电力工程中配电电缆的运行维护与故障分析

张润骏 陈淼 李旭旻

摘 要：本文主要讨论了电力工程中配电电缆运行维护的必要性，以及相关的日常运行管理、预防性维护策略和应急响应计划。首先，配电电缆的正常运行对于电力系统的稳定运行至关重要，因此对其进行定期的巡检和维护以及清潔保养是必不可少的。其次，通过定期的预防性检查和使用有效的预防性维护方法和技术，可以有效地防止电缆故障的发生。然后，文章还详细分析了配电电缆的常见故障类型和原因，以及传统的和现代的故障诊断方法。最后，文章提出了针对这些故障的处理流程和恢复策略，以及预防措施，以确保配电电缆的稳定运行。

关键词：电力工程；配电电缆；运行维护

电力工程是现代社会经济发展的重要基础设施，其安全、稳定、高效地运行对于保障社会经济生活的正常进行具有至关重要的作用。在电力工程中，配电电缆作为输电系统的重要组成部分，其性能的优劣直接影响到电力供应的稳定性和可靠性。然而，由于配电电缆长期处于恶劣的工作环境中，受到温度、湿度、机械应力等多种因素的影响，常常会出现各种故障，如绝缘老化、击穿、接地故障等，这些故障不仅会导致电力供应的中断，还可能引发火灾等安全事故，对人民生命财产安全构成威胁。因此，对配电电缆的运行维护和故障分析具有重要的实践意义。

一、电力工程中配电电缆运行维护的必要性分析

在现代城市建设和工业生产中，电力工程作为基础设施的重要组成部分，对于保障社会经济的正常运行具有重要意义。配电电缆作为电力系统中的重要传输工具，其运行维护工作直接关系到电力系统的安全稳定运行。

（1）确保电力供应的稳定性。配电电缆是电力系统中最容易出现故障的部分之一，一旦发生故障，可能导致大面积的停电事故，严重影响人们的生活和生产。通过对配电电缆进行定期的巡视、检测和维护，可以及时发现并排除潜在的安全隐患，确保电力供应的稳定性。

（2）降低运维成本。配电电缆运行维护工作的开展，可以有效地延长电缆的使用寿命，减少因电缆老化、损坏等原因造成的更换成本。同时，通过对电缆的维护，可以降低因故障引起的维修费用，从而降低整个电力系统的运行成本。

（3）提高电力系统的可靠性。配电电缆运行维护工作可以提高电力系统的可靠性。通过对电缆的定期检查，可以发现潜在的故障点，及时进行处理，避免因电缆故障导致的电力系统失稳。此外，对电缆的维护还可以提高电缆的抗干扰能力，减少因外部环境因素引起的故障。

（4）保障人身安全和设备安全。配电电缆运行维护工作可以有效地防止触电、火灾等安全事故的发生。通过对电缆的巡视、检测和维护，可以及时发现电缆线路的异常情况，采取措施进行处理，避免因电缆问题导致的人身和设备安全事故。

（5）促进电力行业的可持续发展。配电电缆运行维护工作有助于提高电力行业的整体技术水平和管理水平。通过对电缆的维护，可以积累大量的运行数据和经验，为电力行业的发展提供有力的技术支持。同时，良好的电缆运行维护工作还可以提高电力企业的社会责任感和形象，为行业的可持续发展创造良好的条件。综上所述，电力工程中配电电缆运行维护工作具有重要的现实意义和深远的战略价值。为了确保电力系统的安全稳定运行，提高电力供应的稳定性和可靠性，降低运维成本，保障人身安全和设备安全。促进电力行业的可持续发展，必须高度重视配电电缆运行维护工作，加强组织和管理，不断提高运行维护水平。

