关于电力电缆故障分析与诊断技术探讨刘涛1

刘涛1宋国梁2王瑞东3

（内蒙古电力责任有限公司、呼和浩特供电局、金川供电分局内蒙古自治区呼和浩特市010050）

摘要：在电力系统中，电力电缆的可靠性对于供电质量行业供电安全有着至关重要的作用，因此，必须做好电力电缆的日常维护和故障检测工作，降低故障率。

关键词：电力电缆；线路故障；诊断技术

1电力电缆发生故障的主要原因

1.1电缆自身质量问题

（1）电缆自身的生产质量

当前，我国电力系统中采用的电缆，其设计和生产技术都已经趋于成熟，所以一般来说电缆的自身质量问题与设计关系不大，多是由于制造或者存储管理中发生问题，引发电缆质量问题；此外市面上也存在着一些以好充次的电缆扰乱正常市场，所以在采购电缆的过程中，必须对生产厂商实施全面考察。

（2）电缆施工造成的质量问题

质量良好的电缆，在施工过程中如果没有按照标准的施工要求铺设，也会造成电缆机械损伤，从而导致电缆故障[1]。比如，在电缆安装过程中，由于施工大意，对电缆即使造成的损伤较为轻微，在使用过程中也会逐渐发展成为铠甲穿孔，进而潮气入侵，引发电缆接地、短路等故障，从而造成电缆崩溃。

（3）电缆接头的质量问题

电缆接头作为电缆的重要部分，其质量问题也是引发电缆故障的重要原因，主要是由于接头的生产质量所引发的。比如，接头是否增加了屏蔽层，接头两端的连接状况不佳；或者，在潮湿环境下制作接头，导致有水蒸气混入接头封装物，在电压加持下引发闪络性故障；或者，电缆接头的制作过程中，压接工艺完成质量不佳，导致在电缆运行中接头温度持续生态，加速接头老化最终引发接地或短路故障。

1.2外部故障

所谓电缆的外部故障，就是受到外力破坏，或者在环境影响下，导致电缆发生各种故障或者造成隐患，主要的外部故障有以下积累几类。

（1）机械损伤。机械损伤通常是由于电缆在架设过程中操作不规范，或者在距离电缆较近处作业时，对电缆造成损伤。防止机械损伤，只能通过规范施工作业来达到。（2）电缆外皮电腐蚀作用。如果电力电缆埋设地周围有强力电场，则会导致电缆外皮受到电腐蚀，甚至被腐蚀至穿，从而导致潮气侵入，最终使得绝缘体遭到破坏。（3）化学腐蚀。电力电缆受到化学腐蚀，大多是因为电缆路径上有酸碱作业区域，或者煤气站等，导致电缆铠甲与钳包被大范围腐蚀。（4）地面下沉引发电缆弯曲。电缆在穿越建筑、或者公路铁路的过程中，由于地面下降，导致电缆受到垂直应力，最终使得电缆铠甲与钳包破裂甚至这段，引发电缆故障。（5）长时间负荷运行。电缆在持续负荷运行过程中，温度会持续升高，特别是在夏季，长期高温状态容易的导致电缆薄弱处或者接头处发生击穿，从而造成电缆故障。（6）振动破坏。振动破坏在铁路下方埋设的电力电缆最容易出现，由于剧烈振动，引发电缆外皮破损，造成电缆故障。（7）环境潮湿。长期处于潮湿环境下，电力电缆的绝缘层容易受潮，从而降低其绝缘性；并且在潮湿环境下的电缆更易受到点化腐蚀，造成故障。（8）实验过程不当。采用不合适的试验方法，比如交联电缆直流耐压试验，或者试验时间过长，电缆长期处于高负荷，高电压下，容易导致电缆故障。

2电力电缆线路运行中的巡查

2.1巡查周期

电缆巡查的工作守则中明确规定，对于深埋电缆在三个月内必须由相关的人员进行一次建议巡查，六个月内由专业人员牵头进行一次深入巡查。做到技术规范，巡查有效。

2.2巡查结果处理

在巡查中的相关结论应该统一记录在专门的文件夹中，并对其进行备份处理。每次查阅时使用副本，确保每次的巡查结果不会在使用中丢失。在巡查中发现一些小故障时除了需要对其进行相关的记录以外还需要立即对其处理，并向上层的领导机关报备。同时巡查部门还需要根据日常工作报告制定出季度和年度大修报告，确保电缆运输的稳定进行。

