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[摘 要]本文分析电缆故障原因，在出现故障时能及时有效的分析，快速找到故障点及时处理，对电缆线路快速恢复供电十分重要。
[关键词]电力电缆常见故障类型；检测方法；处理措施
中图分类号：TM755 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）20-0357-01
1、引言
随着我国城市化进程的快速发展，电力电网发展迅速同时也促进了电力电缆的快速发展。电力电缆作为重要的电力传输设备，以其敷设方便、便于区域美化及良好的绝缘性能，被广泛用于工业和居民供配电系统中，在生产和生活中取代架空线已经成为一种趋势。
2、电力电缆常见故障类型
2.1 断线性故障
（1）机械损伤。机械损伤造成电缆故障有长期演变最终形成故障的情况，也有突发事件直接造成电缆故障的情况。长期演变造成电缆故障的原因有：安装时因操作不当对电缆绝缘造成损伤、电缆敷设弯曲过度造成损伤、过路套管处理不当硌伤电缆、低温天气敷设电缆造成防护层损伤等。这些损伤很轻微，当时不会造成故障，但长期使用会使电缆绝缘恶化最终导致短路而断裂。突发事件造成电缆短路的原因很简单，主要是在电缆路径上进地面开挖施工或巨大外力碾压，使电缆直接受到外力造成断裂。
（2）地形变化影响。当埋地电缆处地形发生变化，如地震导致地面开裂、洪水冲刷，这种非人力可抗拒的灾害可以导致电缆断裂。
2.2 短路性故障
（1）绝缘老化变质。造成绝缘老化的主要原因：电缆施工未严格按照设计要求进行或者是电缆长期过负荷，且散热条件差，长期过负荷运行时电缆温度升高，绝缘能力下降，电缆快速老化，最终的正常使用寿命内造成电缆绝缘击穿。有的电缆因年代久远出现老化，使得绝缘介质内部存在气隙，因电场作用下出现游离造成绝缘性能下降。
（2）电缆材料缺陷。由于在制造过程中材料或者工艺控制不严，在电缆绝缘层内留下无法弥补的缺陷，致使电缆在正常寿命周期内绝缘击穿，形成故障。
2.3 接地性故障原因分析
（1）绝缘受潮。因为绝缘受潮而造成电缆故障，一般发生在电缆终端头和中间接头位置，主要原因是施工不良，绝缘胶未灌满，电缆运行环境恶劣，电缆头进水造成绝缘损伤。
（2）保护层腐蚀。因为电缆一般采用埋地或沿电缆沟敷设，尤其在厂区内，不可避免的含有酸、碱或有机溶剂的废水渗入到电缆周围。加上地下杂散电流的电化腐蚀或非中性土壤的化学腐蚀使保护层失效，失去对绝缘的保护作用。
（3）过电压、过负荷运行 电缆电压选择不当、在运行中突然有高压窜入或长期超负荷，都可能使电缆绝缘强度遭破坏，将电缆击穿。
3、如何检测电力电缆故障
由于电缆大部分埋在地下，因此对电缆故障的查找显得非常困难，但也并非没办法。在常用的检测电缆故障方法中，一般采用仪器追踪的方法，这也是当前比较认可的方法之一。采用仪器追踪方法查找电缆故障一般要经过以下步骤：
3.1 分析故障的性质
对于查找电缆故障，首先必须要了解故障电缆的类型，确定其性质，因为不同性质的电缆故障要用不同的方法进行检测，只有确定了电缆的故障性质，才能采用合理有效的方法，也能加快找出电缆故障的具体方位和故障情况。
3.2 确定电缆路径
想要查找出电缆故障，只是确定其性质是远远不够的。在确定了电缆故障性质之后，就必须确定电缆的路径，从而进行定点。当今确定电缆路径的方法一般是采用路径仪，通过仪器的检测，详细地了解电缆的路径走向。
3.3 对电缆故障进行定点
在确定电缆故障的性质以及电缆路径之后，接下来就是对电缆故障进行准确的定位。在定位电缆故障方面，一般使用定点仪来进行定位。这种先进的仪器，能够快速有效地将故障方位确定下来。
3.4 结果分析
找到电缆故障之后，必须做一份测试完的记录备份，并对结果进行分析，根据提供的数据计算出误差。这一步工作是十分有必要的，不仅能够对此次查找电缆故障进行总结，留下来的相关经验也能够对以后的电缆维护及管理提供相关的参考资料。
