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【摘 要】 电缆线路一般埋于土壤或敷设于室内、沟道、隧道中，占用地面和空间少。它受气候条件好周围环境条件影响小，供电可靠，安全性高，运行维护简单，维护费用低，但造价较高。在城网供电中电力电缆占据着越来越重的份量，特别是在部分城市的核心城区，架空输电线路已经逐渐被电力电缆所取代。同时，不断增加的电缆数量和不断延长的电缆运行时间，致使电缆越来越频繁地发生故障。鉴于电力电缆在运行中存在这多种不利的制约因素，本文就着重展开对其的探究分析，期望能为同类工程提供相应的借鉴。
【关键词】 电力电缆；线路运行；故障；维护技术
引言：
随着我国经济的持续快速发展，城市建设不断加快步伐，传统的架设在城市上空的配电架空线路，以及配备的柱上供电设备，已经不能适应城市建设发展的要求。因此，在国内建设城市配电网的过程中，其主要的供电产品已经以在地下敷设的地下电力电缆为主。电缆敷设在地下具有很多的天然优势，但是也客观地存在一定的不足，如具有较高的成本、需要较大的投资；具有很高的线路接头施工工艺要求；难以进行故障点的确定；难以及时处理电缆故障等。鉴于此，及时准确地排查、检测城市电力电缆故障，日常加强对电缆的维护等工作，已经引起了电力电缆运行维护人员持续的高度关注，并积极进行相关方面的研究和实践。
一、电力电缆的结构特点分析
电力电缆的基本结构由导线芯、绝缘层和保护层三部分组成。为了改善电场的分布情况，减少切向应力，有的电缆加有屏蔽层。多芯电缆绝缘芯线间还增加了填芯及填料，以便将电缆绞制成圆形。常用的国产电力电缆的主要特点如下：
1、充油电缆。是用补充浸渍剂的方法消除因负荷变化而在油纸绝缘层中形成气隙，本类电缆在低压中用途较少。
2、黏性浸渍纸绝缘统包型电力电缆。制造简单，价格便宜，性能良好，可用于10kV及以下的电压等级和敷设落差不大的场合，目前已逐渐被淘汰。
3、塑料绝缘电缆
3.1聚氯乙烯绝缘电缆的绝缘层由聚氯乙烯挤包制成。多芯电缆的绝缘芯线绞合成圆形后绕包塑料带或者挤包聚氯乙烯作为内保护层。其外层为铠装层和聚氯乙烯外护套。该种电缆，适用于高落差敷设场合，多用于10kV以及以下电压等级。
3.2交联聚乙烯绝缘电力电缆，是近年发展起来的很有前途的塑料电缆。这种电缆电场分布均匀，没有切向应力，质量轻，载流量大，可以于6～35kV有高落差敷设的电力电缆电路。这种电缆接头制作简单，便于推广，应优先选用。
4、橡胶绝缘电力电缆。其绝缘层为丁苯橡胶或丁基橡胶。护套一般为聚氯乙烯护套或氯丁橡胶护套。这种电缆柔韧性好，易弯曲，敷设安装简便，适用于落差较大和弯曲半径较小的场合。但是耐热、耐油的性能差，一般用作低压电缆。
5、特种电缆。特种电缆有：低温电缆、超导电缆、压缩气体绝缘电缆、直流电缆等。
二、电力电缆出现故障的原因及故障类型
1、电力电缆发生故障的原因
在电缆运行过程中，对其产生故障的原因予以及时地了解和掌握，能够帮助检修人员准快速地对故障点做出判断，从而进一步缩短抢修的时间。发生电缆故障可能具有多方面的原因，以下几种比较常见：
1.1由于机械性损伤导致的电缆故障。其中一部分是因为安装敷设电缆时机械损伤引发的故障；另一部分是因为在施工时施工人员靠近电缆路径进行安装作业，从而直接引发机械损伤。