二、配电电缆的运行维护

（一）配电电缆的日常运行管理

1.配电电缆的巡检和维护

配电电缆是电力系统中不可或缺的重要组成部分，其正常运行对于保障电力供应的稳定性和安全性至关重要。因此，对配电电缆进行定期巡检和维护是必要的工作。巡检人员应按照规定的时间和路线，对配电电缆进行巡视。巡视内容包括电缆的外观是否有损伤、绝缘层是否完好、接头是否松动等。对于发现的问题，应及时记录并报告给相关部门进行处理。对于长期使用的配电电缆，应定期进行维护。维护工作包括清除电缆表面的灰尘和杂物，检查电缆的绝缘层是否完好，检查接头是否松动等。对于发现的问题，应及时进行修复或更换，还应加强对配电电缆的监控和管理。通过安装监测设备，可以实时监测配电电缆的运行状态，及时发现异常情况并采取相应的措施。同时，还应建立健全的管理制度，明确责任分工，确保配电电缆的安全运行。

2.配电电缆的清洁和保养

除了巡检和维护外，配电电缆的清洁和保养也是保证其正常运行的重要措施。应定期对配电电缆进行清洁。清洁时应使用柔软的布或刷子，避免使用尖锐的工具刮伤电缆表面。清洁时应注意不要弄湿电缆，以免影响绝缘性能。清洁后应及时将电缆放置在干燥通风的地方晾干。应定期对配电电缆进行保养。保养工作包括涂抹防潮涂料、润滑关节等。涂抹防潮涂料可以有效防止水分进入电缆内部，保护电缆的绝缘层。润滑关节可以减少电缆的运动阻力，延长使用寿命。还应加强对配电电缆的保护措施。例如，在易受外力损坏的区域设置警示标志，禁止人员靠近；在电缆周围设置防护设施，避免外界物体对电缆造成损害等。

（二）配电电缆的预防性维护策略

1.定期的预防性检查

定期的预防性检查是确保配电电缆正常运行的重要手段。这种检查应该包括对电缆的全面视觉检查，以寻找任何可能的损坏或磨损的迹象，如裂缝、磨损、过热、熔化或烧焦。此外，还应定期进行电气测试，以确认电缆的功能和安全性。

2.预防性维护的方法和技术

预防性维护不仅包括定期的检查，还包括采取一些特定的技术和方法来延长电缆的使用寿命和性能。以下是一些常见的预防性维护方法和技术：温度监控技术，电缆在过热的环境中会迅速老化，导致性能下降甚至发生安全问题。因此，应安装温度传感器来监控电缆的温度，并在温度超过安全范围时采取措施。湿度控制技术，电缆也会受到湿度的影响，过高或过低的湿度都可能导致电缆性能下降。因此，应保持适当的环境湿度，并使用除湿器或加湿器来控制湿度。防尘技术，电缆表面的灰尘和污垢会影响其散热，可能导致过热和性能下降。因此，应定期清理电缆表面的灰尘。防腐处理技术，电缆可能会受到腐蚀的影响，导致性能下降和寿命缩短。可以使用防腐涂料或防腐剂来保护电缆。负载管理技术，过度的负载可能会导致电缆过热和性能下降。因此，应合理分配电力负载，避免过度使用电缆。