4、电力电缆故障检测方法
4.1 电桥法
将被测电缆终端故障相与非故障相端接，电桥两臂分别接故障相和非故障相，通过调节电阻使得电桥达到平衡，通过公式计算出故障点的距离。目前现场中电桥法用的越来越少，但是对于一些没有明显的低压脉冲反射，又不容易用高压击穿的特殊故障，使用电桥法往往可以解决问题。电桥法的优点是简单、方便、精确度高，但其主要缺点是不适用于高阻抗与闪络性故障以及相间短路性故障。
4.2 低压脉冲反射法
测试时向电力电缆的故障相注入低压脉冲。该脉冲沿电缆传播到阻抗不匹配点即故障点时，脉冲产生反射回送到测试点由仪器记录下来，根据发射脉冲与反射脉冲的往返时间差和脉冲在电缆中传播的波速度，便可计算出故障点离测试点的距离。该方法的优点是简单直观，不需要知道电缆的准确长度等原始资料；缺点是不能适用于高阻抗与闪络性故障，需要知道电缆的走向。
4.3 脉冲电流法
脉冲电流法是将电缆故障点用高压击穿，使用仪器采集并记录下故障点击穿产生的电流行波信号，通过分析判断电流行波信号在测量端和故障点往返一趟的时间来计算故障距离。脉冲电流法采用线性电流耦合器采集电缆中的电流行波信号。
4.4 多次脉冲法
针对高阻接地时波形难判断的情况，近几年出现了二次脉冲理论，并在实践中取得良好的效果。首先对故障电缆发射一个低压脉冲，脉冲在高阻的故障点由于特性阻抗变化不大，不会产生反射。脉冲在另一终端被反射回来后，仪器将这个“完好”波形存储起来。然后对故障点电缆发射一个高压脉冲，故障点被击穿，击穿瞬间变成低阻故障，此时仪器触发一个低压脉冲，低压脉冲在被击穿的故障点处被反射回来。仪器把两次低压脉冲的波形叠加起来，交叉点的位置就是故障点位置。这种方法使操作者很容易判断故障点波形，而且误差较小。 5、电力电缆故障的处理措施
5.1 对电力电缆加强监视、巡视，并进行定期检查维护
要制定相应的监视、巡视制度，按照制度规定，监视线路的负荷电流，防止过负荷将绝缘击穿，避免电缆由于长期过负荷运行所造成的电缆故障。定期对电力电缆的运行进行巡视，及时发现线路故障，对于已经存在安全隐患的线路要加强巡视次数。巡视人员要按照相关的规定认真填写巡视记录，就线路的运行状况进行如实填写。在巡视过程中，要特别留意线路周围的运行情况，比如线路周围有没有施工情况，有没有破坏线路的正常运行等，对于已经发现的情况要及时报告、处理。
5.2 防止外力损坏
外力损坏主要包括人为外力损坏和运行过程中运行环境剧变使电缆受应力造成损坏。后者的几率极少，主要是人为的外力损坏导致电缆绝缘下降和电缆断线故障。
由于种种原因，外力破坏一直是威胁电缆线路的运行安全的主要原因。具体表现为：施工人员安全意识薄弱，野蛮施工；铁路各部门协调不好，安全责任和措施未落到实际作业人员；与电缆相关的施工协调信息滞后，安全施工无保障。对此，电缆维护单位须制定有关的安全运行和相关工程施工许可制度，做好《电力设施保护条例》、《电力法》的宣传工作。
5.3 加强绝缘监督，及时发现排查电缆故障。安装电缆在线监测系统及定期进行的预防性试验，可以对电缆及其附件进行定时或实时地监测检查，能够及早发现问题，可以将隐患在事故发生前及时排除解决。
5.4 预防过负荷过电压的发生。加强负荷电流的监视，防止超负荷运行时绝缘击穿损坏，造成的电缆故障。加设线路过电压装置，减小过电压对电缆绝缘的损坏。
6、结束语：
近年来，随着人们对电力电缆故障机理及工作经验的不断深入，电缆敷设方式、新材料的投入、先进的故障探测仪器的广泛应用，使得电缆故障检测更加简单、快速和准确，从而大大缩短了排除电缆故障的时间，保证了供电的安全性和可靠性。但是在日常生产中应还是应该尽量避免人为因素导致的电缆损伤，从根本上减少电缆故障的发生。
参考文献
[1] 王明，叶青山.电力电缆常见故障及原因浅析[J].农村电工，2008，（2）.
[2] 李凌.高压电力电缆故障分析及其探测技术[J].电力机械，2005，（2） .
