試析高壓電纜故障分析判斷與故障點查找

孟慶輝 秦 凱 張 國

國網山西省電力公司檢修分公司

試析高壓電纜故障分析判斷與故障點查找

孟慶輝 秦 凱 張 國

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隨著我國經濟快速發展，我國加快了現代化社會建設，面對城市和農村日益增長的用電需求，高壓電纜的安全性能受到了人們的高度關注。高壓電纜相較于傳統電纜，安全性更高、穩定性更好、維護方便，是當前電氣設備、電能傳輸、電能分配的首選電纜，在我國現代化社會建設過程中得到了廣泛應用。隨之而來的高壓電纜故障對供電造成了較大的影響，通過分析常見的高壓電纜故障，為準確分析判斷高壓電纜故障，準確定位故障點提供基礎依據，以便于及時有效的解決故障，保證電能正常供應，避免對人們生活、生產造成較大困擾。

高壓電纜；故障分析；故障點查找

21世紀以來，國內經濟社會呈現速增態勢，綜合國力顯著提升，國內國際皆取得了輝煌成就，這無不與中國電力、能源事業的科學、健康發展密切相關。城市現代化進程的加速發展，對城市的供電系統也提出了更高的要求。電力能源從發電、輸電、變電、配電直至用戶側，電力電纜的作用舉足輕重。詳細分析高壓電纜故障原因，對給出高壓電纜故障防范措施具有指導意義。歸納高壓電纜故障類別，研究故障檢測方法，對電纜運行維護具有指導性意義。

1 高壓電纜故障概述

1.1 電纜老化

高壓電纜在長久的使用過程中，電纜受到諸多因素的影響容易老化，比如機械、電、光、熱等，導致其絕緣性能大幅度降低，造成電纜出現故障的概率變大。高壓電纜在正常情況下，使用30年后會逐漸老化，但受到外界因素的影響，在較短時間內出現老化的現象較為普遍。

1.2 電纜附件故障

由于高壓電纜附件要求較高，制作工藝十分復雜，導致高壓電纜在接頭、終端等附件上，較為容易出現故障現象。制作的電纜中間接頭、終端存在質量問題，比如導線壓接、導體連接管壓接等在制作過程中，未按照要求工藝技術要求進行，造成附件質量低劣，導致出現故障。

1.3 電纜護層故障

為了保證電纜主體所受侵蝕損壞程度最小，通常會在電纜外層加外護套，電纜護層需要具備良好的絕緣性能，以保證電纜護層的性能。電纜護層出現故障較為常見，對電纜傳輸造成的影響較大。

2 高壓電纜故障原因分析

a)由電纜的生產制造引起的電纜故障可涵蓋到電纜本體、接頭等。正常情況下，由于現代制造工藝的進步，電纜本體缺陷誘發的電纜故障概率較小，然而實際生產中，廠家并未按照生產規定或為趕工期進行搶工，會使這種概率加大。絕緣偏心、絕緣屏蔽厚度不均勻、絕緣內有雜質、電纜金屬護套密封不良等問題是最多在電纜生產過程中出現的問題；

b)電纜的安裝施工應嚴格按照工藝規定進行，但電纜安裝時環境較差，現場溫度、濕度、灰塵等不易控制，些許的沙粒等雜質進入電纜絕緣中可能都會對其長期安全運行留下隱患。電纜項目竣工驗收時也應嚴格按照試驗要求進行；

c)電纜長期在電和熱的作用下，絕緣材料會長時間處于高溫狀態，加上長期受到強電磁場的影響，絕緣層老化程度大大加快。超負荷運行是電纜過熱的主要原因，外加環境封閉帶來的較差的通風質量，將嚴重影響電纜的絕緣層壽命。

3 高壓電纜故障防范與措施

3.1 高壓電纜頭防范措施

(1)電纜終端在制作時要防潮，平均氣溫低于0℃時，要有加熱措施。(2)應盡量選用有應力管的高壓電纜終端頭附件。電纜頭制作時要可靠地密封，防止外界的水及導電介質侵入，引起爬電。(3)熱縮電纜終端頭長期運行，應加強對電纜終端頭的巡視檢查，電纜頭上的灰塵要及時清除。(4)電纜的固定：電纜頭做好后，在其安裝接線時，電纜分支不能多次被彎曲、扭轉。(5)電纜頭與導體連接質量須注意。以不銹鋼螺栓為好壓接時，保證接線端子平面與出線導體銅端面平行貼合。(6)采用新技術、新材料，盡量使用冷縮電纜終端頭。它性能優異，耐老化、防腐蝕，密封性能好，抗電痕性能好，硅橡膠彈性好，與電纜界面結合緊密，應力控制與絕緣復合為一體，保證電纜的安全運行。

3.2 合理應用故障查找方式

(1)沖擊放電聲測法。這是當前較為常用的電纜故障點定位方法，其通過在故障電纜上加一個高的沖擊電壓，在故障點發生閃絡放電時會產生較大的放電聲音，利用傳至地表的聲音可以通過定位儀準確找出故障點。(2)音頻法。在高壓電纜出現單相、兩相以及三相短路故障時，電阻值為零，放點間隙短路，沖擊放電聲測法聽不到放電聲，無法精確對故障點進行定位，此時則可以采用音頻法。基于高壓電纜兩心線里流動的電流，產生的磁通相位差與故障點前后磁通變化規律性，從而產生了音頻法。(3)聲磁同步原理。通過對聲測法進行不斷的改進，采用電磁波和聲波接受狀況對故障點進行判斷。當地振波信號與電磁信號同步時，表示故障點就在附近。

3.3 加強高壓電纜質量控制

a)加強電纜質量檢驗工作。生產質量是企業的生命線。電纜生產企業應嚴格按照生產規定進行生產，加強企業內部電纜質量的管理，提高質量意識，嚴格地按照規定對生產的電纜產品進行試驗工作，杜絕問題電纜流向市場。監督部門也應該對企業出廠的電纜產品進行嚴格的質量檢驗，如定期對電纜進行抽樣檢查，以確保電纜質量；b)保證電力設計質量。各電力設計院是對電力系統進行設計的部門，應充分發揮其在整個電力系統規劃、實施過程中的重要作用。努力提升各單位設計人員的整體設計水平，并在各地設計單位之間加強交流和學習，對出現在不同地方的電纜故障問題進行通報與原因探討；

綜上所述，分析了高壓電纜故障產生原因，包括整個應用過程中出現絕緣老化原因、外力破壞原因。在此基礎上對電力電纜故障進行分類，按照不同屬性可分為不同類型的故障，包括低阻故障、高阻故障和閃絡性故障等類型。另外，還詳細介紹了電纜故障的檢測方法，對電纜運行維護工作具有積極作用。最后，給出幾點高壓電纜故障預防措施，對減少故障發生率具有重要意義。

[1]李浪.高壓電力電纜故障原因分析和試驗方法的研究[D].西南交通大學，2013.

[2]趙建剛，黃劍凱.高壓電纜護層接地故障查找技術的探討與應用[J].冶金動力，2016，01：10-14+20.