当前电力电缆故障探测及运行维护的探讨

王蕾+林朋

摘要随着经济的发展，电力系统也逐渐变得越来越复杂。电力电缆主要用于电力系统主干线中，承担着大功率电能的传输和分配，它对电力系统的稳定正常工作起着不容忽视的作用。因此，电力电缆故障的探测和运行维护就成了一个值得探讨的重要课题。文章主要从电力电缆经常出现的故障入手，总结了当前电缆常见故障及其探测的主要手段和运行维护的常用方法。

关键词电力电缆；故障；探测；维护

中图分类号：TM247 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）12-0177-01

电能是能源的重要组成部分，也是经济建设的基础，是国家经济发展中的重点。而电能的传输需要以能够稳定运行的电力系统为前提。在当前的电力系统中，对大功率电能的传输和分配主要由电力电缆完成。因此，电力电缆的安全工作直接影响着电力系统的稳定运行，进而在很大程度上对国民经济的发展起着巨大作用。如果电力电缆发生故障，就会造成电力系统出现故障，最后对社会的稳定和经济的建设带来不良影响。所以，确保电缆的安全与稳定运行具有现实意义，有必要对电缆故障的探测和运行维护进行深入研究。

1电缆常见故障

电力电缆和其他设备一样，在运行过程中会发生各种故障。根据电缆故障的发生率和种类，可大致将电缆分为三个运行期：运行初期、运行中期和运行后期。其中最容易发生电缆故障的时期是运行初期和运行后期，原因分别是：电缆刚投入使用时，即运行初期，因为它本身和附件产品的质量问题，以及铺设过程产生的安装质量问题而发生故障；运行后期由于电缆和附件产品的老化，电缆故障会随运行时间的增加而逐年上升。在电缆使用的前5到25年是电缆运行中期，在这个时期电缆运行相对比较稳定，较少发生故障。为了能够更加准确的探测电缆故障，我们有必要了解故障类型。以下是电力电缆常见的几种故障。

1）开路故障。当电缆相间或对地绝缘电阻在规定范围内，但是工作电压不能传输到终端，或者即使能够传输到终端，但是带负载能力差，这种故障就是开路故障。其中最典型的情况就是短线故障。

2）低阻故障。由于电缆相间或对地绝缘层受到损坏，使其电阻减小到一定程度，导致电缆不能正常运行。其典型形式是短路故障。

3）高阻及闪络性故障。电缆高阻故障是电缆线芯对地绝缘电阻或者相间绝缘电阻低于正常值且高于10Zc。闪络性故障是电缆相间或对地电阻非常高，当对故障电缆进行检测时，对其施加高电压，当电压高于某一数值时，故障电缆的绝缘层会出现突然击穿的现象，造成泄漏电流也突然增加且泄漏电流出现闪络性周期波动的特点；当电压稍微减小时，这种现象又会消失[1]。

2故障原因

1）机械损伤。电缆故障中，最常见的是机械损伤类故障。这种故障产生的原因主要有以下几种：首先是在电缆铺设过程中引起的施工损伤。在施工过程中，由于施工人员不重视施工规范，从而导致电缆拉损、绝缘层或屏蔽层损伤、电缆剥切尺寸过大、刀痕过深等损伤。其次，由于在城市建设和地下管线等的施工过程，以及交通运输时，电缆因受到直接外力而引起损伤。最后，由于电缆的使用时间长，它的工作环境可能会发生变化，例如土地滑坡、沉降、温度变化、雷击等，这些因素也可能会对电缆造成机械损伤。

2）腐蚀损伤。腐蚀损伤主要分为以下两种情况：电腐蚀和化学腐蚀。电腐蚀是由于电缆工作环境中存在强力地下电场，这会引起电缆的绝缘层破坏而使潮气侵入；化学腐蚀顾名思义，是由于电缆经过的地方存在较强的酸碱度或存在其他具有腐蚀性的物质，这会造成电缆表皮大面积腐蚀[2]。

