电力电缆故障原因分析与排除

判断出故障类型已成为电力电缆使用和运行过程中十
分关键的技术之一。
一、电力电缆的结构
1—线芯
2—内半导体层
3—交联聚乙烯绝缘层 4—外半导体层 5—填料 6—铜屏蔽层 7—金属护层 8—外绝缘护层
三芯交联聚乙烯电缆
（铠装）
一、电力电缆的结构
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单芯电缆的基本结构 1—线芯 2—绝缘层 3—护层
二、电力电缆故障的原因 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。
到各种过电压：操作过电压、大气过电压、故障过电压
等，以至于电力电缆的故障发生频率相对于其它电气设 备来说是比较多的，常见的故障现象有电缆接头和电缆 终端的绝缘缺陷，电缆本身受到机械损伤、电缆霉热、 化学腐蚀、绝缘劣化和局部放电等。
三、电力电缆故障性质的判断
电缆常见故障有漏电接地、短路（俗称电缆“放炮“）、
电机、交流电动机、变压器和电抗器、油断路器和空气断 路器、电力电缆、避雷器等高压设备投入运行前应按规定
做泄漏电流试验。
四、故障点的查找方法 电缆故障探测
诊 断 测 距 定 点
的步骤：电缆
故障的探测一
测距结果 L=360m 定点结论： 地面正下方
004.mpg
般要经过诊断、
测距、定点三 个步骤。
L=360m
会把电串到每一个设备上。所以，我们有时摸到电脑主
机箱有电，但不一定是电脑主机漏的电，我们在检查时 应断开连接，逐个检查，找到“漏电元凶”。
三、电力电缆故障性质的判断
接地故障
①完全接地（也称“死接地”），即电缆某相芯线接地， 如用摇表（或万用表）测量两者之间绝缘电阻为零。
②低电阻接地，即电缆一相或几相芯线对地的绝缘电阻值
温度升高，严重时有可能造成火灾。
三、电力电缆故障性质的判断
故障接地（fault earthing）：又称为接地故障，指导体与大地的意外连 接。电线路所设置的过电流保护兼作接地故障保护；利用零序电流来实现 接地故障保护；
三、电力电缆故障性质的判断 电力电缆的故障有多种类型，由于电力电缆在运行 中不但长期承受电网的电压，而且在运行中还会经常遇
三、电力电缆故障性质的判断 ①最简单的做法就是交换火线和零线的位置，这种方法一 插反后就会出现外壳漏电的现象。尤其是电脑及打印机等 更要严格遵循这个原则。插头插反后电脑主机和打印机都
般很有效。因为有些用电器必须遵循“左零右火”的原则，
带了电，手不敢碰金属外壳，用电笔测试， 氖泡很亮，用
万用表测它与地的电压竟达到160多伏，交换火线和零线
源间有一个阻值很大的电阻，产生的电流小。
三、电力电缆故障性质的判断 漏电产生的原因有二：
2、即便是用电器的电路板本身没问题，但由于某些元件
漏电（尤其是电容）或是由于电路板受潮、灰尘太多， 也会出现漏电的现象，如有一些用电器外壳一开始不带
电，但用了一段时间后又带电了，多属这种情况。
三、电力电缆故障性质的判断 防范措施 如果出现外壳带电，摸到有明显的刺痛感，这种情况 就有可能属于漏电了，可以用我们前面介绍的办法进 行检测。遇到这种情况应该从防范漏电入手。
低于500KΩ。 ③高电阻接地，即电缆一相或几相芯线对地的绝缘电阻值
在500 KΩ以上，甚至1M Ω以上。
三、电力电缆故障性质的判断 短路故障：短路（接地）型：电缆一相或多相导体对导
体或地之间的绝缘发生贯穿性故障。根据短路（接地）
电阻的大小又有高阻、低阻和金属性短路（接地）故障 之分。根据短路的相数分有两相同时接地短路或两相直
故障；低阻（短路）故障；高阻故障。高阻故障又分为 高阻泄漏性故障和高阻闪络性故障。根据不同故障类型 的特点，采用相应的方法对电缆故障进行测试。
四、故障点的查找方法 高阻泄漏性故障：在做电缆高压绝缘试验时，泄漏电流随 试验电压的升高而增加，试验电压升高到额定值时（有时
还远远达不到额定值），而泄漏电流超过了允许值。
断线等。主要原因是电缆老化或受到外力碰、砸、挤压、 接线工艺不合格以及保护失灵等。电缆故障的查找与处 理程序是：先判断故障性质，后找故障点，再根据情况 按规定进行处理。
