1、电力电缆故障分析与诊断技术的研究摘要：随着城市建设的发展，电力电缆在城网供电中所占的份量也越来越重，在一些城市的市区逐步取代架空输电线路；同时随着电缆数量的增多及运行时间的延长，电缆的故障也越来越频繁。本分就分析了电缆的故障与诊断技术。 关键词：电力电缆；电缆故障；诊断 中图分类号：F407 文献标识码： A 引言 随着中国经济的腾飞，国内城市建设的步伐不断加大。早期城市架设的配电架空线路和柱上供电设备已经不能完全满足城市建设的需要。因此，采用地下敷设形式的地下电力电缆已经成为国内城市配电网建设的主要供电产品。在地下敷设电缆有很多优点，例如安全可靠、美化城市，方便城市产业布局等。但是也有缺点，
2、例如成本高、投资较大；线路接头施工工艺要求高；故障点难以确定，不利于的故障及时处理等。鉴于存在以上诸多问题，城市电力电缆的故障排查、检测以及日常维护等工作越来越受到电力电缆运行维护人员的关注。 一、电力电缆发生故障的几种原因及类型 1、电缆故障点的查找与测量是快速恢复电力供应的有力保障，但是往往因为电缆线路通道较为隐蔽、或是运行维护单位的设备台账资料不完善以及受故障查找设备的局限，使电缆故障的查找非常困难。尤其是在狂风、暴雨等恶劣天气中，给电缆故障的查找、抢修带来了很大不便。了解电缆故障的原因，对于减少电缆抢修的时间，快速准确地判定出故障点是十分重要的。电缆发生故障的原因是多方面的，常见的几种
3、主要原因包括： (1)机械性损伤 一些故障由于电缆安装敷设时意外造成的机械损伤引起：另一些故障因安装时靠近电缆路径作业而造成机械损伤直接引起。 (2)电缆绝缘老化变质 有的电缆因年代久远出现老化，使得绝缘介质内部存在气隙，因电场作用下出现游离造成绝缘性能下降。 (3)过电压 过电压指的是电缆内部过电压和大气过电压(如雷击)。根据实际故障所进行的分析数据表明，大多数户外终端头电缆事故是遭受大气过电压引起的。 (4)外部化学腐蚀 电缆线路途经存在酸碱作业的地区，或受到煤气站苯蒸汽的侵蚀，这些成分往往导致铅(铝)护套、电缆铠装等在长距离中受到大面积被腐蚀，出现麻点甚至开裂、穿孔，造成故障。 (5)电
4、缆最初设计及制作工艺低下 设计未合理考虑电场的分布，电缆接头制作工艺低下，未按要求铺设电缆等，都是导致电缆出现故障的重要因素。 2、电力电缆故障类型 根据故障电阻与击穿间隙情况， 电缆故障可分为低阻、高阻、开路与闪络性故障。 (1)低电阻接地或短路故障 电缆线路一一相导体对地或数棚导体对地或数相导体之间的绝缘电阻低于正常阻值较多，电阻值低于 1OZe(zc 为电缆线路波阻抗)，而导体连续性良好。常见类型有单相接地、两相短路、两相短路接地、三相短路接地等。 (2)高电阻接地或短路故障 与低电阻接地或短路故障相似，但区别在于接地或短路的电阻大于1OZc 而芯线连接良好。常见类型有单相接地、两相短路
5、、三相短路接地、二相短路接地等。 (3)开路故障 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明有一相或数相导体不连续，或虽未断开但工作电压不能传输到终端，或虽然终端有电压但负载能力较差。常见类型有单相断线、两相断线、三相断线。 (4)闪络故障 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电压持续一定时间后，绝缘发生瞬时击穿现象。常见类型有单相剐络、两相闪络、三相闪络。 二、电力电缆的故障诊断分析 1、声音检测法 所谓声音测量法就是依据故障电缆自身在放电过程中放出的声音来进行诊断检测。这种方法适用于高压电缆的线芯对绝缘层闪络的放电，这种方法进行电力电缆故障诊断中要用的设备是直流
6、耐压试验机。当电容器被冲到一个固定电压值时，球间隙就会对电缆的故障芯线进行放电，在放电的过程中会产生“滋、滋”的放电声。这时对于明敷设的电缆就可以凭借听觉进行故障位置的直接查找。若故障电缆为地埋形式，应首先对电缆的走向进行确定，并在放电声音最小时，借助于耳聋助听器等低频放大设备对故障位置进行查找。在查找的过程中，须将低音器靠近地面，并沿着电缆的走向缓慢移动，当听到放电声最大的时候，这个地方就确定为电缆故障点。这种方法的使用过程一定要注意安全，在电缆的末端和实验的设备端应进行专人的监视。 2、电桥检测法 所谓电桥检测法就是指运用双臂电桥来测出电缆中流过芯线的电流阻值，再对电缆的实际长度进行准确的
