電力電纜故障原因分析及防范

孫毅 張濱

哈爾濱電力工程安裝公司電纜工程處

電力電纜故障原因分析及防范

孫毅 張濱

哈爾濱電力工程安裝公司電纜工程處

電力電纜的安全是用電安全的重要保障，電力電纜作為電能的傳送器，在電的應用中起到了至關重要的作用。電纜是由金屬電線外層包裹絕緣層來構成，因此塑料絕緣層極易出現老化的現象，造成了電纜故障，危害著人們的生命財產安全。本文主要是通過以新疆電網為案例，針對實際情況進行分析，解析電力電纜的故障原因預計防范辦法。

電力電纜；故障原因；防范

引言

電力電纜的主要作用就是對電能的輸送，相當于傳送帶的作用，將電能輸送到千家萬戶，因此電力電纜在我們的日常生活中具有重要的作用，同時對電力電纜的維護也是非常重要的。通常城市的電纜都是架設在我們生活的上空，它體積小，但是經過風吹日曬，也會出現絕緣層老化的問題，保護層損傷問題，等等用電過度導致的各種故障問題。因此我們需要針對具體情況進行有效的分析，并提出防范策略。

1.電力電纜故障問題分析

電力電纜具有供電可靠、施工便利、能提供容性功率提高功率因素、運行及維護簡單等特點。但電力電纜存在諧波及過電壓造成擊穿引起電纜故障、電纜頭材料選擇和制作工藝影響等問題。同時電纜事故往往造成一定的損失。電力電纜主要故障：

（1）絕緣層老化：絕緣層主要是防止漏電現象的產生。電力電纜由于長期處在內力與外力的共同作用下，時間一長，使絕緣層變質出現老化的現象，絕緣效果下降，因此需要及時的檢查和更換。

（2）電力電纜過熱：電纜過熱的現象主要是由于電纜內部壓力過大，電能超過了電纜的載重能力，通常是由于不規則用電產生的損害，極容易引發絕緣層快速老化。

（3）電壓負荷較大：在空氣中的電纜，受到了雷電的襲擊，導致了擊中地點電壓迅速升高，超過了電纜本身的承受度，故而引發了電纜故障。

（4）中間接頭、終端頭材料選擇和制作工藝問題：電纜頭材料選擇不當，由于電纜絕緣材料和電纜頭材料材質不同，熱脹冷縮系數不同，長期運行電纜和電纜頭之間產生間隙，發生樹狀爬電，引發電纜放電擊穿。電纜頭制作工藝不規范，剝離半導體時損傷電纜絕緣，半導體剝離長度不夠，絕緣表面存在微粒、灰塵等雜質，造成絕緣強度下降，使用壽命縮短。

（5）電纜受到外力損傷：電力電纜在我們生活的周圍，不僅在空氣中，也可能在墻壁內，安裝在墻壁內的電纜受到外力的損傷情況較小，但是在空氣中的電力電纜需要經過風吹日曬、淋雨等等情況，長時間陽光暴曬會直接降低電纜的壽命，淋雨也會造成電纜受潮，這些都是造成電纜故障發生的原因。

2.案例分析

1）老滿城220kV變電站#1電抗器35kV高壓電纜在運行過程中先后發生兩次擊穿事故。現場檢查和資料查閱認定電纜頭采用熱縮材料，在晴朗無風天氣制作，嚴格按照說明書進行施工，線芯距最近接地點距離為700mm，大于規范要求的250mm。電纜試驗報告各項數據符合交接試驗規程合格要求。經綜合分析，設計電纜電壓等級為35KV，而變電站主變壓器電壓等級為220/110/38．5，35KVⅡ段PT變比為38．5/100，擊穿時盤表顯示電壓為36KV，實際電壓計算：36×100/35×38．5/100=39．6KV。電纜處于長期過電壓運行狀況，造成絕緣加速老化擊穿。

2）獨山子百萬噸乙烯動力站工程35kV段電源進線電纜，35kV電纜經穿墻套管接入室內配電裝置。運行過程中穿墻套管外側35kV電纜頭擊穿。經現場事故調查認定電纜頭制作過程存在制作工藝不規范現象，半導體剝離長度不夠，絕緣表面存在微粒、灰塵等雜質，同時穿墻套管外側防雨棚設計不合理，電纜頭較長時間淋雨受潮，造成電纜頭擊穿。