（三）配电电缆的应急响应和维护计划

1.故障诊断和分析

在配电电缆出现故障时，首先需要进行故障诊断和分析。包括对电缆线路、接头、终端等设备进行全面检查，以确定故障的具体位置和原因。故障诊断的方法有以下几种。

观察法。通过观察电缆线路、接頭、终端等设备的外观，判断是否存在明显的损坏、烧焦、变形等现象。

听诊法。通过听力检查，判断电缆线路是否存在异常声音，如短路时的“嘶嘶”声等。

测量法。通过电压表、电流表等仪器，对电缆线路的电压、电流进行测量，判断是否存在过压、过流等异常情况。

试验法。通过对电缆线路进行临时性的带电试验，如短接、短路等，判断故障是否能够排除。

2.应急维护措施的实施

在完成故障诊断和分析后，需要根据故障原因制定相应的应急维护措施。常见的应急维护措施有：切断故障电缆，对于发生短路、接地等故障的电缆线路，应立即切断故障电缆，以防止事故扩大。更换故障设备，对于损坏、烧焦、变形等无法修复的电缆线路、接头、终端等设备，应及时更换新的设备。恢复供电，在排除故障并更换设备后，应及时恢复受影响区域的供电。对于暂时性停电的用户，应提前通知用户做好相关准备。加强巡检，对于配电电缆线路，应加强日常巡检工作，及时发现并处理潜在的安全隐患。完善应急预案，针对不同类型的故障，制定相应的应急预案，明确应急响应流程、责任人、资源保障等内容，提高应对突发事件的能力。

三、配电电缆的故障分析

（一）常见故障的类型和原因分析

1.机械故障

电缆故障是电力系统中常见的问题，其中一种最常见的类型包括电缆外皮的破损和电缆内部的断裂。这种故障可能由多种因素引起，但主要可以归结为两个主要原因。首先，电缆在安装和使用过程中可能会遭受外力的影响而受损。例如，在安装过程中，如果操作不当或者使用的工具不合适，可能会导致电缆受到过度拉扯或挤压，从而造成外皮破损。在使用阶段，如果电缆受到外部力量的作用，比如机械冲击、振动或者环境温度的变化等，也可能导致电缆受损。这些外力作用可能会对电缆的结构产生破坏性影响，进而导致电缆内部结构的损坏和断裂。其次，电缆的质量也是一个关键因素。如果电缆的制造质量不过关，可能无法承受正常使用过程中的物理压力。例如，如果电缆的材料强度不够高，或者制造工艺存在问题，那么在使用过程中可能会发生断裂。此外，一些低质量的电缆可能在设计上存在缺陷，无法满足特定的使用要求，从而导致故障的发生。

2.电气故障

这种电缆故障主要发生在电缆的绝缘层出现破损或者电介质击穿的情况下。当电缆的绝缘层遭受损坏时，可能会导致电流泄漏和电击风险增加。而电介质击穿是指电缆中的电介质材料在过高的电压下发生破坏，导致电流无法正常流动。这些电气故障的原因主要有两个方面。首先，电缆的设计不合理。如果电缆的设计没有充分考虑到正常的电气性能要求，例如绝缘层的厚度、电阻率等参数设置不合理，就可能导致电缆在正常使用过程中出现故障。其次，电缆的使用环境不良。例如，当电缆所处的环境温度过高时，会导致绝缘材料的老化速度加快，从而降低其绝缘性能。此外，湿度过大也会对电缆的绝缘性能产生不利影响，因为湿度会促使水分渗透进入电缆内部，破坏绝缘层的完整性。

3.环境因素引起的故障

这种故障主要是由于环境条件的变化导致的，如温度的变化、湿度的变化、电磁干扰等。环境因素引起的故障的原因主要是电缆的材料和设计无法适应这些环境变化。例如，温度过高会导致电缆的绝缘材料老化，从而影响电缆的性能；湿度过大则可能导致电缆的金属护套腐蚀，从而影响电缆的导电性能。

（二）故障诊断方法和工具

1.传统的故障诊断方法

传统的电缆故障诊断方法主要依赖于物理检查和手动测试。这些方法通常包括以下步骤：视觉检查，这是最基本的故障诊断方法，涉及检查电缆的外观，寻找明显的损伤或腐蚀迹象。手动测试，这包括使用万用表和电表来测量电缆的电压、电流和电阻。此外，也可能会进行电容、电感和接地电阻测试。音频/视频检测，这种方法使用音频和视频设备来探测电缆中的异常声音或活动。例如，可以使用声学成像技术来定位电缆中的水分积聚［1］。