3电缆线路常见故障的判断方法

(1)确定故障性质。电缆出现故障后，对其进行判定需要根据系统的判定方式已经逐渐形成了一个科学的判定体系，第一步就是先确定故障的性质，为后续的故障排除做出实现铺垫。(2)粗测距离。确定了故障性质后就需要对发生故障部位的位置进行相关的测量工作，利用收集到的数据进行评估，得出故障地点的大致位置。(3)鉴别电缆。为了鉴别电缆中的线芯是否完整，通常是利用音频信号对其的探测作用，达到探测故障电缆的目的。(4)精测定点。在电缆故障测试中最为重要的步骤，为了准确定位故障地位，我国现阶段的重要手段就是利用声测定方式达到精准定位，为此我国还开发了其它的定位方式，比如感应定点法。

4电力电缆故障的诊断技术

积极做好电力电缆故障诊断，可有效解决其中存在的问题，实现电网的稳定性，保证供电的正常，较为常用的电力电缆故障诊断技术包括电桥检测法、声音测量法、零电位检测法以及电容电流检测法。

4.1电桥检测法

所谓的电桥检测法主要是指在电缆中要利用双臂电桥测量出流经新线的电流阻值，然后对电缆的长度进行测量，严格按照电阻与电缆长度之间所存在的关系，对电缆之中所存在的故障点加以计算，其中在应用电桥检测法对故障进行诊断的时候，需要多角度分析，尤其是要对短路点接触加以诊断，对小于一欧姆的电缆芯线间的短路接触阻值进行计算，要将故障的误差保持在三米以下，其中需要注意的一点是对于超过一欧姆故障连接处阻值的故障，则需要应用高电压烧穿技术，将其电阻下降到标准数值以下，然后继续利用电桥检测法进行测量。从本质上分析，利用电桥检测法对电力电缆故障进行诊断，可以提高精度测量，减少电桥连接线。

4.2声音测量法

声音测量法主要是指检测诊断电缆故障的时候需要根据放电过程中所释放的声音进行判断，高压电缆的线芯对绝缘层闪络的放电比较适用于声音测量方法，需要应用直流耐压试验机对电力电缆故障加以诊断。其中，当电容器达到固定电压值的时候，要根据电缆故障新线放电现在，这个时候放电会发出滋滋的声音，所以可以靠听觉查出故障所在的位置，对于敷设在地下电缆如发生故障，首先需要对电缆的走向加以确定，并且在最大放电声音区域内放大设备，查找故障的发生位置，主要的方法是利用低音器缓慢地在电缆的走向处进行移动，在放电声最大的区域仔细检测。

4.3零电位检测法

零电位检测法是直接进行接线测量或者不需要精密仪器进行计算的一种检测方法，主要是将存在故障的电缆芯线并联在一块，并用相同的电压值加到两端之上，在该过程之中，电阻丝上任何一个故障点与电阻丝上完好的任意一点对应位置电位差为零，那么可查出故障发生的位置。

4.4电容电流检测法

在电缆运行当中，电缆芯线之间，芯线与地之间均匀分布电，并且电容量与电缆长度之间有着线性比例的关系，利用电容电流检测法可以对电容电流的数值加以确定，并将断线与完好新线之间的电容比进行分析与对比，从而利用公式找出故障点。

结束语

我国的地域面积广大，为了加快我国全面经济建设，促进各个地区的经济发展，在电力运输方面逐渐形成了以电联网络为系统的运输方式。现阶段，电力运输中的主要传输材料就是电缆，虽然电缆的性能优异、性价比高但是在复杂多变的环境中还是存在着运输故障，严重的制约了我国建设体系优良的电力运输网络。本人通过对电缆线路多年的调查，浅谈电缆线路中故障查找和运行维护方法。

参考文献

[1]程琳,都小利,田彦,王月兵.基于接地线电流的电力电缆故障诊断方法研究[J].电线电缆,2017(06):32-35.

[2]牟磊.电力电缆局部放电带电检测技术研究[D].山东大学,2017.

[3]高俊山,穆旭明,邓立为.电力系统电缆线故障点信号定位仿真研究[J].计算机仿真,2017,34(08):151-156.

[4]谌业刚,龚士宝,陈斌,尤鋆,翟浩,曹皖诚.电力电缆故障监测及预警系统的设计[J].测控技术,2017,36(01):144-148.