1.2由于电缆绝缘因老化而变质导致的电缆故障。部分电缆由于运行时间比较久远而老化，导致绝缘介质内部有气隙存在，而且在电场作用下造成游离，致使绝缘性能下降。
1.3由于过电压而导致的电缆故障。过电压主要是指存在于电缆内部的过电压以及如雷击等大气过电压。通过分析实际发生的电缆故障数据，大气过电压导致大多数的电缆户外终端头发生事故。
1.4由于外部化学腐蚀而导致的电缆故障。电缆线路如果经由进行酸碱作业的区域，或者遭受煤气站苯蒸汽的侵蚀，会使苯蒸汽大面积地腐蚀铝、铅护套、电缆铠装等，导致有麻点出现，甚至开裂或穿孔，从而发生故障。
2、电力电缆发生故障的类型
2.1因低电阻接地或者短路而形成的故障。具体说就是，电缆线路一一相或者数棚导体对地，或者数相导体之间的绝缘电阻比正常的阻值低很多，电阻值低于10Ze，而导体则具有良好的连续性。常见的类型主要包括：单相接地、两相短路、两相或者三相短路接地等。
2.2因电阻接地或短路而形成的故障。这一故障类型同低电阻接地或者短路而形成的故障大致一样，但也有一定的差别，也就是说：存在大于10Zc的接地或短路电阻，而且具有良好的芯线连接。常见的类型主要包括：单相接地、两相短路、三相或者二相短路接地。
2.3开路故障。电缆各相导体具有符合相关规定的绝缘电阻，但是针对导体进行的连续性试验结果证实其中存在不连续的一相或数相导体，或者尽管没有断开，但是不能把工作电压传送至终端，或者尽管终端有电压但是只具备较差的负载能力。常见的类型主要包括单相、两相三相断线。
三、电力电缆运行维护的方法探究
1、电力电缆的清洁
为防止在电缆线路上面挖掘损伤电缆，挖掘时必须有电缆专业人员在现场监护，交待施工人员有关注意事项。特别是在揭开电缆保护板后，应使用较为迟钝的工具将表面土层轻轻地挖去，用铲车挖土时更应随时注意，不要铲伤电缆。清扫户内外电缆、瓷套管和终端头，检查终端头内有无水分，引出线接触是否良好，接触不良者应予以处理。清扫电缆油漆支架和电缆夹，修理电缆保护管，测量接地电阻和电缆的绝缘电阻等。清扫隧道及电缆沟的积水、污泥及气体杂物，保证管道内清洁、不积水。当电缆局部线路的局部土壤含有能损害电缆铅包的化学物质时，应将该段电缆装在管道中，并用中性的土壤作电缆的衬垫及覆盖，在电缆上涂以沥青等，以防止电缆被腐蚀。电缆线路发生故障后，必须立即进行修理，以免拖延时间太长使水分大量浸入，而扩大损坏的范围。按规程规定进行预防性试验，发现问题及时处理。 2、电缆负荷和温度的监视
2.1负荷的监视。电缆过负荷运行，将会使电流温度超过规定，加速绝缘的老化，降低绝缘的抗电强度。当电缆过负荷时，电流内部因热而膨胀，使内护层相对胀大。当负荷减轻时，电缆温度下降，内护层往往不能像电流内部其他组成部分一样恢复到原来的体积，因此会在绝缘层与内护层之间形成空隙。空隙在电场作用下很容易发生游离，促使绝缘老化，结果是电缆耐压强度大大降低。运行部门必须经常检查测量和监视电缆的负荷的电流，使之不超过规定的数值。
2.2温度的监视。由于电缆线路的设计人员在选择电流截面时可能缺少整个线路的敷设条件和周围环境的充分资料。也常常会有一些改建工程和新建装置增加一些热力管路和电力电缆对原敷设电缆的周围环境和散热条件产生影响。因此，运行部门除测量负荷电流外，还必须测量电缆的实际温度来监视电缆有无过热现象。
