电力电缆绝缘击穿问题原因分析及探讨

张庚喜

摘要：随着电力、能源行业的发展，电力电缆应用越来越广泛，运行环境也越来越复杂，因此确保电力电缆的安全运行更加重要。该文对造成电力电缆绝缘击穿问题的不同原因进行了分析，并探讨归纳了各项预防措施，对减少电力电缆绝缘击穿问题具有参考意义。

关键词：电力电缆;绝缘击穿;分析

1 故障产生原因

1.1 外力破坏

和输电网做比较，10kV电力电缆线路排布更加复杂，一般需要通过各式各样的地区，如公路、房屋及河道等，故在外力的作用下，就很容易发生电力电缆线路的故障，一般来讲，主要有以下几种外力破坏因素：

（1）在很多城市当中，电缆线路都经过公路，当有汽车驾驶员出现驾驶失误，就很可能和电线杆发生碰撞，导致电线杆倒塌破坏。

（2）在进行城市和乡村基础建设时，往往需要对地面进行开挖施工，而很多10kV电力电缆都是直埋在地下的，故不少开挖施工都会碰到地下的10kV电力电缆，从而对其产生破坏。

1.2 自然破坏

造成10kV电缆线路故障的一个重大原因就是自然灾害，对于配电线路而言，其一般处于空旷的地区，并远离建筑群，使得其很容易成为雷击的目标，一旦发生雷击，就会使得整个10kV线路处于瘫痪状况下，造成巨大的经济损失。

1.3 配电设施故障

对于10kV线路而言，其配电设施都是非常关键的组成部分，如果某一设施发生故障，那么也会导致整个线路故障。如当绝缘子破坏时，也会使得出现接地故障和闪络现象。当避雷器和柱上开关等设施发生故障时，也会对线路的正常运行造成影响，此外变压器出现故障或用电人员的不规范操作，都会导致弧光短路现象的发生，导致电缆击穿。

2 电力电缆击穿原因分析

2.1设计不合理，电缆选型不满足系统运行要求

正确的电缆选型是保证系统能够正常安全运行的首要条件。常见电力电缆设计问题主要包括电缆型号、护套及绝缘层材质选择、电压等级、电缆截面、防火要求、电缆路径等。因此在电力电缆设计选型时，要综合考虑电气性能及电缆的绝缘层、外护套、阻燃性能及极端恶劣条件等。

2.2 电缆、电缆附件制造存在缺陷，绝缘水平不满足要求

在电缆绝缘层制造过程中，如果工艺控制不到位，电缆绝缘层中含有较多的杂质、电缆绝缘层不均匀或绝缘层厚度不满足要求，就会造成电缆制造缺陷，影响电缆绝缘水平，运行过程就容易出现绝缘老化、受潮等各种问题，导致电缆击穿。电力电缆绝缘缺陷主要包括绝缘偏心、绝缘厚度不均匀、线芯导体与绝缘分层、绝缘屏蔽表面突起、绝缘中裂纹等微创、绝缘中潮气气泡等杂质。

2.3 运输、敷设过程不规范，破坏电缆绝缘层

出厂试验合格的电缆在运输、现场敷设过程也容易发生损坏。如果电缆运输或敷设过程受潮或发生电缆盘倾倒等问题使电缆受到碰撞、冲击等会损伤电缆。电缆敷设过程若机械牵引力过大而拉伤电缆，或电缆弯曲半径过小而损伤电缆，导致绝缘层弯曲或使电缆半导体层与绝缘层凹凸不平、产生气隙，局部电场集中引起游离，尤其是屏蔽层突起，在绝缘层薄弱环节逐步形成电树枝，最终导致绝缘击穿。

2.4 电力电缆的非正常运行。

电缆运行过程中若本身的散热速度高于发热速度或运行在正常的情况下，不会导致电缆击穿，而在实际运行中经常发生非正常运行状态。电力电缆短时运行、间歇运行以及短路运行等非正常工作下的电缆会使絕缘发生老化，导致电缆击穿。

电力电缆通过负载电流时会产生热量，随着负载电流的增大，温度就会逐渐升高。非正常运行时电缆发热快于散热，此时如不能找到原因并排除故障，就会产生绝缘热击穿现象;当电力电缆在运行过程中遭受过电压、短路电流的冲击，也会导致电力电缆击穿。

3 防止电力电缆击穿的措施

3.1 规范设计

设计阶段应综合考虑各方面因素，是保证电缆正常运行的首要条件。电缆截面设计，除了考虑线路计算电流、保护电器配合、线路压降的要求外，必须进行热稳定校验。电缆载流量设计应综合考虑工作温度、敷设环境温度、敷设方式等。配电线路应设计保护，在过负荷电流引起的导体温升对电力电缆绝缘造成损害之前的断开。电缆路径设计应尽可能避免机械损伤、化学腐蚀、热影响、鼠害等。

3.2 严格出厂前检验

项目在采购电力电缆前应对生产厂家进行源地评审，对其资质、能力进行审核。到货验收时进行外观检查，核对合格证、质量保证书等证明材料，核查型式试验报告中电性能、绝缘机械性能、护套机械性能等的试验条件及结论。

3.3 规范施工过程，避免电缆损伤

电缆敷设时严禁生拉硬拽，严禁在地面上拖拽，保证电缆弯曲半径，确保电缆不被划伤磨伤。电缆绑扎应按照规范要求，绑扎固定牢固，尤其是单芯电力电缆的绑扎应按照品字形。同时考虑到电力电缆在运行状态下存在热胀冷缩，产生机械应力，应考虑采用蛇形敷设，避免电缆由此受到机械损伤。

3.4 严格预防性试验

施工现场在进行电缆敷设前后，应严格按照DL/T 596 预规中的要求最好全项目试验，并尽量创造条件，采用交流耐压试验。按照《GB 50150电气装置安装工程 电气设备交接试验标准》泄漏电流测量时，电缆的泄漏电流很不稳定、泄漏电流随试验电压升高急剧上升、泄漏电流随试验时间延长有上升现象时应找出缺陷部位，并及时处理。

3.5 规范电力电缆运行与维护，避免老化和损坏

电气操作应严格执行工作票制度，并定期地对电缆运行环境进行检查，防止电缆沟内积水，使电缆不受到机械震动、化学腐蚀、地下电流、热影响、鼠害等损伤。加强对电力电缆的日常检查维护工作，定期测量电缆的接地电流;加强对电缆电流监测、温度和环境的检查，避免电缆长期处于超负荷运行，发现超负荷运行情况查找故障并排除，记录检查结果，保证电力电缆正常运行。

结语

总之，电力电缆的安全运行是电力系统的安全稳定运行的保障，电力电缆设计、生产制造、现场施工、生产运行都会导致电力电缆绝缘被击穿，对电缆系统稳定、安全造成严重影响。必须在设计、生产制造、现场施工、调试运行阶段予以足够重视，通过采取有效措施并严格各环节质量控制，才能切实预防、避免电力电缆绝缘击穿甚至爆炸问题发生，确保电力系统安全稳定运行。

参考文献：

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