电力电缆故障分析

电力电缆故障分析

随着我国经济建设的飞速发展，在各行各业中大量使用电力能源，而电力电缆又是电力输送的主要工具之一。作为电力企业电缆故障会直接威胁到发、变电及电网系统的安全运行，造成巨大的经济损失、严重威胁人民的生命安全。当电缆发生故障后，如何准确快速地查找故障点，修复故障，尽快恢复供电，是长期困扰我们的一项难题。本人根据多年的工作经验，罗列了一些主要的故障类型，浅析了故障原因，介绍常用的故障点的查找方法并在此基础上提出一些故障的防范措施。

了解电缆故障的原因，对于减少电缆的损坏，快速地判定出故障点是十分重要的。电缆故障的原因大致可归纳为以下几类：了解电缆故障原因，有利于尽快地找到故障点。

要注意电缆敷设、维护资料的整理与保存。

主要故障原因：

机械损伤(外力破坏)：占58%

附件制造质量的原因：占27%。

敷设施工质量的原因：占12%。

电缆本体的原因：占3%。

一、电缆故障的类型

无论是高压电缆还是低压电缆，在施工安装、运行过程中经常因短路、过负荷运行、绝缘老化或外力作用等原因造成故障。电缆故障可概括为接地、短路、断线三类，其故障类型主要有以下几方面：

1．电缆相芯接地；

2．芯线间短路；

3．芯线或多相断线。

对于直接短路或断线故障用万用表可直接测量判断，对于非直接短

路和接地故障，用兆欧表摇测芯线间绝缘电阻或芯线对地绝缘电阻，根据其阻值可判定故障类型。

二、电缆故障的原因

1．机械损伤

机械损伤是引起电缆故障最重要的原因。虽然有些机械损伤很轻微，当时并没有造成故障，但是在一段时间内就有可能随着损伤的加重而发展成故障。造成电缆机械损伤的主要原因有：

(1)电缆与外部物体造成的擦伤；如：与地面、电缆管口、桥架的磨插。

(2)机械敷设时由于牵引力过大而引起的绝缘拉伤；

(3)电缆过度弯曲而导致的损伤。

2．绝缘受潮

造成电缆受潮的主要原因有：

(1)因接头盒或终端盒（包括电动机接线盒）结构不密封或安装不良而导致进水。

(2)电缆制造不良，金属护套有小孔或裂缝；导致潮气进入芯线。

(3)金属护套因被外物刺伤或腐蚀穿孔；导致潮气进入芯线。

3．绝缘层老化变质

一般电缆绝缘层的老化变质都是由于长期过热引起的。电缆过负荷是产生电缆过热现象的重要原因。安装于电缆密集地区、电缆沟及电缆隧道等通风不良处的电缆、穿在干燥管中的电缆以及电缆与热力管道接近的部分等都会因本身过热而使绝缘层加速损坏。过电压也会使电缆绝缘层加速老化，有时甚至会使电缆绝缘层击穿，形成故障。4．设计和制作工艺不良

中间接头和终端头的防水、电场分布设计不周密，材料选用不当，工艺不良、不按规程要求制作等，会造成电缆头故障。

三、电缆故障点的查找

电缆故障性质确定以后，查找故障点并不是一件很容易的事情，在实际生产中，查找电缆故障点主要有测声法、电桥法、电容电流测定法和零电位法。

1．测声法。所谓测声法就是根据故障电缆放电的声音进行查找，该方法对于高压电缆芯线对绝缘层闪络放电较为有效。此方法所用设备为直流耐压测试仪。当电容器充电到一定电压值时，球间隙对电缆故障芯线放电，在故障处电缆芯线对绝缘层放电产生“滋、滋”的火花放电声，对于明敷设电缆凭听觉可直接查找，若为地埋电缆，则首

先要确定电缆走向。再在杂噪声音最小的时候，借助于助听设备贴近地面，沿电缆走向慢慢移动，当听到“滋、滋”放电声最大时，该处即为故障点。使用该方法一定要注意安全，在试验设备端和电缆末端应设专人监视。

2．电桥法。电桥法就是用双臂电桥测出电缆芯线的直流电阻值。再准确测量电缆实际长度，按照电缆长度与电阻的正比例关系，计算出故障点。该方法对于电缆芯线间直接短路或短路点接触电阻小于1欧姆的故障，判断误差一般不大于3m，对于故障点接触电阻大于1欧姆的故障可采用加高电压烧穿的方法使电阻降至 1 欧姆以下，再按此方法测量。采用电桥法时应保证测量精度，电桥连接线要尽量短。线径要足够大，与电缆芯线连接要采用压接或焊接，计算过程中小数位数要全部保留。

3．电容电流测定法。电缆在运行中，芯线之间、芯线对地都存在电容，该电容是均匀分布的，电容量与电缆长度呈线性比例关系，电容电流测定法就是根据这一原理进行测定的，对于电缆芯线断线故障的测定非常准确。测量过程中，只要保证电压不变，电流表读数准确，电缆总长度测量精确，其测定误差比较小。

4．零电位法。零电位法也就是电位比较法，它适应于长度较短的电缆芯线对地故障，应用此方法测量简便精确，不需要精密仪器和复杂计算。

需要注意的是以上故障点查找的方法要根据现场具体情况选择相应的试验方式，参与查找的人员必须为具有试验资格的试验人员和

相关专业人员；在试验过程中一定要做好监护，保持通讯畅通，做到安全第一。

四、防范措施

1．正确选择电缆型号

在选择电缆型号时，应注意电缆的额定电压应大于或等于所在网络的额定电压，电缆的最高工作电压不得越过其额定电压的15％。电线的持续容许电流应大于或等于供电负载的最大持续电流。电缆导体的截面应满足供电系统短路时的热稳定要求。直接埋在地下的电缆应选用带护层的铠装电缆。移功式机械应选用重型橡套电缆，应视介质情况分别采用不同的电缆护套，对有腐蚀性的土壤一般不采用直埋电缆，否则应选取有特殊防腐层的电缆。

2．严把施工质量

在电缆敷设前期，应对电缆通道进行全面检查，确保电缆通道畅通。在转运和敷设过程中要严防机械损伤。对10KV以上的电缆要制定专门的施工方案。目前电缆敷设主要采用电缆桥架、排管、直埋等方式。电缆桥架敷设时一定要注意电缆的弯曲半径，对竖井敷设的电缆要充分考虑电缆的自重，固定要牢靠；排管敷设时，要做到管口无毛刺，电缆管弯曲半径与相应的电缆匹配；电缆直埋敷设时，选址要适当，埋设深度要符合规定，电缆标志桩要齐全。电缆敷设完毕后进行电缆终端头制作时，应选用合格的制作材料，制作过程要符合厂家的工艺流程，对中间接头要加强保护。

3．加强电缆运行维护