常见电力电缆故障原因分析及处理方法

常见电力电缆故障原因分析及处理方法

本文结合实际，通过对工作中常见的电力电缆故障进行总结分析，得到故障产生的原因，并且有针对性地提出了故障处理的方法及防范措施，为今后的工作和学习提供了经验性保障，有利于提高工作中分析和处理电缆故障的能力。

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1.电缆故障的分类和原因分析

1.1常见电缆故障分类

通过近年来我们对所遇到的电缆故障进行分类总结，发现高压电缆和低压电缆的故障各有许多不同之处，高压电缆故障多以运行故障为主，且大多数是高阻故障，而高阻故障又分泄露和闪络两大类型；而低压电缆故障只有开路、短路和断路三种情况（当然，高压电缆也包括这三种情况）。

1.2电缆故障产生的原因

电缆故障产生的最直接原因是绝缘降低而被击穿。导致绝缘降低的因素很多，归纳一下不外乎以下几种情况：

1.2.1外力损伤

根据近年来的运行分析来看，由于装置扩容迅速，地面施工较多，造成相当多的电缆故障是由于机械损伤引起的。比如：加制氢进线电缆在敷设安装时由于不规范施工，造成了机械损伤；在直埋电缆上搞土建施工也极易将运行中的电缆损伤。有时如果损伤不严重，要几个月甚至几年才会导致损伤部位彻底击穿形成故障，有时破坏严重的可能发生短路故障，直接影响用电单位的安全生产，2.20大停电事故，正是由于这个原因造成的。

1.2.2绝缘受潮

这种情况也很常见，一般发生在直埋或排管里的电缆接头处。比如：电缆接头制作不合格和在潮湿的气候条件下做接头，都会使接头进水或混入水蒸气，时间久了在电场作用下形成水树枝，逐渐损害电缆的绝缘强度而造成故障。

1.2.3化学腐蚀

电缆直接埋在有酸碱作用的地区，往往会造成电缆的铠装、铅皮或外护层被腐蚀，保护层因长期遭受化学腐蚀或电解腐蚀，致使保护层失效，绝缘降低，也会导致电缆故障。特别是像我厂这样的化工单位电缆腐蚀情况就相当严重。

1.2.4长期过负荷运行。

超负荷运行，由于电流的热效应，负载电流通过电缆时必然导致导体发热，同时电荷的集肤效应以及钢铠的涡流损耗、绝缘介质损耗也会产生附加热量，从而使电缆温度升高。长期超负荷运行时，过高的温度会加速绝缘的老化，以至绝缘被击穿。尤其在炎热的夏季，电缆的温升常常导致电缆绝缘薄弱处首先被击穿，因此在夏季，电缆的故障也就特别多。

1.2.5电缆接头故障。

电缆接头是电缆线路中最薄弱的环节，由人员直接过失（施工不良）引发的电缆接头故障时常发生。施工人员在制作电缆接头过程中，如果剥电缆时划伤电缆主绝缘、有接头压接不紧、接地线与电缆屏蔽层未进行焊接导致接触不良、热缩管加热不充分、制作时密封不好，雨水或潮气进入电缆头等原因，都会导致电缆头绝缘降低，从而引发事故。

1.2.6 电缆头附件存在质量问题。

由于电缆头附件质量存在问题，运行时应力锥处电场不均匀（在电缆终端和接头中，自金属护套边缘其绕包绝缘带或者套橡塑预制件，使得金属护套边缘到增绕绝缘层外表间形成一个过渡锥面的构成件，称为应力锥。应力锥的作用是改善金属护套末端的电场分布，降低金属护套边缘处电场强度），经过长时间运行，导致局部电压过高而放电，造成电缆头击穿。

1.2.7环境和温度。

电缆所处的外界环境和热源也会造成电缆温度过高、绝缘击穿，甚至爆炸起火。

1.2.8电缆本体的正常老化或自然灾害等其他原因。

2.电缆故障的处理方法

根据目前所使用的设备状况，我们一般沿用以下方法和步骤进行电缆故障的查找。

2.1首先判断电缆故障类型

2.1.1凡是电缆故障电缆绝缘电阻下降至该电缆的特性阻抗，甚至直流电阻为零的故障均为低阻故障或短路故障。凡是电缆绝缘电阻无穷大或虽与正常电纜的绝缘电阻值相同，但电压却不能馈至用户端的故障称为开路或断路故障。是否断路，还可将电缆终端相连用万用表在始端测量被短路电缆两相的阻值予以确认。

2.1.2当阻值很高（数百兆到数千兆）且在作高压试验时有瞬间放电现象，此类故障一般称为闪络性故障。

2.1.3高阻故障：阻值高于电缆特性阻抗的故障。可用冲闪法测试。

2.2用测距仪测距离

如果是高阻故障就要采用高压冲击放电的方法来测距离，用高压冲击放电的方法测距离时又要许多的辅助设备：如高压脉冲电容、放电球、限流电阻、电感线圈以及信号取样器等等。

2.3查找路径

在查找路径时，要给电缆加一信号（路径信号发生器），再用接收机接收这个信号，沿着有信号的路径走一遍，就确定了电缆的路径。

2.4根据测出的距离来精确定位

其依据是打火放电产生的声音，当从声波接收器探头听到声音最大的地方时，也就是找到了故障点的位置，具体接线如图5所示：

方法是：根据实际情况先调整好球隙G的放电电压，按试验接线图接好线，升压，当电容器C充电到一定电压时，球隙击穿，电容器电压加在芯线电缆上，产生火花放电（放电频率一般为2～3次/s），引起电磁波辐射和机械的音频振动，同时沿电缆线路用声波接收器探头拾取震波，根据震波强弱判定故障点。注意事项：试验设备应在额定容量内，应监视调压器和电源线的温度。试验变压器及电缆内护层可靠接地。

3.总结

通过在实践工作中对电缆故障现象的深入分析和研究，逐步积累了一定的工作经验，并且规范了电缆故障查找的方法和程序，有利于在今后，迅速有效地做好故障的处理和分析工作。并且针对各种电缆故障产生的原因，归纳一下，从以下几个方面进行预防：（1）在敷设电缆过程中，必须做好防范措施，按照电缆敷设规程进行作业，避免因为野蛮施工，造成电缆表皮摩擦受损，及弯曲半径过小使得钢铠割伤电缆等。（2）在制作电缆终端头和中间头时，需要剥开电缆绝缘层时，要小心仔细。特别是剥半导体层时，不得划伤主绝缘及半导体层，必须严格按照规程要求施工。（3）电缆头的接地屏蔽线与电缆屏蔽层要采用机械连接、锡焊连接、熔焊连接等方式。锡焊焊接，不得使用缠绕压接方法，以保证电缆安装牢固接触良好。（4）在安装电缆头时，应做好密封和防潮，防止雨水进入。（5）加强电缆线路的运行管理工作，完善全厂各个装置的电缆敷设表及电缆走向图等资料，对直埋电缆做好标识，并且对直埋电缆上方的动土作业进行严格管理，加强电缆线路的巡视工作等。

然而由于知识面的局限和工作经历限制，实践中还有许多没有遇到的电缆故障现象，需要我们不断的积累和总结，来形成一套完善的电缆故障查找及分析的作业指导书，为今后的工作和学习提供经验性保障，并且有利于提高工作中分析和处理电缆故障的能力。

【参考文献】

【1】洛阳三隆安装检修有限公司电气试验作业指导书。

【2】史传卿.电力电缆安装运行技术问答【M】.北京：中国电力出版社出版，2002-08。