3）墨玉110KV變電站35KV出線電纜，該出線由35KV段出線開關柜通過35KV出線電纜引接至室外35KV輸電線路，電纜長度約120米，該電纜在運行過程中電纜頭兩次擊穿。經現場事故調查認定，電纜頭選用熱縮材料，由于電纜絕緣材料和電纜頭材料材質不同，熱脹冷縮程度不同，長期運行產生間隙，發生樹狀爬電，電纜鼻子處通過爬電對半導體邊緣放電，擊穿電纜絕緣層，引發電纜放電擊穿。

3.針對實際情況，對電力電纜故障問題剖析

3.1 電力電纜過負荷過重

電力電纜都有一定的負荷，因此在電纜經常滿負荷或者超負荷運作時，就會擴張原本的有效能力范圍之內，造成了負荷過重現象。這類情況容易產生電力電纜的絕緣層變質，電纜內的半導體損害等問題，進而誘發故障的產生。電纜的負荷過重，也會引發電力電纜的溫度升高，易引發火災。

3.2 電力電纜的選擇不合理

電力電纜的選擇要符合當地的實際情況，這就需要當地的電力工作人員，要對本地的常態電壓進行有效的調查和分析，然后對電力電纜的設計要超過額定電壓，以免出現過負荷的現象產生。選擇不合理的電力電纜就會造成對電纜的長期過負荷運行，加速了絕緣層的變質，同時如果選擇過高的電壓額度，也是對資源的浪費，因此要測好當地的電壓情況，合理選擇。

3.3 電纜頭材料問題

通常的電纜線與電纜頭的材質不同，因此受熱程度也會存在差異。由于各種電纜頭的材料不同，價格也有很大的差別，大部分公司在選擇電力電纜的時候，都會為了節約運行成本，選擇稍差的材質，因此也是電力電纜安全隱患的原因。

3.4 電力電纜諧振引發過電壓

諧振現象是由于電流增大，電壓減小，當電路中的激勵的頻率等于電路中固有的頻率時，電路的電磁振蕩的幅度將會達到峰值，產生諧振現象。由于電力電纜在日常的運行當中，累計的電壓會造成絕緣層功能的降低，當累積超過額定數值，就會產生過電壓，造成電力電纜故障。

3.5 電力電纜制作工藝

電纜終端電暈放電主要是因為電纜三芯分叉處距離較小，芯與芯之間的空隙形成一個電容，可導致相間或對地放電，長期放電會使電纜終端損壞。對電纜在線監測期間使用TEV暫態電壓測試儀發現電纜三指套處電暈放電幅值高達28dB。可以判斷電纜終端制作和安裝工藝不良再加上積污，從而引起電暈放電。

4.電力電纜故障防范方法

4.1 提高設計要求

電力電纜要根據本地的電壓進行設計，在設計電力電纜之前，工作人員要對該地的電壓進行多次、準確的測試，然后選擇超出測試電壓的電力電纜，這樣才可以避免超過負荷，保證安全。

4.2 電纜材料選擇

用電安全關于人們的生命財產安全，切不可因小失大，因此要選擇質量符合國家標準的電力電纜材質，在電纜的材料與電纜頭的材料選擇都要適宜本地區的空氣質量，經過方面的檢測，才能提高運行時間和運行效率，確保用電安全。

4.3 電纜制作工藝

電纜制作工藝的好壞，很大程度上決定電纜使用壽命。嚴格按照規范和廠家說明書要求制作，避免發生電纜頭制作工藝不規范，剝離半導體時損傷電纜絕緣，半導體剝離長度不夠，絕緣表面存在微粒、灰塵等雜質，制作環境潮濕、粉塵大等現象，就能保證電纜頭制作符合要求。

結語

電力電纜安全是我們有效的使用電能的保障，因此要對電力電纜的故障進行深入的分析。通過本文可以得知，造成電力電纜的故障主要是絕緣層老化、電力電纜過熱、電壓負荷較大、中間接頭、終端頭材料選擇和制作工藝問題、電纜受到外力損傷、電力電纜諧振引發過電壓，造成電壓擊穿等一系列原因，因此需要針對此類問題找到正確的解決辦法，提高電力電纜的設計要求與材料選擇，提高電力電纜的制作工藝水平。工作人員認真負責，及時排查隱患，營造和諧的社會環境。