地下电缆故障分析和压差检测法

方孙锦

南宁市狮山公园 广西南宁 530001

利用电缆输电是比较有效安全的输电方式。一般电缆的布置有地面上的和地下的两种形式。地面上的输电电缆故障比较容易检测找出故障点，而地下电缆的故障检测则非常困难，工作繁杂，成本相对增加，有时甚至直接废掉整条电缆，另加铺设，增加维修成本，然而，并不是没有更简单的办法用低成本就可以解决故障问题的，作者总结了多年来的工作经验，发明了地面电压差检测法（以下简称压差检测法），能够较简便的检测出地下电缆漏电点和断电点位置，有效地降低维修成本，快速定位电缆故障点[1]。

1 输电电缆出现故障原因分析

1.1 故障电缆的材质、粗细和用电情况

普通低压电缆芯线材质有铝芯和铜芯两种，有国标和非国标之分。国标铜芯电缆导电性能好，线损较低，输电效率较高，同等大小的电缆铜芯较铝芯的能输送较高功率；并且在不测的情况下铜质的比铝质的较耐氧化和断裂，质量较稳定，但成本相对较高。选择粗些的电缆芯，能承载较大的负荷。了解故障电缆的详细情况有助于分析故障原因。

1.2 了解故障电缆日常维护管理情况

抢修故障电缆除需要了解以上电缆实际情况分析外，还应了解分析在这条电缆沿线上日常维护情况，比如三相用电平衡，各相电压相差情况，电缆沿线各种情况，有的是施工现场过路碾压，或者是地形沉降变化，或是人为盗窃破坏行为等等。施工机械施工冲压造成的是常见的。由于各种原因的影响，一旦电缆外绝缘胶皮或者破坏了电缆的铠甲层，土壤中水分逐渐渗入到电缆里面，发生漏电碰线，打火烧断电缆。大多情况，虽然影响到电缆，不马上出现故障，但过后不久故障就慢慢出现，这种情况最为常见。当然也要多了解故障的其他原因，比如劣质电缆局部线芯过细，过载发热烧断等，或者是两段电缆的连接点没有做好防水绝缘措施等等。多了解电缆日常的使用情况，有助于分析寻找故障原因和检测定位故障位置，以便快捷检测定位抢修。因此，做好电缆的日常管理是确保电缆安全和出现故障时快速定位故障点的有效措施之一。

2 地下低压电缆故障几种常见的特点分析

地下低压电缆出现故障一般有两种情况：一种是电缆各相通电，个别相电压明显降低，甚至无法正常使用；另外一种是电缆终端断电，完全无法使用，具体特点分析如下。

（1）一种是电缆各相通电，个别相电压明显降低，甚至无法正常使用，这种现象多半是电缆线某相中途漏电造成的。由于漏电会因接地发热，一旦局部温度达到一定值时，就会直接烧焦电缆中各股线的绝缘胶，有可能引起电缆内碰线打火，直至烧断电缆，烧焦线管直接漏电，甚至造成安全隐患；有时造成的经济损失后果也是无法预知的。电缆出现故障后，会间接或直接接地漏电，在漏电点的地面都会有一定的电压，土壤湿度越大，地表电压就越接近接电压，地面电压就越高，漏电这相的电压下降越大，电压就越低[2]。

（2）另外一种是电缆终端断电，完全无法使用。这种情况是最常见的，由于地下电缆的隐蔽性和涉及范围较大，所以很难在第一时间发现故障点。故障电缆的绝燃绝缘的电缆管及电缆全部被烧断，有些电缆已烧掉30-80厘米，甚至烧断长达1-2米。烧断的电缆会有不同程度地接地漏电，严重的地下土壤都发热，甚至散发出热乎乎的水汽，长期以往，除造电费损失外，还可能会损坏配电箱，更严重的会造成电压器及相关原件的损坏，甚至有人身安全危险的可能等等。

3 地下电缆故障检测法——电压差检测法

基于以上电缆故障特点，作者长期在地域范围较大的公园景区从事园林技术管理工作，涉及园林水电这方面的工作难较多，发明了一种地下电缆漏电点定位的地面电压差检测方法（作者已经申请发明专利，技术方法及检测参数等受法律保护）。该技术非常适合一线工作使用，测量误不超过30厘米，技术方法简单、精准、高效。在此郑重声鸣，该方法只适合适380V以下的地下低压电缆使用，高压地下电缆检测谨慎使用！

3.1 压差检测法的理论依据

电流在不同介质的传导受到不同的阻流即有电阻，因为各种介质的导电性能各异，不同的介质有不同的电阻率，土壤也是导电介质的一种，而且土壤含水量不同，其导电率也不一样。含水量越高，电阻率越接近水的电阻率，电阻率越低等距离电压差就越低。

3.2 压差检测法的推广应用

压差检测法除能应用在地下电缆检测外，还可以应用在室内外明暗线断点判断等，更多的应用有待研究。具体操作方法和技术参数是技术专利重点，以便保护开发专利产品[3]。

4 实测案例

本人长期在南宁市狮山公园从事风景园林技术管理工作，解决了众多园林水电设施故障难题。园内主电缆断电或电压过低等故障问题尤为突出，利用上述压差检测法实地检测，一测一个准，几年来共处理了十多起低压地下主电缆故障，取得了很好的实际效果，也挽回了一定的经济损失。使用压差检测法检测电缆故障，一方面为方法操作简单；第二，无需全线开挖检查，无需昂贵高端检测仪器，降低检测成本；第三，快捷安全，精准高效。

5 结语

地下低压电缆故障纷繁复杂，电缆故障分析工作涉及电缆多方面相关情况，检测电缆故障漏电电压是检测定位故障方法之一。电压在土壤中的分布不均的特点，是检测电缆故障的切入点，巧妙地利用这个切入点，能有效快捷有效地定位电缆故障点。地下电缆故障压差检测法适用于没有条件装备电缆故障检测系统和购买高端检测设备仪器的非电力专业用户单位，适用于一线人员操作，准确高效，实用性强，值得参考和开发使用。