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摘 要：随着城市建设的加快，电缆在供电网络得到越来越普遍地应用。因此，电力电缆的质量、施工、安全运行则在电力的正常输送和分配过程中占有举足轻重的地位。
關键词：电力电缆；故障分析；预防措施
由于电缆线路与架空线路相比有很多优点。因此，在10KV及以下的铁路电力系统中，得到广泛应用。但由于电缆线路成本高，寻找与处理故障困难等原因也受到一定的限制。在电缆的安装与运行，由于机械损伤，接头与终端头的缺陷，绝缘受潮、老化以及铅皮腐蚀等原因而造成故障。本文主要针对电力电缆的常见故障，从结构设计，人为因素，运行环境等方面进行分析，并提出行之有效的预防措施。
1 电力电缆常见故障及原因
1.1 电力电缆常见故障
在电力系统正常运行过程中，电力电缆常见的故障主要有低电阻接地或短路故障、高电阻接地或短路故障、断线故障、闪络故障、复合型故障等。
1.2 电力电缆故障发生的原因
电力电缆从生产到铺设，从施工到运行，任何环节的疏忽都有可能造成电力电缆故障。发生电力电缆故障的原因主要有以下几种。
1.2.1 外力破坏造成电缆故障
这类故障原因可占所有原因的一半以上，故障发生后，大多会造成大面积的停电事故。当电缆直接受到外力损坏，比如进行地下管线施工，施工机械牵引过大而拉断电缆，电缆弯曲过度而造成电缆绝缘层和屏蔽层损坏，电缆切剥过程中切割过度，刀痕过深等都会对电缆造成不同程度的损坏。
1.2.2 电缆绝缘受潮和绝缘老化
在电缆生产过程中，由于制造工艺不良造成电缆保护层破裂，电缆终端头密封不良，以及在电缆使用过程中电缆的保护套被腐蚀或被异物刺穿，都会造成电缆绝缘受潮，绝缘电阻降低，电流增大，造成电力故障。此外，电缆绝缘在长期的电流作用下运行，会产生大量的热量，加上电缆绝缘工作环境的不良，比如在长期过电压或不良的化学环境中，导致其物理性能变化，造成电缆绝缘老化或者失效，造成电力故障。
1.2.3 过电压和过热环境
电力电缆可能会因为雷击或其他冲击过电压，当电力电缆线路绝缘层内含有杂质，屏蔽层和绝缘层老化等情况发生时，情况尤为严重。加上，电缆长期在高电流环境中，会过负荷工作，产生大量热量，这样很容易造成电力电缆故障。
1.2.4 电缆接头工艺不当导致的电缆故障
在潮湿的气候条件下作电缆接头，使接头封装内混人水蒸气而耐不住试验电压往往形成闪络性故障。或者，在制作电缆中间接头时，由于压接工艺不当或压接质量不高，导致接头在运行中发热，使电缆绝缘逐渐老化引起电缆接地、相间短路或断相等故障。或者，在制作电缆中间接头时，由于接头封装物填充工艺不当，使接头不能良好密封，电缆受潮引发电缆接地或相间短路。
1.2.5 电缆质量问题
电力电缆线路中两种重要材料是电缆以及电缆附件。它们质量的好坏直接影响电力电缆线路的安全运行。电缆、电缆附件和电缆三头的制作都有可能存在大的质量问题，比如电缆绝缘层内含杂质，电缆运输、贮藏过程中封闭不严而导致电缆受潮，绝缘管内有气泡、厚度不均匀，预制电缆三头剥切尺寸不准确，设计制作人员不按照要求制作电缆接头等。除此之外，电缆产品的设计不良，比如防水不严密，材料强度不够，选用材料不当、陈旧等都会对电缆的质量造成隐患。
2 确定电缆故障的方法