2.现代的故障诊断技术

随着科技的发展，电缆故障诊断技术也在不断进步。现代的故障诊断技术主要包括以下几种：远程监测系统，这些系统可以实时监测电缆的状态，如温度、电压和电流等。一旦检测到异常，系统会立即发出警报，并记录相关的数据以便进一步分析。光纤监测技术，这种技术利用光纤来传输高频信号，通过分析反射回来的信号来确定电缆的状态。这种方法不受电磁干扰的影响，可以提供非常精确的测量结果。红外热像仪，这种设备可以检测到电缆表面的温度差异，从而发现由于热点引起的问题。例如，如果电缆过热，那么可能存在的问题是过载或短路。高压直流输电系统（HVDC）的故障诊断，对于长距离高压直流输电系统的故障诊断，可以利用先进的数学模型和仿真技术来预测可能的故障点，从而实现预防性维护［2］。

（三）故障处理和恢复策略

1.故障处理流程

配电电缆故障的处理流程主要包括：故障检测，这是故障处理的第一步，主要是通过各种检测设备和方法，如红外热像仪、定点温度测量、电流电压测量等，确定电缆的故障位置和故障类型。故障定位，在确定故障位置后，需要进一步确定电缆的具体位置，这可以通过开挖地面、检查接头等方式进行。故障诊断，根据故障的位置和类型，结合电缆的历史运行数据和现场情况，进行详细的故障诊断，确定电缆的故障原因。故障处理，根据故障诊断的结果，选择合适的故障处理方式，如更换电缆、修复接头、调整线路布局等。故障恢复，处理完故障后，需要进行相应的恢复工作，如恢复供电、恢复通信、恢复照明等。故障预防，为了防止类似的故障再次发生，需要对电缆系统进行全面的检查和维护，包括定期的巡检、定期的维护和检修、定期的更新改造等［3］。

2.恢复策略和预防措施

（1）快速恢复，对于发生故障的电缆，应尽快进行处理，以减少停电的时间和影响。（2）全面恢复，除了处理具体的故障电缆外，还需要对其他相关电缆进行检查和测试，以确保整个电缆系统的正常运行。安全恢复，在处理故障的过程中，需要注意安全，避免发生二次事故。

预防措施主要包括以下几个方面：定期检查和维护，定期对电缆系统进行检查和维护，可以及时发现和处理潜在的问题，防止故障的发生。合理布局，合理的电缆线路布局可以减少电缆的损耗和故障的发生。选择高质量的电缆材料和设备，高质量的电缆材料和设备可以提高电缆的耐久性和可靠性，减少故障的发生。建立完善的应急响应机制，可以在发生故障时，快速有效地进行处理，减少损失［4］。

结语

本文阐述了定期的巡检和维护以及清洁保养对配电电缆正常运行的关键作用，同时指出了通过预防性检查和使用有效的维护方法和技术防止电缆故障的必要性；详细分析了配电电缆的常见故障类型和原因，以及传统的和现代的故障诊断方法，为读者提供更全面的视角；提出了处理故障的流程和恢复策略，以及预防措施，以确保配电电缆的稳定运行。希望这些研究成果能为电力工程实践提供有用的参考，以实现更高效、更安全的电力系统运行。

参考文献：

［1］王云博.现阶段电力工程中配电电缆的运行维护与故障［J］.电力设备管理，2021（09）：141142.

［2］赵昌鹏，杜群，魏子舒，等.电力工程中配电电缆施工技术要点探究［J］.数字通信世界，2021（07）：253254.

［3］王义军，张娟.电力工程中配电电缆的运行维护与故障分析［J］.居舍，2020（28）：5152+37.

［4］姜伟.电力工程中配电电缆施工技术要点探究［J］.科技风，2019（35）：157.

作者简介：张润骏（1990— ）男，汉族，上海人，硕士，中级职称，研究方向：电力电缆运维检修；陈淼（1991— ），女，汉族，上海人，硕士，中级职称，研究方向：智慧电缆、配网运维管理；李旭旻（1993— ），男，汉族，上海人，硕士，中级职称，研究方向：电力电缆运维检修。