電力電纜故障原因與檢測技術

解成新

摘要：隨著社會的發展，各行各業對電能的需求量不斷增大，由于電力電纜具有運行可靠、易于布局等優點，因此它的使用范圍越來越廣，而在實際使用電纜時，很多電纜都在地下埋設，特別是在城市或一些特殊地段。文章對電力電纜故障原因分析及檢測方法進行了研究。

關鍵詞：電力電纜;電力故障;檢測方法;

1電力電纜故障分類

各項電力電纜故障并不是同一種類，在未對其進行明確劃分的情況下，故障診斷和檢測過程中會出現一系列問題。從時間角度進行劃分，電力電纜故障主要分為運行故障和試驗故障，在電力電纜運行過程中，會因故障問題運行不當，試驗過程中還會因電纜絕緣問題出現故障;從故障部位的角度進行劃分，需要對電纜中的重要部位進行分類，如本體、中間頭、戶內頭、戶外頭是常見的故障發生部位。在電力電纜運行過程中，造成故障的原因不僅有人為因素，還有自然環境、絕緣老化和腐蝕等，這就需要根據責任的不同進行劃分，短路、開路、接地和其他情況下，都需要確定故障的性質，才能夠有效地處理這些故障，減少損失。

2電纜故障的形成原因

有很多因素都會導致電纜出現故障，分析造成電纜故障的原因，有助于科學、合理地選擇電纜故障檢測方法，快速查找電纜故障點，經過長期實踐總結，筆者認為機械損傷、過負荷運行、電纜頭故障以及絕緣受潮是造成電纜故障的主要原因。

2.1機械損傷

在敷設電纜時，拉力過大或過度彎曲都有可能損壞絕緣與防護層以及在運輸電纜時，外力直接作用于電纜也會誤損傷電纜，造成電纜機械損傷。

2.2過負荷運行

電纜長期運行在過負荷狀態時，電纜實際溫度會明顯升高，電纜會出現過熱現象，使電纜老化加速，甚至擊穿電纜絕緣薄弱部位。

2.3電纜頭故障

電纜最常出現故障的部位為電纜中間連接頭部位或終端頭部位，下面為電纜頭故障的具體表現：（1）電纜制作工藝存在問題，致使雜質、氣隙混入電纜頭內部，這樣的電纜在投入運行后，由于受到了強電場的作用，電纜內部雜質會出現游離現象，引發樹枝放電，造成電纜故障;（2）電纜接頭處的金屬屏蔽，不能有效接地，致使電纜接地電阻過大，形成高感應過電壓，致使擊穿電纜部分絕緣，引發電纜故障。

2.4絕緣受潮

絕緣受潮是我們比較常見的電纜故障，電纜絕緣電阻過低與泄漏電流過大是其具體表現，以下為電纜絕緣受潮的主要原因：（1）電纜中間接頭密封不良或終端接頭密封不良，造成外部潮氣侵入電纜，對電纜絕緣造成破壞;（2）電纜自身質量不合格，在電纜包鉛或包鋁制造過程中有砂眼或裂紋存在;（3）異物刺穿電纜護套，化學物腐蝕電纜護套或電解物腐蝕電纜護套，致使保護層失去保護功效。

3電力電纜故障檢測技術分析

3.1電橋檢測法

電橋檢測法也被稱之為“經典電橋法”，是各種電力電纜故障檢測技術當中運用最為廣泛、同時也是運用歷史最為悠久的一種方法，電橋檢測法是將故障導體與非故障導體連接成一個小橋，先通過調節電阻讓小橋處于平衡狀態，然后再進行測量，并通過橋臂的電阻比推算出測量結果。一般情況下，電橋檢測法多用于故障檢測中單相接地的情況。