3）过负荷运行。如果电缆长时间处于过负荷运行，将导致电缆过热。电缆过热将导致其绝缘材料发生变硬、失去弹性、出现裂纹等老化现象。另外，其他原因也会造成电缆过热现象，例如在电缆比较密集、电缆隧道通风不良的地方会因热量不能快速有效的散失而导致电缆过热。

4）其他原因。除了以上原因可引起电缆故障外，其他原因也会令电缆产生故障。这些原因有：电缆附件故障、绝缘受潮、电缆绝缘物质的流失、设计不良以及产品缺陷等。

3电缆故障探测方法

当前对电缆故障的探测方法主要有低压脉冲发射法、脉冲电压法、二次脉冲法这几种，不同的故障探测方法适用于不同种类的故障检测，其中低压脉冲反射法主要用于开路故障和低阻故障的检测，冲击闪络法主要用于检测高阻故障，直流闪络法用于闪络故障的探测。

1）低压脉冲反射法。低压脉冲反射法是通过在电缆中输入脉冲信号，利用电缆的电波反射现象，计算脉冲源与反射脉冲之间的时间间隔来进行测距。利用这种方法进行测量时，先向电缆输入一低压脉冲，低压脉冲将沿电缆传播，当传播到阻抗不匹配的地方时，脉冲就会被反射回来，此时记录下脉冲传输所用的总时间，最后通过脉冲在电缆中的传播速度就能求出阻抗不匹配点离发射源的距离。低压脉冲反射法的优点是：简单、直观，对电缆的原始资料不作要求，还能通过反射脉冲的极性判断故障类型[3]。

2）脉冲电压法。脉冲电压法的测量原理是利用故障击穿产生的瞬间脉冲信号进行测距。测量时，先对故障电缆施加高压，用高压将电缆故障击穿，然后与低压脉冲法类似，通过记录脉冲在测量点与故障点之间作一次往返所需要的时间，用已知的电脉冲传播速度求出故障点与测量点的间距。

3）直流闪络法。直流闪络法是脉冲电流法中的一种，主要用于闪络故障的检测。由于电缆的实际情况差异比较大，因此闪络法在实际应用时应该格外小心，以防止多次击穿后导致无法继续进行测试。

4电缆维护

从电缆故障的产生原因可知，有很多故障是可以避免的。首先，在电缆施工时，施工单位应该制定完善的施工规则，从制度上杜绝因不当施工而造成的电缆故障。第二，施工人员应该具备专业的技能，熟悉电缆施工，并且在施工过程中重视施工质量，严格履行施工规则。第三，应在电缆线路周围设置警示牌，以防止因施工而造成电缆破坏；应注重电缆的防腐，以防止电缆因外皮的腐蚀而遭到破坏；积极探索电缆制造的新工艺，使用新品种高质量的电缆；同时还应建立安全有效的管理制度，使电缆维护工作更加有效。最后，在电缆运行过程中，需要加强电缆的日常维护工作，定期巡查，严格监视，以便尽早发现问题。

5结论

电缆的故障探测及其维护具有重要的现实意义，在日常工作中，电缆线路往往存在一些常见的故障类型。通过分析其产生原因，并找出脉冲电压法几种常用的检测方法并加以应用，结合实际做好制度建设、施工规程，加强巡视。通过以上讨论，可以看出电力电缆的故障探测手段已经比较成熟，而对电缆的维护还是需要相关人员认真落实相关规则。

参考文献

[1]赵强.城市电网地埋电力电缆常见故障及防范措施[J].硅谷，2011（12）.

[2]董玉昕.浅谈电力电缆线路故障探测及防范措施[J].华北电力技术，2012（09）.

[3]唐艳峰.浅析电力电缆故障常见的原因与检测办法[J].广东科技，2011（08）.

endprint