高压电力电缆故障原因分析及其试验措施 王晓华

高压电力电缆故障原因分析及其试验措施王晓华

发表时间：2017-11-20T18:07:17.050Z 来源：《电力设备》2017年第19期作者：王晓华1 许文强2 聂立贤3

[导读] 摘要：随着我国经济的快速发展，“城乡一体化”的基础设施不断建设完善，国家和社会以及人们对电力的需求发生了巨大的变化，电力消耗与日俱增，为了可以保证国家和社会以及人们正常的用电需求，高压电力电缆已经投入使用，高压电力电缆不仅可以保证电能的质量，而且还能保证日常用电量的巨大消耗

（1.国网河北省电力公司检修分公司；2.国网冀北电力有限公司；3.国网河北省电力公司检修分公司）

摘要：随着我国经济的快速发展，“城乡一体化”的基础设施不断建设完善，国家和社会以及人们对电力的需求发生了巨大的变化，电力消耗与日俱增，为了可以保证国家和社会以及人们正常的用电需求，高压电力电缆已经投入使用，高压电力电缆不仅可以保证电能的质量，而且还能保证日常用电量的巨大消耗。所以，加强合理使用高压电力电缆，提高电力企业电力传输的质量和效率，进而促进国家电力行业的稳定、可持续发展。

关键词：高压电力电缆；故障分析；试验研究

引言

随着国家越来越重视电力发展程度，在输电、运转方面也给予高度的关注，特别是在高压电力电缆方面，分析其正常运行状态、常见的故障及其原因以及有效的实验方法，保证高压电力电缆的正常使用，俨然已经成为了社会科学研究学者和国家电力管理部门关注的重点之一。在积极、有效扩大电力电缆的使用范围的同时，加强对高压电力电缆的快速准确的故障诊断和维修以及强化线路布置管理，从而促进国家电力事业的发展，提高了电力传输效率和运行的质量。

1 探测电力电缆故障的意义以及故障出现的原因

当高压电力电缆运行使用到一定年限之后，其故障发生的概率会逐年增加，风险也随着逐年加大。因为电力电缆大多是埋在地下，一旦出现故障时很难找出，如果路径不清楚，故障点测距不够准确，就更加大了查找的难度，不仅仅浪费了大量的时间，也很容易造成严重的损失或伤害。因此，准确探测电力电缆故障无论是对人身安全还是对社会生产都有着非常重要的作用及意义。长期以来，引发高压电力电缆故障的原因大致分为以下几点：

（1）由高压电力电缆的生产制造引起的电缆故障能够涵盖到电缆接头、本体等。一般情况下，因为现代制造工艺的不断进步，电力电缆本体缺陷引发的电缆故障率比较小，但是在实际生产中，厂家为赶工期或是没能按照生产规定进行抢工，加大了这种概率。电缆金属护套密封不良、绝缘屏蔽厚度不均匀、绝缘偏心、绝缘内有杂质等问题是在高压电力电缆生产过程中出现最频繁的问题；

（2）高压电力电缆的安装必须要严格按照工艺规定进行施工，然而在电力电缆进行安装时环境比较差，现场湿度、温度、灰尘等都不易被控制，一些沙粒等杂质进入电缆绝缘中可能都会对其长期运行留下安全隐患。电力电缆项目在竣工验收的时候也应该要严格按照试验要求进行；

（3）高压电力电缆因为长期在电和热的作用下，绝缘材料会长时间处于高温状态，加上长久以来受到强电磁场的影响，大大加快了绝缘层老化程度。电缆过热的主要原因是超负荷运行，再加上因为环境封闭所引起的通风质量较差，这都会严重影响电缆的绝缘层使用寿命。除此之外，电缆接头作为传输电缆的重要组成部分，其安装工作量比较大。但因为现场施工不到位的原因，难以避免绝缘带层间会有杂质和气隙，这也加剧电缆绝缘层的老化变质；

（4）据相关统计表明，机械外力破坏所引起的电缆故障占到高压电力电缆总故障的半数以上，主要因为在城市发展中的地表塌陷、土地翻新等操作牵引力太大，会严重损伤电缆，甚至会引起电缆破裂或者断路现象出现。

2 高压电力电缆试验方法

目前针对国内高压电力电缆故障原因和维修予以了高度重视，如何提高电力电缆的有效性，提高其绝缘性能，延长使用寿命，使其具有耐高温、抗有毒气体的性能成为社会科学研究学者和国家电力企业关注的焦点之一。当前对高压电力电缆进行实验的主要方法是交流耐压法。

2.1谐振耐压试验

谐振电压在业内也被称为串联谐振。该方法通常适用于试验品无法满足试验电压要求方面，它具有很大的电流容量，可以满足任何电压被试品的需求。串联谐振耐压试验方法主要是通过改变试验系统实验频率和电感量，让回路一直处于谐振的状态，其具有重量轻、体积小、携带方便、理论资料成熟、价格低廉、广泛适用的优点，值得一提的是，其所需的实验仪器也很多，因此，在业内被称为优缺点并存的试验方法。

2.2振荡电压试验

高压电力电缆使用直流电源进行有效的充电，当达到试验电压的标准之后，进行放电间隙击穿后，通过电感线圈工作进行集中放电的就是振荡电压试验。该试验对高压电力电缆施加一种khz级别的衰减震荡波电压，成为高压电力电缆试验方法的有效途径之一。

3 目前我国电缆试验方法中的问题

国内目前阶段，在针对高压电力电缆试验的过程中，直流耐压存在的缺陷和问题最为严重，其主要表现为：

（1）在直流电压和交流电压双重电压的作用下，橡塑绝缘高压电力电缆的绝缘层存在着一定的电场，其电场相对比较稳定，但是分布情况却是完全不一样的。电力电缆试验在这种情况下进行，完全无法充分反映问题的具体原因及其位置，存在缺陷和问题的设备元件不但不会被电压击穿，而且其击穿的部分也不会有任何问题反映。

（2）通常情况下，高压电力电缆主要质量问题是其不配套的生产设备、不严格的质量管理所造成的。像橡塑绝缘高压电力电缆绝缘出现问题，在直流试验进行的时候，将会随之发生积累效应，增加了老化的现象，造成不断缩短高压电力电缆使用寿命。

4 加强高压电力电缆故障以及实验方法管理的策略

4.1加强高压电力电缆故障措施

（1）在线监测高压电缆负荷电流，防范电缆重载运行：高压电力电缆长时间重载运行，会导致电缆本体温度过高，加快绝缘老化，易在电缆绝缘薄弱环节出现绝缘击穿（如接头处），极大地影响电缆寿命。因此，应根据电缆的运行数据，及时调整负荷分配。

（2）使用质量可靠的电缆及制作附件，并严把验收关：电缆及制作附件应选用信誉好、质量可靠的生产厂家，并经由专业人员进行