3.2聲音檢測法

聲音檢測法是電力電纜故障檢測各種方法當中較為簡單的一種方法，這種檢測方法主要依據電力電纜放電過程中所發出的聲音，故障檢測人員通過對放電過程發出聲音的甄別來判斷故障的位置，并制定解決故障的方案。當遇到電力電纜敷設在明處的情況時，由于放電過程發出的聲音比較小，且容易受到外界雜音影響，因而不易通過聲音判斷來準確確定故障的位置，這時就需要故障檢測人員先行對電纜線的走向進行分析，然后借助擴音器對聲音進行放大，這樣比較容易確定故障的位置。雖然聲音檢測法操作簡單、測試范圍廣泛，但是專業性很強，須專業人員才能完成操作。

3.3電容電流檢測法

當電力電纜處于工作狀態時，系統中的線路和設備都會存在一定的對地電容，并在電壓作用下產生電容電流，隨著電力電纜敷設的不斷增加和電力設備的大量投入運轉，電容電流也會越來越大。以電力電纜而言，這樣就會在纜線的長度和電容量之間發生一種關系，理論上這是一種線性關系，而電容電流檢測方法所依據的正是這一原理。在應用電容電流檢測方法時，最常見的是對電纜中芯線故障的檢測。檢測中首先需對電纜頭部的電容電流進行測試，然后再對電纜末端的電容電流進行測試，最后對測試結果中正常芯線和故障芯線的電流進行比對，從中判定電力電纜故障的部位。

3.4脈沖檢測法

脈沖檢測法中常用的有高壓脈沖檢測法、低壓脈沖檢測法和二次脈沖檢測法等，工作性能分別如下。

1）高壓脈沖檢測法，這種檢測方法借助于傳輸線特性阻抗發生回波的現象給電力電纜芯線施以一定電壓，這樣做雖然會產生放電但不會讓芯線被燒穿，因而放電脈沖可以在纜線中傳播并發生反射，這樣故障檢測人員就可以用數字示波器測出反射脈沖的位置比例，從而計算出故障所在的位置。高壓脈沖檢測法更適應于高阻擊穿的情況，不足之處是波形不容易判斷，檢測人員面臨的危險大。

2）低壓脈沖檢測法，這種檢測方法主要用于開路、短路和低阻擊穿等電力電纜故障，具體做法是讓脈沖訊號施加在電纜芯線上，使訊號得以在纜線上傳播并反射，然后由故障檢測人員利用數字示波器等示波器儀器對脈沖波形進行測定，從中計算出故障發生的具體位置。低壓脈沖檢測法不需要借助電纜資料就可以對纜線故障進行檢測，同時還能夠根據反射脈沖極性識別故障類型，這種檢測方法的不足之處是無法對高阻和閃絡故障進行測定。

3）二次脈沖檢測法，應用這種檢測方法時需認定故障電纜相對于低壓脈沖是處于開路狀態，在這種狀態下，可以認定從脈沖釋放端接收到的反射波形，其芯線絕緣狀態是良好的電纜的波形，它對故障電纜釋放的高壓脈沖能夠讓芯線絕緣故障點發生閃絡，從而觸發第二個低壓脈沖得以釋放，如果這時故障點電弧還沒有熄滅，那么故障點對于低壓脈沖來說就是處在了完全短路的狀態，這樣在脈沖釋放端所接收到的低壓脈沖反射波形也是一個完全短路的波形，當故障檢測人員對這兩個波形進行比對時，會發現有發散點，通過發散點就可以判斷故障點的位置。二次脈沖檢測法具有多功能、易操作等優點，不足之處是不適宜對高阻和閃絡故障進行測定。

結語

綜上所述，在科學技術的快速發展中，電力電纜網絡化進程日益推進，而地埋電纜運行環境相對比較特殊，電力電纜日常維護和故障檢測逐漸成為電力企業中的關鍵工作。因此，電力技術人員需要做好電纜維護工作，深入分析電纜日常運行過程中的故障特點，及時地排除其中的故障，為電力運行的安全性提供支持，推動電力企業的進一步發展。

參考文獻

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