电力电缆故障原因与检测技术分析

刘伟

摘要：随着时代的不断发展和进步，电力电缆极容易出现各式各样的故障问题，这与电缆的管理、电缆的检修与养护、电缆的材料、施工的技术都有一定的关系，一旦电力电缆出现问题，不仅会使电能在传输中出现更多的损耗，造成不必要的资源浪费，而且还会导致电能的不稳定，同时增大了安全事故的发生概率。因此，电缆作为电力工程中的关键设备，其安全性和稳固性是至关重要的。

关键词：电力电缆;故障;原因;检测技术

引言

随着经济的迅速发展，城市内部空间越来越少，而社会对电力的需求日益增加，电力电缆得到了广泛的使用，节省了大量空间，电力线路中电缆的比例越来越高。由于电缆质量、老化变质、机械损伤、安装工艺等因素，电力电缆经常会发生故障。电力电缆深埋地下，导致电力电缆的运维和检修变得十分困难，一旦发生故障就会对人们日常生活造成巨大影响，因此需要快速准确地找到故障位置并及时排除故障。

1电力电缆故障发生的原因

从当前我国电力系统的发展情况来看，造成电力电缆发生故障的原因是多方面的，主要包括机械损伤、过负荷运行以及电缆头故障等。其中，对于机械损伤而言，主要是在电缆进行连接施工中的不正当操作或者外界情况的影响所造成的绝缘层的损伤，这种机械损伤不会对电力电缆的正常使用造成太大的影响，但是会带来一定的安全隐患，通常来说这种故障是可以通过外观检查来发现的，并且能够通过简便的操作进行解决。对于过负荷运行的故障来说，主要是因为电力电缆均有一定的负荷范围，如果电力电缆在长期过负荷的情况下进行工作，会导致电缆的绝缘层等受到损伤，从而不利于电力电缆的绝缘层充分发挥作用，这对于电力电缆运行的安全性会造成不利的影响。对于电缆头故障这一故障而言，其是电力电缆发生故障的一个重要方面，造成电力电缆头故障的一个主要原因就是电缆的生产本身就存在着电力电缆缆头生产的缺陷，使得电缆在使用的过程中會出现电缆头放电等现象。除此之外，造成电缆头出现故障还有一个非常重要的原因就是接头处的接地屏蔽效果不好，这就使得电缆头容易出现感应电压过高的情况，从而容易出现电缆被击穿的现象。

2电力电缆故障检测的方法

2.1测声检测方法

测声检测技术是电缆故障排查方法中较为简单的方式，是运用绝缘物质向电缆芯线进行有序放电，该方法对于高压电缆芯线对绝缘层闪络放电较为有效。这种方式可以运用直流耐压测试设备，操作方法较为容易，当对电容设备进行充电时，如果达到一定的电压，对电缆芯线放电的过程，就会听见绝缘物质在产生火花时所发出的声音。

如果电缆在可查看的范围内，检测人员可以直接观察电缆的整体状况，如果电缆埋于地下不方便查看，检测人员就可以通过测声法，使用助听设备来判断电缆出现故障的位置。这种方式虽然简单，但是所花费的时间较长，检测人员需要在电缆周围不停地查找，直到听到声响，然后再对所规定的区域进行检测和管控，对故障进行维修。

2.2三次脉冲法

除了以上两点外，在电力系统中电力电缆故障检测的过程中，还有一种不容忽视的方法就是三次脉冲法。三次脉冲法主要是利用低压脉冲———高压脉冲———低压脉冲的方式来进行故障点的测量。首先，利用低压脉冲来对故障点的脉冲波形进行检测，这样能够获得低压脉冲波形。其次，利用高压脉冲来对电缆的故障点进行击穿，这样能够得到电弧的相关信息。在此基础上，再次发射低压脉冲，这样能够获得对于故障点处的反射波形。因此，将前后得到的波形进行叠加即可对故障点的位置进行确定。通过这种方式，能够较准确的得到故障点的信息，因此，三次脉冲法也是非常重要的电力电缆故障检测的方法。