3、外力损伤的防止
电缆线路的事故很大一部分是由于外力的机械损伤造成的。为了防止电流的外力损伤，应做好以下几方面的工作。建立制度，加强宣传。加强线路的巡视工作。加强电缆的防护和施工监护工作。
4、电缆腐蚀的预防
电缆腐蚀一般是指电缆金属铅包或铝包的腐蚀。可以分为化学腐蚀和电解腐蚀两种。
化学腐蚀的原因一般是电缆线路附近的土壤中含有酸或碱的溶液、氯化物、有机物腐殖质及炼铁炉灰渣等。硝酸离子和醋酸离子是铅的烈性溶剂，氯化物和硫酸对铅包极易腐蚀。氨水对铅没有大的腐蚀，但对铝腐蚀比较严重。化工厂内腐蚀性介质比较多，易引起电缆的化学腐蚀，必须严密注意。通风不良，湿度变化较大的地方，电缆容易受到腐蚀，例如穿在保护管内的电缆。
电解腐蚀一般是指埋设在地下的铝包电缆的中间接头是埋设铝包电缆腐蚀最严重的部位。一般情况下，电缆制造厂对铝包电缆已有较充分的防腐结构，只要施工中不损坏防护层，腐蚀情况就不存在。但在电缆中间接头处，在接头套管与电缆铝包层焊接的部位，由于两种不同的金属连接发生的电池作用，以及周围土壤、水等媒介的作用，对铝包的腐蚀性很大。产生电解腐蚀主要是直流电车轨道或电气铁道流入大地的杂散电流引起的。
四、结束语
电力电缆在城市建设中的广泛应用，使得人们的生活变得越发的井然有序。但是，在电缆的运行过程中会不可避免地出现故障，对此可以采取相应的对策，确保把电缆的故障发生率降低最低。电缆发生故障以后，应利用现有的条件与设备，通过正确地测量与判断，采取相应的诊断技术方法，准确快速地找出故障发生的点，并及时地予以排除，从而保证用电的正常，就可以使检测电缆的工作更加轻松，既节约了人力、物力和财力，又保障了人们正常的用电。
参考文献：
[1]周明均.浅议电力电缆的故障诊断及维修方法[J].电气世界，2013（07）：151-153.
[2]曹卫国.常用电气设备的维修[M].北京：机械工业出版社，2011.
[3]徐宗祥.电力电缆运行维护技术的综述[J].科技信息，2010（25）：63-64.
[4]王庆荣.探究电力电缆的安装、运行与故障测寻[J].湖北电力，2012（20）：117-119.
【关键词】 电力电缆；线路运行；故障；维护技术
引言：
随着我国经济的持续快速发展，城市建设不断加快步伐，传统的架设在城市上空的配电架空线路，以及配备的柱上供电设备，已经不能适应城市建设发展的要求。因此，在国内建设城市配电网的过程中，其主要的供电产品已经以在地下敷设的地下电力电缆为主。电缆敷设在地下具有很多的天然优势，但是也客观地存在一定的不足，如具有较高的成本、需要较大的投资；具有很高的线路接头施工工艺要求；难以进行故障点的确定；难以及时处理电缆故障等。鉴于此，及时准确地排查、检测城市电力电缆故障，日常加强对电缆的维护等工作，已经引起了电力电缆运行维护人员持续的高度关注，并积极进行相关方面的研究和实践。
一、电力电缆的结构特点分析
电力电缆的基本结构由导线芯、绝缘层和保护层三部分组成。为了改善电场的分布情况，减少切向应力，有的电缆加有屏蔽层。多芯电缆绝缘芯线间还增加了填芯及填料，以便将电缆绞制成圆形。常用的国产电力电缆的主要特点如下：