运行中的电缆发生故障时，通常用兆欧表（1KV以下的电缆用1000V的兆欧表；1KV以上的电缆用2500V兆欧表）。有时也借用万用表，测量绝缘电阻和进行导通测试，其步骤如下。
⑴首先在任一端用兆欧表测量各相对地的绝缘电阻值，另两相不接地，以判断是否接地故障。
⑵测量各相间的绝缘电阻，以判断有无相间短路。当电阻低时，则可直接用万用表测量。
⑶用万用表测量各相间是否导通，相间电阻是否一致。以判断是否断线。测量中，发现三相间电阻值不一致时，则用电桥测量各相间电阻，检查有无低阻断线。
⑷分相屏蔽性电缆，一般均为单相接地故障。应分别测量每相对地的绝缘电阻。当发生相间短路时，应按照两个单相接地故障对待，检查是否因在不同的两点同时接地而形成相间故障。在试验中发生的击穿故障一般为绝缘电阻均较高，很难直接通过兆欧表测出，一般均采用加压实验的方法确定。在试验中发生击穿时，对于分相屏蔽型电缆均为一相接地故障，而对于统包型电缆则有一相接地或两相短路的可能，应分步加以区别判断，例如一条10KV统包型电缆在试验中L1击穿，但并不能因此而判断为L1相接地故障，还要分别拆除L2、L3相的地线进行加压实验，以判断是否有L1-L2、L1-L3相间击穿的可能。 在在试验中，当电压升值某一定值时，电缆发生闪络，电压降低后，电缆绝缘恢复，这种故障即为闪络性故障。
3 电力电缆故障预防处理措施
铁路电力部门应该针对不同的电力电缆故障采取相应的预防措施，确保铁路电力的安全运行。
3.1 加强电力运行周围环境管理和电缆本身质量管理
首先，所选择的电力电缆运行环境应避开因为腐蚀或者别的原因所造成故障的地方。选择之前要详细勘察周围环境，包括地质污染状况，针对不同的地质情况采取相应的防污染措施，比如化工厂区域、地下水污染区域，通道的选择要慎重。其次，根据不同的电网运行环境选择合适的电缆类型，注意电缆本身质量，防止电缆破坏腐蚀。电缆芯数要符合要求，主芯横截面应满足线路负荷要求，防止电缆过电压和超负荷运行。再次，要加大宣传教育力度，设置相对完善的电缆标识，减少电缆意外损坏，比如在10KV电缆线路两旁设置醒目的禁止警示牌，劝告不要损坏电力电缆，对于破坏和盗窃电力设施的破坏分子进行严厉的打击等，为电力电缆的安全运行营造一个良好的环境。
3.2 加强电缆施工的规范化、标准化
⑴直埋电缆在敷设前，应进行外观检查，表面无损伤，同时进行绝缘电阻测试和直流耐压试验，确认良好后方可敷设。
⑵电缆在一般地区直埋时，其埋设深度不应小于700mm，当穿越车行道或农田时，其埋设深度不应小于1.0m。穿越车行道和铁路时应加安装保护管，保护管应伸出枕木头0.5m。
⑶电缆沟的沟底应平整无石块，上敷100mm厚的软土或细砂，电缆应做蛇形敷设，敷设后在电缆上面再铺100mm厚的软土或细砂，然后盖上保护板（厚度为30mm）或砖。电缆敷设完毕后，在电缆接头或两端应留有备用段，备用段的长度高压不应小于5.0m，低压不应小于3.0m。
⑷所有穿保护管的电缆，其保护管的内径应大于电缆外径1.5倍，当管长超过30m时，保护管的内径应大于电缆外径2.5倍。
⑸回填电缆沟时，应去掉杂物，回填土应高出地面200～300mm。
⑹直埋电缆在中间接头处、转弯处、铁路及其他管线交叉时，应设电缆标志，直线部分沿路径50～100m处埋设电缆标志。
3.3 对电力电缆加强巡视和维护