2.3高压测试法

该种高压电力电缆接地故障查找技术也较为常见，其可根据电缆故障的形式进行划分，主要分为两种：（1）直闪法。该种方法是通过对电容两端施加电压，促使高压电力电缆故障点被击穿，这时相关工作人员即可通过对故障点击穿时所形成的脉冲电流波形进行观察，准确地查找到高压电力电缆接地故障的位置。（2）冲闪法。该种查找方法主要适用于高阻接地故障以及闪络性接地故障中，主要是通过加大电容器的电流电压，促使电容器向高压电力电缆持续放电，直至高压电力电缆击穿出间隙;这时，相关工作人员只需对返回的击穿脉冲信号进行分析即可查找到高压电力电力的故障点。该种方式不但操作简单，而且操作起来也比较安全，方便相关工作人员进行观察，是进行高压电力电缆接地故障查找中较为常用的查找技术。

2.4电桥法

电桥检测法又被称为“经典电桥法”，是应用最为广泛以及应用历史最为悠久的电缆故障检测技术，但因为无法满足现在电力行业的需求，已经逐渐被淘汰。电桥检测法将被测电缆的故障相与非故障相连接构成小桥，通过调节桥臂上的可调电阻器使得电桥处于一个平衡状态，然后利用桥臂电阻比算出电阻值，而电缆的长度与电阻是成正比的，从而可以根据电阻值算出电缆故障距离。电桥法是比较传统经典的电路故障检测方法，它操作简单、方便而且精确度高，非常适合于电缆接地和短路故障的检测，缺点是不适用于检测高阻与闪络性故障，因为在故障电阻很高的情况下，电桥通过的电流很小，一般灵敏度的仪表很难探测到。电桥法检测时还需要知道电缆的材质、长度等原始资料，若是由不同截面的电缆组成时，还需对电阻等进行换算，此外，电桥法也不能测量三相短路或短路故障，也不适合用于高电阻设备。

3降低电力电缆出现故障的措施

3.1增强施工人员的专业技能

在提升施工人员的专业技能之前，需要对施工管理制度进行完善，将电缆的铺设规范和执行标准的细节全部列入规章制度中，然后对施工人员进行培训。在电缆的施工过程中，保证施工人员可以按照标准的操作流程进行施工，以防施工人员因为责任意识较差，按照自己的个人经验和认知进行盲目施工，给施工埋下隐患。因此，首先要提高工作人员的责任心，才能杜绝各种不规范行为的发生。要落实责任制度，将施工人员的个人利益与施工效果和品质关联起来，提升施工人员的工作责任心和专业素养，降低电力电缆因为人为因素而出现故障的概率，并且也可以在一定程度上节约资源和施工成本，推动电力行业的进步。

3.2在线监测电缆的负荷电流，防止过负荷运行

对于电力电缆的运行和使用来说，还有一个非常重要的防范措施就是要在线监测电缆的负荷电流，防止过负荷运行。对于电力电缆来说，如果电缆长期处于超负荷运行的状态，会使得电力电缆的工作压力较大，从而使得电缆的寿命受到很大程度的影响。因此，在电网系统运行的过程中，要对电网的电力载荷进行合理的分配，保证每一部分的电缆所承载的载荷能够在合理的范围之内，这样才能够保证电力电缆的正常工作。除此之外，要对电力电缆的载荷情况进行实时的在线监测，这样才能够有助于对于出现问题的电缆进行及时的检修。

结语

为了有效提高电力部门的检修效率，针对多样化的故障问题，需要采用科学合理的试验方法与检测技术，在第一时间消除故障对电力系统的影响。利用二次脉冲反射法等测距方法可以使测试人员快速得到故障点与发射点之间的物理距离，找出一个大概的范围，为后续故障点精确定点创造条件。

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