1、充油电缆。是用补充浸渍剂的方法消除因负荷变化而在油纸绝缘层中形成气隙，本类电缆在低压中用途较少。
2、黏性浸渍纸绝缘统包型电力电缆。制造简单，价格便宜，性能良好，可用于10kV及以下的电压等级和敷设落差不大的场合，目前已逐渐被淘汰。
3、塑料绝缘电缆
3.1聚氯乙烯绝缘电缆的绝缘层由聚氯乙烯挤包制成。多芯电缆的绝缘芯线绞合成圆形后绕包塑料带或者挤包聚氯乙烯作为内保护层。其外层为铠装层和聚氯乙烯外护套。该种电缆，适用于高落差敷设场合，多用于10kV以及以下电压等级。
3.2交联聚乙烯绝缘电力电缆，是近年发展起来的很有前途的塑料电缆。这种电缆电场分布均匀，没有切向应力，质量轻，载流量大，可以于6～35kV有高落差敷设的电力电缆电路。这种电缆接头制作简单，便于推广，应优先选用。
4、橡胶绝缘电力电缆。其绝缘层为丁苯橡胶或丁基橡胶。护套一般为聚氯乙烯护套或氯丁橡胶护套。这种电缆柔韧性好，易弯曲，敷设安装简便，适用于落差较大和弯曲半径较小的场合。但是耐热、耐油的性能差，一般用作低压电缆。
5、特种电缆。特种电缆有：低温电缆、超导电缆、压缩气体绝缘电缆、直流电缆等。
二、电力电缆出现故障的原因及故障类型
1、电力电缆发生故障的原因
在电缆运行过程中，对其产生故障的原因予以及时地了解和掌握，能够帮助检修人员准快速地对故障点做出判断，从而进一步缩短抢修的时间。发生电缆故障可能具有多方面的原因，以下几种比较常见：
1.1由于机械性损伤导致的电缆故障。其中一部分是因为安装敷设电缆时机械损伤引发的故障；另一部分是因为在施工时施工人员靠近电缆路径进行安装作业，从而直接引发机械损伤。
1.2由于电缆绝缘因老化而变质导致的电缆故障。部分电缆由于运行时间比较久远而老化，导致绝缘介质内部有气隙存在，而且在电场作用下造成游离，致使绝缘性能下降。
1.3由于过电压而导致的电缆故障。过电压主要是指存在于电缆内部的过电压以及如雷击等大气过电压。通过分析实际发生的电缆故障数据，大气过电压导致大多数的电缆户外终端头发生事故。
1.4由于外部化学腐蚀而导致的电缆故障。电缆线路如果经由进行酸碱作业的区域，或者遭受煤气站苯蒸汽的侵蚀，会使苯蒸汽大面积地腐蚀铝、铅护套、电缆铠装等，导致有麻点出现，甚至开裂或穿孔，从而发生故障。
2、电力电缆发生故障的类型
2.1因低电阻接地或者短路而形成的故障。具体说就是，电缆线路一一相或者数棚导体对地，或者数相导体之间的绝缘电阻比正常的阻值低很多，电阻值低于10Ze，而导体则具有良好的连续性。常见的类型主要包括：单相接地、两相短路、两相或者三相短路接地等。
2.2因电阻接地或短路而形成的故障。这一故障类型同低电阻接地或者短路而形成的故障大致一样，但也有一定的差别，也就是说：存在大于10Zc的接地或短路电阻，而且具有良好的芯线连接。常见的类型主要包括：单相接地、两相短路、三相或者二相短路接地。
2.3开路故障。电缆各相导体具有符合相关规定的绝缘电阻，但是针对导体进行的连续性试验结果证实其中存在不连续的一相或数相导体，或者尽管没有断开，但是不能把工作电压传送至终端，或者尽管终端有电压但是只具备较差的负载能力。常见的类型主要包括单相、两相三相断线。
三、电力电缆运行维护的方法探究
1、电力电缆的清洁