7、测量，并按照电缆长度同电阻之间的正比关系，来对电缆的故障点进行计算。这种检测的方法对于短路点接触或电缆芯线间接短路接触阻值小于一欧姆的故障，其误差一般会在三米以下。对于故障点的接触阻值大于一欧姆的故障，则可进行高电压烧穿的方法来使得电阻降到一欧姆以下，再按照此种方法进行测量。采用电桥法对电力电缆故障进行诊断时应保证其测量精度，因此，电桥连接线应尽可能的短，线径尽可能的大，在同电缆芯进行连接时应采用焊接或压接，在计算的过程中，要保留全部的小数位。 3、电容电流检测法 所谓电容电流检测法是指在电缆的运行过程中，芯线之间和芯线与地之间都存在着电容，这种电容呈均匀的分布，并且电容量同电缆的长度之间呈现
8、出线性比例的关系。电容电流检测法就是依据这一原理来进行故障测定的，这种检测方式适用于对电缆芯线断线故障的测定。其测量步骤首先由电缆的首端分别进行芯线的电容电流测定，这种测定应保证施加的电压是相等的。然后在电缆的末端在对芯线的电容电流的数值进行测定，来核对断线芯线同完好芯线的电容比，进而对断线距离的近似点进行初步的判断。最后利用公式来进行最终故障点的测定。在电容电流检测法的进行过程中应保证电压恒定，电流表的值读取准确，对电缆的总长度的精确测量，来实现检测的误差的最小化。 4、零电位检测法 所谓零电位检测法就是指不需要复杂的计算和精密的仪器，就可进行直接的接线测量。这种检测方法适用于对长度较短的电
9、缆芯线的故障检测。其检测方法是将电缆存在故障的芯线同相同长度的导线并联，再在两端加上相同的电压值。此时，存在故障的电阻丝上的任何一点通完好的电阻丝上的任何一点上的对应位置间的电位差为零；同理，两点间电位差为零时，其两点必然是对应的两点。在检测过程中，因为微伏表是负极接地的，通电缆的故障点是等电位的，因此，当微伏表正极在比较的导线上左右移动至指到零时，点和故障点就处于等位状态，这个对应点就为电缆故障点。 三、电缆故障相关对策研究 1、对电力电缆的施工质量进行严格的控制 要使得电力电缆的故障减少，首先应从基础管理工作抓起，减少在电缆施工过程当中的人为机械损伤和电缆故障。在电缆的铺设沟内应事先进行软
10、土或沙子的铺垫，要砌砖块或水泥的盖板，在电缆的转弯环节，应确保其的转弯半径与弯曲半径负荷规程的要求相符合，使得电缆能够自然的弯曲，从而减少电缆受到机械损伤的几率。 2、制定和完善相应规章制定 首先应进行电力电缆维护、检测、防火及报警等相关制度的制定，并逐渐的进行完善。其次，应坚持进行定期的巡视检查工作，包括：电缆中间接头的定期温度测量、按规定进行的相关预防实验等。最后，电力电缆的防火应按照相关部门的规定进行设计，并对设计严格参照，来实现各项电缆防火措施的制定。 3、电力电缆头制作工艺的进一步改进 通过对电缆头制作工艺的进一步改进，来确保电缆的终端头和中间头的制作质量。此外，还可以通过提高施工工
11、人的技术素质，要求他们认真细心，并进行技术规程的严格参照，来确保电缆头终端头和中间头的制作质量。 结束语 正因为有了电力电缆的应用，才使得我们的生活井然有序。电缆的故障必不可免，但是我们能够进行相应对策的实施，使得电缆的故障率降低到更小。发生故障后，利用现有设备和条件，采用正确的测量和判断，快速、准确的确定故障点，及早排除发生故障确保正常用电。这样电缆检测工作就轻松了很多，节省人力、财力、物力的同时，人们的正常用电也得到了保障。 参考文献 1胡志强.电力电缆的敷设方式的选择与比较J.科技创业.2009(12). 2张庆达.电缆实用技术手册（安装、维护、检修）.中国电力出版社.2013. 3张艳明.浅议电力电缆的故障诊断J.电气世界.2009（7）. 4毕国轩.电力电缆故障原因分析及探测方法探讨J.山西电力.2011（02）.