三、电力电缆故障性质的判断
漏电故障：因为线路，电路板，电机，电路器件等
绝缘老化或损坏造成设备或电器外壳带电的故障。 ①电缆的绝缘水平低，出现漏电现象。 ②芯线相间或对地绝缘电阻达不到要求。 ③芯线之间或对地泄露电流过大。
离时，气隙中产生臭氧、硝酸等化学
生成物，腐蚀绝缘；绝缘中的水分使 绝缘纤维产生水解，造成绝缘下降。
二、电力电缆故障的原因
过热会引起绝缘老化变质。电缆内部气隙产生电
游离造成局部过热，使绝缘碳化。电缆过负荷是电缆
过热很重要的因素。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
使绝缘加速损坏。
二、电力电缆故障的原因
过电压
大气与内部过电压作用，使 电缆绝缘击穿，形成故障， 击穿点一般是存在缺陷。
知识点
空载长线电 容效应 不对称短路 接地 甩负荷过电 压 操作过电压 过电压 空载线路合 闸 重合闸过电 压
内过电压
切除空载线 路过电压
谐振过电压 切断空载变 压器过电压
线性谐振过 电压
二、电力电缆故障的原因
绝缘受潮
绝缘受潮后引起故障，造成电缆受潮的主要原
因有：
1 、因接头盒或终端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；
3、金属护套因被外物刺伤或腐蚀穿孔；
二、电力电缆故障的原因 绝缘老化变质 电缆绝缘介质内部气隙在电场作用下 产生游离使绝缘下降。当绝缘介质电
的位置后就一点电也不带了。
三、电力电缆故障性质的判断
②清扫电路板的灰尘，尤其是电源主板的灰尘。因为如果 灰尘多了有时就会导电（特别是受潮时），把高压和低压
部分连通后外壳就可能带电。这种情况应清理电路板上的 灰尘，如果受潮后的灰尘不易除去，则用无水酒精清洗， 完了以后用电吹风吹干驱除潮气。
三、电力电缆故障性质的判断 ③如果以上方法都不行，那么最有效的方法就是将外壳 接地。实际上，我们电脑在日常应用中通常是和多个外 设连起来的，如显示器、打印机和扫描仪等甚至还有局 域网，只要有一个设备漏电，那么通过数据线或网线就
接短路；有三相短路或接地。
三、电力电缆故障性质的判断
短路（接地）型故障所指的高阻
和低阻之间，其短路（接地）电
阻的分界并非固定不变，它主要
取决于测试设备的条件，如测试 电源电压的高低、检流计的灵敏
度等。
三、电力电缆故障性质的判断 断线故障：电缆一相或几相芯线断开，或者一相导电芯
线断一部分。
闪络性故障：当电缆的电压达到某一定值时，芯线间或 芯线对地发生闪络性击穿；当电压降低后，击穿停止。
敷设施工质量的原因：占12%。 电缆本体的原因：占3%。
二、电力电缆故障的原因 机械损伤
机械损伤引起的电缆故障占电缆事故很大的比例。有些机
械损伤很轻微，当时并没有造成故障，但在几个月甚至几 年后损伤部位才发展成故障。造成电缆机械损伤的主要有 以下几种原因：
二、电力电缆故障的原因
1 、安装时损伤：在安装时不小心碰伤电缆，机械
牵引力过大而拉伤电缆，或电缆过度弯曲而损伤电
缆； 2 、直接受外力损坏：在安装后电缆路径上或电缆
附近进行城建施工，使电缆受到直接的外力损伤；
二、电力电缆故障的原因 3、行驶车辆的震动或冲击性负荷会造成地下电缆
的铅(铝)包裂损；
4、因自然现象造成的损伤：如中间接头或终端头 内绝缘胶膨胀而胀裂外壳或电缆护套；因电缆自 然行程使装在管口或支架上的电缆外皮擦伤；因 土地沉降引起过大拉力，拉断中间接头或导体。
高阻闪络性故障：试验电压升至某值时，泄漏电流突然升 高，监视泄漏电流的表针闪络性摆动，电压稍下降时，此
现象消失，但电缆绝缘仍有极高的阻值。
四、故障点的查找方法 泄露电流：沿不希望的绝缘途径流过的电流。泄漏电流由 泄漏电流试验测定。泄漏电流试验一般是直流泄漏电流试
验。泄漏电流试验可发现绝缘物的硬伤、脆裂等缺陷。发
故障发生。
三、电力电缆故障性质的判断
