电缆时主要采用掩埋的方式，该方法减少占用宝贵
的城市土地，增加城市土地的利率。

但是，由于地下含水量大，环境相对潮湿，若将电缆长
时间处在阴暗潮湿的环境中，造成电力安全事故是无法避免的，例如受潮、进水、电缆外层
老化等极易出现漏电情况。

另外，电缆沟工程量大，环境相对复杂，当城市雨季到来时，大
量的雨水将日常生活垃圾冲入电缆沟，一旦电缆出现故障，将会给电缆维修带来困难。

因此，电力技术人员如果可以熟练掌握电缆发生故障的原因，可以准确找到发生故障的位置，及时
进行抢修，可以避免对电缆沟进行大规模的挖掘，保证城市电网稳定运行，减少电力维修的
人力物力的使用，降低电力企业的维修成本，提高企业利润。

电缆出现故障的原因主要包括
以下几方面：
2.1外力损伤
在电缆安装过程中需要大量人工操作，但是许多的电力施工队来自农村，电缆铺设操作
知识了解较少，在对电缆进行安装时，部分施工人员没有按照操作流程或者在关键节点安装
时没有注意到细节，导致电缆的外绝缘或者内部受到拉力造成损伤，该种情况是造成电缆损
坏的重要原因之一，有的电缆虽是表皮受损，但是时间久了，电缆外表皮受潮会引起短路现象，严重的还会造成各种故障，使得电网系统出现大面积停电，影响人们的正常生活。

所以，在安装电缆时，需要提前对工人进行培训，操作时要特别小心。

2.2电缆质量不达标
部分电缆生产厂家由于受到资金或者技术的制约，生产出来的电缆质量较差，有的质量
达不到国家标准，该类电缆由于质量得到不保证，使用时间长了就会造成各种故障，所以，
选择质量达标电缆进行施工，可以降低故障发生的频率。

2.3电缆绝缘老化
当电缆长时间工作会造成绝缘性能下降，造成电缆绝缘老化变质的原因多样。

比如，电
缆内部气体在通电的状态下就会产生游离、电缆内部介质电解后会产生臭氧，臭氧会腐蚀电
缆外绝缘体以及长时间工作会产生大量的热，同样会造成电缆老化。

同样造成电缆绝缘过热
的原因也有很多，常见的有电缆内部气体游离过快造成电缆绝缘内部过热，电缆超负荷工作
也会产生大量热量。

有的电力企业为了降低成本投入，一般会采取一条电缆沟内铺设多条电缆，但是该做法使得电缆沟内空气流通性降低，多根电缆同时运行会产生热量，造成沟内温
度增加，当达到电缆绝缘所承受的温度时，就会造成电缆老化现象。

特别在夏季时，气温相
对比较高，电缆极易在接头处因电缆超负荷工作温度高而被击穿。

3电缆故障分类
正确判断电缆故障性质，十分有益于电缆故障点的快速检测，按照当前的电缆故障检测
技术与故障点绝缘电阻值情况，可把常见电缆故障类型分为下列三种：
3.1开路故障
这类故障通常是指电缆与电缆间或电缆对地的电阻值在规定值范围内，但实际工作电压
无法向终端传输或虽然也有部分电压传输到终端，但几乎没有负载能力，这些都属于开路故障，在实际生产中，我们见到的断线故障属于一种特殊的开路故障。

3.2低阻故障
当电缆与电缆间的绝缘有损坏现象或电缆对地的绝缘有损坏现象时，电缆绝缘电阻必然
会减小，在电缆绝缘电阻比十倍电缆特性阻抗还要小的情况下，我们称这种故障为低阻故障。

在测量低阻故障时，可用低压脉冲反射法。

3.3高阻故障
当电缆与电缆间或电缆对地的绝缘电阻比正常值低很多，但比十倍电缆特性阻抗大时，
我们把这种电缆故障称作高阻故障。

对高阻故障的测量，不能使用低压脉冲反射法，按照高
阻故障具体性质的不同，又可把高阻故障的性质分为泄漏性与闪络性两种。

4电力电缆故障的检测方法
4.1电桥法
一种传统的检测电路故障的方法是电桥法，其能够实现最为理想的效果。

如此的检测方
法比较方便，具备较高的检测精度，是经常使用的检测电路故障的方法。

然而，其面临着相
应的不足之处，由于检流计缺少灵敏性和电桥的电压比较差，因此其只是适宜检测低电阻的
电缆故障。

针对断路故障电缆泄露和高电阻设备难以应用如此的方法进行检测。

4.2高压电桥法
在检测电缆中，比较常见的一种检测故障的方法是高压电桥法。

其检测原理如下：针对
高电压电桥中恒流电源的刺穿导致电缆故障的位置，在某种程度上使较大的电桥电流进行流动，从而使相应的电位差形成于电桥整体线路的两边，通过对电桥平衡进行协调的方式，对
故障位置的差距进行统计。

针对实际应用高电压恒流电源来讲，能够实现电桥高阻检测范围
的拓展，相对而言，其能够更加准确和便捷地检测结果。

并且，针对电桥法的分析理论，也
就是电缆线路整体电缆和中心线路电阻按照比率分配的这种特性能够推动形成电桥检测机制。

4.3低压脉冲反射法
应用低压脉冲反射的方法检测电缆故障的情况下，需要将低压脉冲注入到损害的线路当中。

在脉冲顺着电缆线路向故障位置传输，也就是电流输送过程当中碰到阻抗不符合的情况下，在检测设备上显示反射脉冲，借助设备对记录的数据进行体现，从而对电缆的波速度和
反射脉冲的来回时间差值进行计算，最终获得测试点和故障点间的距离。

如此的方法比较简单，能够更加显著地呈现测试的结果，在难以对故障资料进行确定的时候，能够直接性地进
行检测。

然而，其也面临着不足之处，也就是不可以适用在闪络性故障和高阻抗故障上。

4.4冲击高压闪络法
在检测电力电缆故障的一系列方法当中，平时施工工作者应用非常普遍的一种方法是冲
击高压闪络法。

该方法的检测原理是：在将冲压高压施加在故障电缆开端位置，进而非常迅
速地击穿出现故障的位置，且将故障位置一瞬间的电压突跳信息数据记录下来。

对电缆始末
和电缆故障位置的数据信号的消耗时间进行认真地分析，进而测试其时间距离，最终获得故
障位置，且实施相应的策略。

5结束语
总之，随着我国电网规模的不断扩大，电力电缆的使用范围越来越广，要想更好地防范、处理电缆故障，我们就必须了解电缆故障性质与故障分类，明确电缆故障产生原因，掌握电
缆故障检测方法，并采用科学、合理的对策来防范电缆故障，只有这样才能有效防止各类电
缆故障，更好地保障我国电力供应的连续性、可靠性，促进我国电力事业的长期健康可持续
发展。

参考文献
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