[3] 赵荣昌.查找电力电缆故障的方法与体会[J].广东输电与变电技术，2005（2）.
[关键词]电力电缆常见故障类型；检测方法；处理措施
中图分类号：TM755 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）20-0357-01
1、引言
随着我国城市化进程的快速发展，电力电网发展迅速同时也促进了电力电缆的快速发展。电力电缆作为重要的电力传输设备，以其敷设方便、便于区域美化及良好的绝缘性能，被广泛用于工业和居民供配电系统中，在生产和生活中取代架空线已经成为一种趋势。
2、电力电缆常见故障类型
2.1 断线性故障
（1）机械损伤。机械损伤造成电缆故障有长期演变最终形成故障的情况，也有突发事件直接造成电缆故障的情况。长期演变造成电缆故障的原因有：安装时因操作不当对电缆绝缘造成损伤、电缆敷设弯曲过度造成损伤、过路套管处理不当硌伤电缆、低温天气敷设电缆造成防护层损伤等。这些损伤很轻微，当时不会造成故障，但长期使用会使电缆绝缘恶化最终导致短路而断裂。突发事件造成电缆短路的原因很简单，主要是在电缆路径上进地面开挖施工或巨大外力碾压，使电缆直接受到外力造成断裂。
（2）地形变化影响。当埋地电缆处地形发生变化，如地震导致地面开裂、洪水冲刷，这种非人力可抗拒的灾害可以导致电缆断裂。
2.2 短路性故障
（1）绝缘老化变质。造成绝缘老化的主要原因：电缆施工未严格按照设计要求进行或者是电缆长期过负荷，且散热条件差，长期过负荷运行时电缆温度升高，绝缘能力下降，电缆快速老化，最终的正常使用寿命内造成电缆绝缘击穿。有的电缆因年代久远出现老化，使得绝缘介质内部存在气隙，因电场作用下出现游离造成绝缘性能下降。
（2）电缆材料缺陷。由于在制造过程中材料或者工艺控制不严，在电缆绝缘层内留下无法弥补的缺陷，致使电缆在正常寿命周期内绝缘击穿，形成故障。
2.3 接地性故障原因分析
（1）绝缘受潮。因为绝缘受潮而造成电缆故障，一般发生在电缆终端头和中间接头位置，主要原因是施工不良，绝缘胶未灌满，电缆运行环境恶劣，电缆头进水造成绝缘损伤。
（2）保护层腐蚀。因为电缆一般采用埋地或沿电缆沟敷设，尤其在厂区内，不可避免的含有酸、碱或有机溶剂的废水渗入到电缆周围。加上地下杂散电流的电化腐蚀或非中性土壤的化学腐蚀使保护层失效，失去对绝缘的保护作用。
（3）过电压、过负荷运行 电缆电压选择不当、在运行中突然有高压窜入或长期超负荷，都可能使电缆绝缘强度遭破坏，将电缆击穿。
3、如何检测电力电缆故障
由于电缆大部分埋在地下，因此对电缆故障的查找显得非常困难，但也并非没办法。在常用的检测电缆故障方法中，一般采用仪器追踪的方法，这也是当前比较认可的方法之一。采用仪器追踪方法查找电缆故障一般要经过以下步骤：
3.1 分析故障的性质
对于查找电缆故障，首先必须要了解故障电缆的类型，确定其性质，因为不同性质的电缆故障要用不同的方法进行检测，只有确定了电缆的故障性质，才能采用合理有效的方法，也能加快找出电缆故障的具体方位和故障情况。
3.2 确定电缆路径
想要查找出电缆故障，只是确定其性质是远远不够的。在确定了电缆故障性质之后，就必须确定电缆的路径，从而进行定点。当今确定电缆路径的方法一般是采用路径仪，通过仪器的检测，详细地了解电缆的路径走向。
3.3 对电缆故障进行定点
在确定电缆故障的性质以及电缆路径之后，接下来就是对电缆故障进行准确的定位。在定位电缆故障方面，一般使用定点仪来进行定位。这种先进的仪器，能够快速有效地将故障方位确定下来。
3.4 结果分析
找到电缆故障之后，必须做一份测试完的记录备份，并对结果进行分析，根据提供的数据计算出误差。这一步工作是十分有必要的，不仅能够对此次查找电缆故障进行总结，留下来的相关经验也能够对以后的电缆维护及管理提供相关的参考资料。
4、电力电缆故障检测方法
4.1 电桥法
