电力电缆的故障查找与故障原因分析

单绍奇

摘 要：为保证我国电力系统的安全稳定运行，需要做好电力电缆故障点的分析工作。本文从引发电力电缆故障的常见原因分析入手，分析常见的电力电缆故障点以及电力电缆故障点查找办法，旨在为我国电力系统的安全稳定运行提供帮助。

关键词：电力电缆；故障查找；故障原因

引言

电力电缆是电力系统的重要设备，所以电力电缆的稳定运行是与人们正常生活和工作息息相关的。一旦电力电缆发生故障，轻则会影响人们的正常的工作生活，重则会引起火灾，威胁人们的生命和财产安全。所以，及时对电力电缆的故障进行处理是非常有必要的。

一、电力电缆故障产生的原因

1.1机械损伤

机械损伤主要是由于物理碰撞、拉扯等原因造成的电缆损伤。据相关统计资料显示，机械损伤是造成电缆故障的最常见原因，具体有以下几种。首先是直接受到外力影响导致电缆断裂，常见的原因是施工作业或者交通运输造成破坏；其次是安装过程中由于操作不当，导致电缆被碰伤、拉伤或弯曲过度等；最后一种是由于自然条件下，电缆中部接头或者终端接头受自然拉力和内部绝缘胶膨胀而导致电缆保护套破裂，造成故障问题。

1.2绝缘受潮

电力电缆的绝缘受潮主要是指电力电缆中间接头或者终端接头由于密封性较差，而造成外部水汽进入引发绝缘受潮。此外，如果电缆质量较差，保护套上出现小孔或裂缝等缺陷也会引发电缆受潮。

1.3电缆过热

在实际情况中，电力电缆绝缘体内部出现气隙游离会导致绝缘体局部过热，进而引发电缆绝缘碳化。安装于电缆密地区或者通风不良的地区、与热力管道接近的部分等都会导致电缆过热。此外，电力电缆在过负荷状态下运行时间过长也会导致电缆过热。

二、常见的电力电缆故障点分析与总结

2.1短路或接地电力电缆故障

短路故障是电力电缆运行过程较为常见的一种故障问题，短路故障有高电阻短路故障与低电阻短路故障两种。当电缆出现短路故障后，就会导致电缆保护装置中的熔丝被熔断，出现跳闸，由于保险丝被熔断，就会导致电缆绝缘体被高温烧焦，此时，电力电缆的故障点就是短路故障。电力电缆的接地故障也分为低电阻接地故障与高电阻接地故障。接地故障与短路故障不同，接地故障的两种类型差异比较大，可以通过工具以及故障性质进行明确的划分。

一般情况下，低电阻接地故障需要利用低压电桥检测，且接地电阻小于20～100Ω，而高电阻接地故障需要利用高压电桥进行检测，且电阻值需要大于100Ω。在实际情况中，如果出现接地故障，电力系统专门用于接地检测的装置就会发出故障信号，同时漏电保护装置也会控制系统跳闸。

2.2断线电力电缆故障

电力电缆的短线故障主要有两种情况，按照电阻大小的划分，一种是高电阻断线故障，另一种是低电阻断线故障。造成这一类型故障点的原因主要是由于故障电流过大，而导致电缆被烧断。此外，如果电缆受到外界因素影响，很容易造成电缆被拉断，出现断线故障。

2.3开路或闪络电力电缆故障

电力电缆的开路故障也是一种较为常见的故障点。主要是指电路的绝缘部分受损，同时电缆金属部分出现断线。此外，电力电缆也容易出现闪络故障，闪络故障问题主要出现于电压值过大或者持续升高之后，使电缆绝缘材料被击穿，遭遇严重损坏。

三、电力电缆故障点查找办法

一般情况下，电力电缆的故障排查工作需要经过故障诊断、故障测距以及故障定点三个步骤。首先，需要检修人员对电力电缆的故障问题进行诊断，需要对故障的类型、严重程度等进行初步的排查。第二步是故障测距，主要指通过专业设备对故障点出现的距离进行确定。最后一步是故障定点，主要是根据故障测距的结果来确定故障点发生的确定位置，从而进行故障维修。其中，故障测距是最重要的一个环节，主要有以下3种方法。