按照电力电缆运行的规定，定期对电力电缆线路进行巡视和维护，避免电缆由于长期过负荷运行所造成的电缆故障。对于已经存在安全隐患的电缆线路要加强巡视次数。电缆线路维护、测量项目和周期表如下表。
關键词：电力电缆；故障分析；预防措施
由于电缆线路与架空线路相比有很多优点。因此，在10KV及以下的铁路电力系统中，得到广泛应用。但由于电缆线路成本高，寻找与处理故障困难等原因也受到一定的限制。在电缆的安装与运行，由于机械损伤，接头与终端头的缺陷，绝缘受潮、老化以及铅皮腐蚀等原因而造成故障。本文主要针对电力电缆的常见故障，从结构设计，人为因素，运行环境等方面进行分析，并提出行之有效的预防措施。
1 电力电缆常见故障及原因
1.1 电力电缆常见故障
在电力系统正常运行过程中，电力电缆常见的故障主要有低电阻接地或短路故障、高电阻接地或短路故障、断线故障、闪络故障、复合型故障等。
1.2 电力电缆故障发生的原因
电力电缆从生产到铺设，从施工到运行，任何环节的疏忽都有可能造成电力电缆故障。发生电力电缆故障的原因主要有以下几种。
1.2.1 外力破坏造成电缆故障
这类故障原因可占所有原因的一半以上，故障发生后，大多会造成大面积的停电事故。当电缆直接受到外力损坏，比如进行地下管线施工，施工机械牵引过大而拉断电缆，电缆弯曲过度而造成电缆绝缘层和屏蔽层损坏，电缆切剥过程中切割过度，刀痕过深等都会对电缆造成不同程度的损坏。
1.2.2 电缆绝缘受潮和绝缘老化
在电缆生产过程中，由于制造工艺不良造成电缆保护层破裂，电缆终端头密封不良，以及在电缆使用过程中电缆的保护套被腐蚀或被异物刺穿，都会造成电缆绝缘受潮，绝缘电阻降低，电流增大，造成电力故障。此外，电缆绝缘在长期的电流作用下运行，会产生大量的热量，加上电缆绝缘工作环境的不良，比如在长期过电压或不良的化学环境中，导致其物理性能变化，造成电缆绝缘老化或者失效，造成电力故障。
1.2.3 过电压和过热环境
电力电缆可能会因为雷击或其他冲击过电压，当电力电缆线路绝缘层内含有杂质，屏蔽层和绝缘层老化等情况发生时，情况尤为严重。加上，电缆长期在高电流环境中，会过负荷工作，产生大量热量，这样很容易造成电力电缆故障。
1.2.4 电缆接头工艺不当导致的电缆故障
在潮湿的气候条件下作电缆接头，使接头封装内混人水蒸气而耐不住试验电压往往形成闪络性故障。或者，在制作电缆中间接头时，由于压接工艺不当或压接质量不高，导致接头在运行中发热，使电缆绝缘逐渐老化引起电缆接地、相间短路或断相等故障。或者，在制作电缆中间接头时，由于接头封装物填充工艺不当，使接头不能良好密封，电缆受潮引发电缆接地或相间短路。
1.2.5 电缆质量问题
电力电缆线路中两种重要材料是电缆以及电缆附件。它们质量的好坏直接影响电力电缆线路的安全运行。电缆、电缆附件和电缆三头的制作都有可能存在大的质量问题，比如电缆绝缘层内含杂质，电缆运输、贮藏过程中封闭不严而导致电缆受潮，绝缘管内有气泡、厚度不均匀，预制电缆三头剥切尺寸不准确，设计制作人员不按照要求制作电缆接头等。除此之外，电缆产品的设计不良，比如防水不严密，材料强度不够，选用材料不当、陈旧等都会对电缆的质量造成隐患。
2 确定电缆故障的方法
运行中的电缆发生故障时，通常用兆欧表（1KV以下的电缆用1000V的兆欧表；1KV以上的电缆用2500V兆欧表）。有时也借用万用表，测量绝缘电阻和进行导通测试，其步骤如下。
