论常见的电缆故障类型及其查找方法

黎沃毅

摘 要：随着经济和社会的快速发展和人们生活水平的不断提高，各种电器设备被广泛应用于社会生产和生活中，人们对电能的需求量也逐渐增加。为了满足人们不断增长的电能需求，电力行业在电网建设方面投入了许多财力、物力和人力。电缆作为电网的重要组成部分，其质量和运行状况直接关系到电网运行的安全性和稳定性。分析了电缆常见故障的原因，探讨了电缆故障的几种查找方法，以供参考。

关键词：电缆；绝缘层；机械损伤；短路

中图分类号：TM247 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）16-0069-02

电缆在运行过程中会受到各种原因的影响，导致其出现一些故障，例如闪络性故障、泄露性故障、断线故障、高阻故障、低阻故障等，如果不采取相应的措施及时处理，将会造成严重的后果。因此，针对常见的电力电缆故障，应该采取准确的查找方法，然后将故障排除，尽可能地降低电缆故障的修复费用和停电造成的损失。

1 电缆故障的原因分析

1.1 绝缘层老化

通常状况下，电缆绝缘层的老化变质是因长期过热导致的，电缆过负荷是导致电缆过热的主要原因之一。安装在电缆隧道、电缆沟和电缆密集区等通风状况相对较差的电缆，热力管道附近和内附在干燥管中的电缆，都会因自身过热而导致其绝缘层被损坏。同时，过电压还会加速电源绝缘层的老化，甚至会击穿电缆，造成严重的电力故障。

1.2 绝缘层受潮

导致电缆绝缘层受潮的原因主要包括以下几个方面：①金属护套被腐蚀穿孔或被外物刺穿；②电缆的质量存在问题，金属护套存在裂缝或小孔；③由于终端盒或接头盒结构安装不良或密封不良，导致电缆内部进水。

1.3 机械损伤

机械损伤是导致电力电缆出现故障的重要原因之一，虽然一些机械损伤的程度相对较轻，在损害的初期并没有导致故障，但经过一段时间的运行之后，损伤位置会不断地加重，逐渐发展成故障，进而造成严重的安全事故。导致电力电缆出现机械损伤的原因主要包括以下几个方面：①自然现象导致的机械损伤。例如，在移动电缆的过程中，常会擦伤装在支架上或管口处的电缆外皮，或是因拉力过大，导致电缆从中间拉断，还可能因终端头或中间接头内绝缘胶膨胀，导致电缆护套或外壳胀裂。②冲击负荷导致的损伤。电网中的供电负荷并不是固定的，在供电负荷不平衡的状态下，因短路或断路故障等产生的冲击性负荷会损坏电缆的绝缘层。③直接外力导致的损伤。例如，安装在支架上或电器设备上的电缆被其他电器设备碾压，导致电缆因受到直接外力的作用而损坏。④敷设过程中导致的损伤。电缆在敷设过程中，可能会因为工作人员的疏忽导致电缆被损伤，或在敷设电缆的过程中因机械牵引力过大，导致电缆内部的绝缘层被损坏，或是因电缆的弯曲程度超出了限度，导致电缆损伤。

2 电缆故障的查找方法探析

目前，导致电缆故障的原因较多，有的故障容易被发现，但有的故障很难被发现。为了解决上述问题，电力维修人员经过长期的实践和积累，研发了众多查找电缆故障的方法，例如冲击高压闪络法、直流高压闪络法、跨步电压法、电桥法等。

2.1 冲击高压闪络法

当电缆故障的电阻相对较低或形成贯穿性通道时，会致使故障点的泄露电流增加或故障点不闪络，导致检测设备的内阻增大、容量受限、故障位置加不上高压。此时，应采用冲击高压闪络法，该种查找方法的信号采集方式为脉冲电流法。冲击高压闪络法在储能电容和电缆之间增加了放电间隙，当电容的电压升高并达到临界值时，会击穿放电间隙，电容开始对电缆放电。但是，放电间隙出现了放电现象并不能完全判断为是因故障点被击穿，也可能是因行波运行到末端开路点后的发射波和反射波重叠之后形成的电压波的振幅明显增强，进而导致故障点被击穿而放电。该种电缆故障查找方法的优点在于波形易分析、操作简单、接线简单，大部分高阻故障、低阻故障和断路故障等都能采用该种查找方法。

2.2 直流高压闪络法

该种查找方法主要用于闪络击穿性的电缆故障。由于故障电缆的电阻相对较高，所以检测人员通过高压试验设备将电压调整到一定高度，致使故障点闪络出现电流脉冲波和跃变电压波，然后记录电缆测试端口中以行波形式往返反射的电磁波，并准确判断出电波的往返反射时间。直流高压闪络法采集信号的方式主要包括脉冲电流法和脉冲电压法。脉冲电压法在查找电压较高的电缆故障时，通常会出现定位误差较大、电压波形变化不明显的问题，而脉冲电流法受到电压的影响相对较小，并且在采用脉冲电流法采集信号时，采用的线性电缆涡合器并不需要与高压回路形成直接的电气连接，并且其操作简便、安全，再加上电流耦合器采集的电流行波信号波形尖锐，很容易辨认，能够很容易地用故障击穿产生的瞬间脉冲信号判断故障点的位置，因此，脉冲电流法的应用范围更加广泛。

2.3 跨步电压法

采用跨步电压法能够准确地对低压电缆的故障进行定位和定向，该种故障查找方法具有操作简单、接线简单的特点，能够对直埋电缆故障进行快速定向和精确定点。其原理是通过利用电缆沿线的地面或土壤中产生沿电缆走向依次递增或递减的“跨步”电压脉冲，以此确定电缆故障的方向和具体位置等。根据具体实践，约90%的低压电力电缆故障都是因故障点的电缆保护层被损坏而造成的。跨步电压法就是利用在电缆一端增加一个周期脉冲电压信号，然后沿着电缆的走向快速地查找出故障点的具体位置。通常状况下，在距离故障点25～30 m的地方就能找出故障点的方向，如果在硬化路面或水泥路面查找时，在距离故障点约10 m的地方就能准确找出故障点的方向。

2.4 电桥法

电桥法主要用于查找电缆芯线间短路点或断路接触电阻小于1 Ω的故障。该查找方法的原理为：通过利用双臂电桥检测出电缆芯线的具体电阻值，然后准确测量出电缆的长度，并根据电阻值和电缆长度的比例关系计算出故障点。这种电缆的检测方法相对简单，但是在具体实施之前，应该预先了解电缆的单位电阻和长度。该方法通常适用于短路或低阻故障。

3 结束语

总而言之，导致电缆故障的原因非常多，通过对不同性质的故障采取不同的查找方法，并在查找电缆故障的过程中借助现代化的设备、仪器和技术，能够快速、准确地定位故障点，然后采取相应的措施迅速排除故障，这样可将电缆故障造成的损失降至最低，进而保证电缆线路运行的可靠性和安全性。

参考文献

[1]滕振业.电力电缆故障的快速查找方法[J].广西轻工业，2011，25（08）：79-80.

[2]陈建平.电力电缆故障分析及查找方法[J].山东煤炭科技，2010，39（04）：218-219.

[3]王道平.浅析电力电缆故障及查找方法[J].山东社会科学，2013，15（05）：357-358.

[4]李国胜.110 kV电力电缆故障查找方法及问题探讨[J].中国高新技术企业，2011，34（10）：134-135.

〔编辑：张思楠〕