3.1电桥法测距

电桥法测距主要是根据在一段均匀长度的电力电缆中，电缆缆芯与长度成正比的关系，在故障点两端引入电流电桥，并计算比值，多次计算后就可以大概测定测量位置距离故障位置的距离。利用电桥法来进行故障点测距的精确度比较高，但需要注意的是，这一方法对于高电阻故障的测距结果精确度比较低。也就是说，电桥法的应用范围主要是低电阻故障问题，要求电力电缆故障点的电阻小于20kΩ才能够保证精确度。

3.2低压脉冲反射法与高流电压脉冲法测距

低压脉冲反射法也被成为雷达法，在实际应用中，主要是通过向故障点发射脉冲信号并记录故障点反射脉冲信号的时间差来进行测距。低压脉冲反射法对于电力电缆故障问题类型判断有突出的优势，利用这一方法能够有效判断电缆短路、电缆开路、低阻击穿、断路等故障，同时能较为精确地确定故障的位置。但是，这一方法对于电力电缆的闪络故障或者是高电阻故障的诊断与位置确定的准确性比较低，需要应用其他方法进行检查。针对这两种故障问题，常见的测距方法是高流电压脉冲法。高流电压脉冲法相比低压脉冲反射法的一个巨大优势就是故障点不需要烧穿就能够进行故障点的测距。

3.3行波法和闪络法测距

行波法也是目前较为常见的一种电力电缆故障点测距方法。在实际情况中，电流行波与电压在电力电缆中的传播速度是相对固定的，因此将行波往返与测量点与故障点的时间进行记录，就能够大致确定故障点的位置。由于行波信号有电流信号与电压信号两种，因此根据行波信号的不同，也有两种常见的行波测距法。其中，由于电流行波信号的强度要高于电压行波信号，因此电流行波信号测距法的应用范围要更大一些，但具体测距方法的选择需要结合实际情况进行考虑。此外，闪络法也是电力电缆故障点测距中的常见方法。在实际情况中，在故障点故障问题产生的瞬间往往会放电并形成反射波，对这一结果进行分析就可以得到故障点距离。直闪法和冲闪法都是较为常见的闪络法，其中直闪法的测量精度比较高，同时测量结果也比较直观简单，操作难度也比较低。冲闪法精确度虽比直闪法低，但是在适用范围方面要高于直闪法，因此在实际情况中，需要根据具体状况来进行测距方法的选择。

四、故障点查找过程中的几点建议

（1）为提高电力电缆故障点查找的效率，建议运行部门必须完善电力电缆运行基础资料，如电缆路径图、电缆电路电子地理分布图及其敷设方式、电缆中间接头分布图及其地理坐标图并做好现场标识。

（2）在查找过程中，无论使用哪种方法测试故障点波形，若故障点距离测试端太近，均會产生盲区，使得测试波形难以判断识别，此时可尝试到电缆的另一端进行测试，建议每次查找电缆故障点时最好电缆两侧各测试一次以作对比，这样的成功率较高。

（3）在精确定点时，设备应在距故障点近的一端，这样能量沿电缆衰减较小，便于声磁同步法的定点，快速查出故障点。要充分利用各种试验设备与身体感官，在粗测点的范围内反复进行查找，要仔细分辨故障点处声音与金属屏蔽层上传输声音的差别，不断比较，才能发现故障点。

（4）在使用二次脉冲法粗测时，若波形不明显，应该用高压脉冲进行多次充放电，一般为5～10min，在听到清脆放电声后，立即使用二次脉冲法，此时的波形一般较为典型，如还未出现典型波形，可重复几次。

五、结束语

综上所述，电力关系到了我们日常生产和生活的正常运行，所以，电力系统的正常工作具有重要意义。但是，产生电力电缆故障的原因有很多，除了有其自身的质量影响还会受到运行的环境和自然条件的影响。所以，对不同种类的故障进行不同方法的查找和解决是有必要的，像是脉冲电压法、脉冲电流法、低压脉冲法和烧穿故障点法等。

参考文献：

[1]艾飞.电力电缆故障查找方法与测距分析[J].通讯世界，2015（24）：138-139.

[2]李旻松.电力电缆故障点分析及查找[J].科技创新与应用，2015（10）：168.