⑴首先在任一端用兆欧表测量各相对地的绝缘电阻值，另两相不接地，以判断是否接地故障。
⑵测量各相间的绝缘电阻，以判断有无相间短路。当电阻低时，则可直接用万用表测量。
⑶用万用表测量各相间是否导通，相间电阻是否一致。以判断是否断线。测量中，发现三相间电阻值不一致时，则用电桥测量各相间电阻，检查有无低阻断线。
⑷分相屏蔽性电缆，一般均为单相接地故障。应分别测量每相对地的绝缘电阻。当发生相间短路时，应按照两个单相接地故障对待，检查是否因在不同的两点同时接地而形成相间故障。在试验中发生的击穿故障一般为绝缘电阻均较高，很难直接通过兆欧表测出，一般均采用加压实验的方法确定。在试验中发生击穿时，对于分相屏蔽型电缆均为一相接地故障，而对于统包型电缆则有一相接地或两相短路的可能，应分步加以区别判断，例如一条10KV统包型电缆在试验中L1击穿，但并不能因此而判断为L1相接地故障，还要分别拆除L2、L3相的地线进行加压实验，以判断是否有L1-L2、L1-L3相间击穿的可能。 在在试验中，当电压升值某一定值时，电缆发生闪络，电压降低后，电缆绝缘恢复，这种故障即为闪络性故障。
3 电力电缆故障预防处理措施
铁路电力部门应该针对不同的电力电缆故障采取相应的预防措施，确保铁路电力的安全运行。
3.1 加强电力运行周围环境管理和电缆本身质量管理
首先，所选择的电力电缆运行环境应避开因为腐蚀或者别的原因所造成故障的地方。选择之前要详细勘察周围环境，包括地质污染状况，针对不同的地质情况采取相应的防污染措施，比如化工厂区域、地下水污染区域，通道的选择要慎重。其次，根据不同的电网运行环境选择合适的电缆类型，注意电缆本身质量，防止电缆破坏腐蚀。电缆芯数要符合要求，主芯横截面应满足线路负荷要求，防止电缆过电压和超负荷运行。再次，要加大宣传教育力度，设置相对完善的电缆标识，减少电缆意外损坏，比如在10KV电缆线路两旁设置醒目的禁止警示牌，劝告不要损坏电力电缆，对于破坏和盗窃电力设施的破坏分子进行严厉的打击等，为电力电缆的安全运行营造一个良好的环境。
3.2 加强电缆施工的规范化、标准化
⑴直埋电缆在敷设前，应进行外观检查，表面无损伤，同时进行绝缘电阻测试和直流耐压试验，确认良好后方可敷设。
⑵电缆在一般地区直埋时，其埋设深度不应小于700mm，当穿越车行道或农田时，其埋设深度不应小于1.0m。穿越车行道和铁路时应加安装保护管，保护管应伸出枕木头0.5m。
⑶电缆沟的沟底应平整无石块，上敷100mm厚的软土或细砂，电缆应做蛇形敷设，敷设后在电缆上面再铺100mm厚的软土或细砂，然后盖上保护板（厚度为30mm）或砖。电缆敷设完毕后，在电缆接头或两端应留有备用段，备用段的长度高压不应小于5.0m，低压不应小于3.0m。
⑷所有穿保护管的电缆，其保护管的内径应大于电缆外径1.5倍，当管长超过30m时，保护管的内径应大于电缆外径2.5倍。
⑸回填电缆沟时，应去掉杂物，回填土应高出地面200～300mm。
⑹直埋电缆在中间接头处、转弯处、铁路及其他管线交叉时，应设电缆标志，直线部分沿路径50～100m处埋设电缆标志。
3.3 对电力电缆加强巡视和维护
按照电力电缆运行的规定，定期对电力电缆线路进行巡视和维护，避免电缆由于长期过负荷运行所造成的电缆故障。对于已经存在安全隐患的电缆线路要加强巡视次数。电缆线路维护、测量项目和周期表如下表。