短路故障：在电路中，电流不流经用 电器，直接连接电源两极，则电源短 路(Short circuit)。根据欧姆定律 I=U/R知道，由于导线的电阻很小， 电源短路时电路上的电流会非常大。 这样大的电流，电池或者其他电源都 不能承受，会造成电源损坏；更为严 重的是，因为电流太大，会使导线的
诊断结果： A相对地绝缘下降
四、故障点的查找方法
电缆故障性质的诊断：即确定故障的类型与严重程度，以便于
检修人员对症下药，选择适当的电缆故障测距与定点方法。
电缆故障测距又叫粗测：在电缆的一端使用仪器确定故障距离。 电缆故障定点位又叫精测：即按照故障测距结果，根据电缆的 路径走向，找出故障点的大体方位来，在一个很小的范围内，
与低阻接地或短路故障相类似，但区别于接地电阻或短路电 单相接地、二相短路接地、二相短路、 阻大于100kΩ 三相短路接地等 电缆各相导体的绝缘电阻符合规定，但导体的连续性试验证 单相断线、二相断线、三线断线 明有一相或数线导体不连续 低电压时电缆绝缘良好，当电压升高到一定值或在某一较高 单相闪络、二相闪络、三相闪络 电压持续一段时间后，绝缘发生瞬时击穿现象 电缆线路具有两种及以上的故障特性 接地断线、断线闪络、断线短路等
在某些情况下，即使再次提高电压时，击穿亦不出现，
经过若干时间后又会发生。这种故障有自动封闭故障点
的特点。
三、电力电缆故障性质的判断 复合型：电缆故障具有两种及以上的故障特点。
故障性质 故障特点 常见类型
低阻接地或短路 故障
高阻接地或短路 故障
电缆线路一相导体对地或数相导体对地或数相导体之间的绝 单相接地、二相短路接地、二相短路、 缘电阻低于100kΩ ，而导体连续性良好 三相短路接地等
电缆故障的原因大致可
归纳为以下几类：
二、电力电缆故障的原因
材料 缺陷
护层 腐蚀
机械 损伤
工艺 不良 过电 压
故障
绝缘 受潮
绝缘 老化
二、电力电缆故障的原因 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%。
三、电力电缆故障性质的判断
漏电产生的原因有二：
1、有些用电器采用的电路板自身有问题（电路板低压电 路没和220V的交流电隔离，本身就带电），采用开关电 源的电器多属这一种情况。如有些老式彩电，人一摸到 天线就会有手麻的感觉，这就是天线和电路板相连产生
的漏电。不过这些电对人没多大危险，因为电路板和电
断线故障
闪络故障 复合型故障
三、电力电缆故障性质的判断
这样分类的目的也是为了选择测试方法的方便，根据 目前流行的故障测距技术，开路与低阻故障可用低压 脉冲反射法，高阻故障要用冲击闪络法，而闪络性故 障可用直流闪络法测试。
四、故障点的查找方法 尽管导致电缆故障的原因很多，但是，不管是哪种原因，
最终造成电缆故障的类型大致有以下几种：开路（断路）
它零件不符合规格或组装时不密封等；三是对绝缘材料的
维护管理不善，造成电缆绝缘受潮、脏污和老化。
二、电力电缆故障的原因 护层的腐蚀
1、由于地下酸碱腐蚀、杂散电流的影响，使电缆铅包外
皮受腐蚀出现麻点、开裂或穿孔，造成故障。 2、电缆的绝缘物流失油浸纸绝缘电缆敷设时地沟凸凹不 平，或处在电杆上的户外头，由于起伏、高低落差悬殊， 高处的绝缘油流向低处而使高处电缆绝缘性能下降，导致
铁磁谐振过 电压 参量谐振过 电压
直击雷过电压
外过电压 感应雷过电压
二、电力电缆故障的原因 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、不按规程要求制作会造
成电缆头故障。
二、电力电缆故障的原因
材料缺陷
材料缺陷主要表现在三个方面。一是电缆制造的问题，铅 （铝）护层留下的缺陷；在包缠绝缘过程中，纸绝缘上出 现褶皱、裂损、破口和重叠间隙等缺陷；二是电缆附件制 造上的缺陷，如铸铁件有砂眼，瓷件的机械强度不够，其
技术讲课
时间：2014年10月20日 地点：检修部会议室
主持人：王凯 授课内容：电缆故障的分析与处理
前言
作为连接各种电气设备、传输和分配电能的电力
电缆，以其安全、维护工作量少，稳定性高，有利于
提高电能的质量等优点，已经得到越来越广泛的应用。
目前，电力电缆所产生的故障在所有供电故障中占了 相当大的比重。如何快速、准确地确定故障点位置和