将被测电缆终端故障相与非故障相端接，电桥两臂分别接故障相和非故障相，通过调节电阻使得电桥达到平衡，通过公式计算出故障点的距离。目前现场中电桥法用的越来越少，但是对于一些没有明显的低压脉冲反射，又不容易用高压击穿的特殊故障，使用电桥法往往可以解决问题。电桥法的优点是简单、方便、精确度高，但其主要缺点是不适用于高阻抗与闪络性故障以及相间短路性故障。
4.2 低压脉冲反射法
测试时向电力电缆的故障相注入低压脉冲。该脉冲沿电缆传播到阻抗不匹配点即故障点时，脉冲产生反射回送到测试点由仪器记录下来，根据发射脉冲与反射脉冲的往返时间差和脉冲在电缆中传播的波速度，便可计算出故障点离测试点的距离。该方法的优点是简单直观，不需要知道电缆的准确长度等原始资料；缺点是不能适用于高阻抗与闪络性故障，需要知道电缆的走向。
4.3 脉冲电流法
脉冲电流法是将电缆故障点用高压击穿，使用仪器采集并记录下故障点击穿产生的电流行波信号，通过分析判断电流行波信号在测量端和故障点往返一趟的时间来计算故障距离。脉冲电流法采用线性电流耦合器采集电缆中的电流行波信号。
4.4 多次脉冲法
针对高阻接地时波形难判断的情况，近几年出现了二次脉冲理论，并在实践中取得良好的效果。首先对故障电缆发射一个低压脉冲，脉冲在高阻的故障点由于特性阻抗变化不大，不会产生反射。脉冲在另一终端被反射回来后，仪器将这个“完好”波形存储起来。然后对故障点电缆发射一个高压脉冲，故障点被击穿，击穿瞬间变成低阻故障，此时仪器触发一个低压脉冲，低压脉冲在被击穿的故障点处被反射回来。仪器把两次低压脉冲的波形叠加起来，交叉点的位置就是故障点位置。这种方法使操作者很容易判断故障点波形，而且误差较小。 5、电力电缆故障的处理措施
5.1 对电力电缆加强监视、巡视，并进行定期检查维护
要制定相应的监视、巡视制度，按照制度规定，监视线路的负荷电流，防止过负荷将绝缘击穿，避免电缆由于长期过负荷运行所造成的电缆故障。定期对电力电缆的运行进行巡视，及时发现线路故障，对于已经存在安全隐患的线路要加强巡视次数。巡视人员要按照相关的规定认真填写巡视记录，就线路的运行状况进行如实填写。在巡视过程中，要特别留意线路周围的运行情况，比如线路周围有没有施工情况，有没有破坏线路的正常运行等，对于已经发现的情况要及时报告、处理。
5.2 防止外力损坏
外力损坏主要包括人为外力损坏和运行过程中运行环境剧变使电缆受应力造成损坏。后者的几率极少，主要是人为的外力损坏导致电缆绝缘下降和电缆断线故障。
由于种种原因，外力破坏一直是威胁电缆线路的运行安全的主要原因。具体表现为：施工人员安全意识薄弱，野蛮施工；铁路各部门协调不好，安全责任和措施未落到实际作业人员；与电缆相关的施工协调信息滞后，安全施工无保障。对此，电缆维护单位须制定有关的安全运行和相关工程施工许可制度，做好《电力设施保护条例》、《电力法》的宣传工作。
5.3 加强绝缘监督，及时发现排查电缆故障。安装电缆在线监测系统及定期进行的预防性试验，可以对电缆及其附件进行定时或实时地监测检查，能够及早发现问题，可以将隐患在事故发生前及时排除解决。
5.4 预防过负荷过电压的发生。加强负荷电流的监视，防止超负荷运行时绝缘击穿损坏，造成的电缆故障。加设线路过电压装置，减小过电压对电缆绝缘的损坏。
6、结束语：
近年来，随着人们对电力电缆故障机理及工作经验的不断深入，电缆敷设方式、新材料的投入、先进的故障探测仪器的广泛应用，使得电缆故障检测更加简单、快速和准确，从而大大缩短了排除电缆故障的时间，保证了供电的安全性和可靠性。但是在日常生产中应还是应该尽量避免人为因素导致的电缆损伤，从根本上减少电缆故障的发生。
参考文献
[1] 王明，叶青山.电力电缆常见故障及原因浅析[J].农村电工，2008，（2）.
[2] 李凌.高压电力电缆故障分析及其探测技术[J].电力机械，2005，（2） .
[3] 赵荣昌.查找电力电缆故障的方法与体会[J].广东输电与变电技术，2005（2）.