为防止在电缆线路上面挖掘损伤电缆，挖掘时必须有电缆专业人员在现场监护，交待施工人员有关注意事项。特别是在揭开电缆保护板后，应使用较为迟钝的工具将表面土层轻轻地挖去，用铲车挖土时更应随时注意，不要铲伤电缆。清扫户内外电缆、瓷套管和终端头，检查终端头内有无水分，引出线接触是否良好，接触不良者应予以处理。清扫电缆油漆支架和电缆夹，修理电缆保护管，测量接地电阻和电缆的绝缘电阻等。清扫隧道及电缆沟的积水、污泥及气体杂物，保证管道内清洁、不积水。当电缆局部线路的局部土壤含有能损害电缆铅包的化学物质时，应将该段电缆装在管道中，并用中性的土壤作电缆的衬垫及覆盖，在电缆上涂以沥青等，以防止电缆被腐蚀。电缆线路发生故障后，必须立即进行修理，以免拖延时间太长使水分大量浸入，而扩大损坏的范围。按规程规定进行预防性试验，发现问题及时处理。 2、电缆负荷和温度的监视
2.1负荷的监视。电缆过负荷运行，将会使电流温度超过规定，加速绝缘的老化，降低绝缘的抗电强度。当电缆过负荷时，电流内部因热而膨胀，使内护层相对胀大。当负荷减轻时，电缆温度下降，内护层往往不能像电流内部其他组成部分一样恢复到原来的体积，因此会在绝缘层与内护层之间形成空隙。空隙在电场作用下很容易发生游离，促使绝缘老化，结果是电缆耐压强度大大降低。运行部门必须经常检查测量和监视电缆的负荷的电流，使之不超过规定的数值。
2.2温度的监视。由于电缆线路的设计人员在选择电流截面时可能缺少整个线路的敷设条件和周围环境的充分资料。也常常会有一些改建工程和新建装置增加一些热力管路和电力电缆对原敷设电缆的周围环境和散热条件产生影响。因此，运行部门除测量负荷电流外，还必须测量电缆的实际温度来监视电缆有无过热现象。
3、外力损伤的防止
电缆线路的事故很大一部分是由于外力的机械损伤造成的。为了防止电流的外力损伤，应做好以下几方面的工作。建立制度，加强宣传。加强线路的巡视工作。加强电缆的防护和施工监护工作。
4、电缆腐蚀的预防
电缆腐蚀一般是指电缆金属铅包或铝包的腐蚀。可以分为化学腐蚀和电解腐蚀两种。
化学腐蚀的原因一般是电缆线路附近的土壤中含有酸或碱的溶液、氯化物、有机物腐殖质及炼铁炉灰渣等。硝酸离子和醋酸离子是铅的烈性溶剂，氯化物和硫酸对铅包极易腐蚀。氨水对铅没有大的腐蚀，但对铝腐蚀比较严重。化工厂内腐蚀性介质比较多，易引起电缆的化学腐蚀，必须严密注意。通风不良，湿度变化较大的地方，电缆容易受到腐蚀，例如穿在保护管内的电缆。
电解腐蚀一般是指埋设在地下的铝包电缆的中间接头是埋设铝包电缆腐蚀最严重的部位。一般情况下，电缆制造厂对铝包电缆已有较充分的防腐结构，只要施工中不损坏防护层，腐蚀情况就不存在。但在电缆中间接头处，在接头套管与电缆铝包层焊接的部位，由于两种不同的金属连接发生的电池作用，以及周围土壤、水等媒介的作用，对铝包的腐蚀性很大。产生电解腐蚀主要是直流电车轨道或电气铁道流入大地的杂散电流引起的。
四、结束语
电力电缆在城市建设中的广泛应用，使得人们的生活变得越发的井然有序。但是，在电缆的运行过程中会不可避免地出现故障，对此可以采取相应的对策，确保把电缆的故障发生率降低最低。电缆发生故障以后，应利用现有的条件与设备，通过正确地测量与判断，采取相应的诊断技术方法，准确快速地找出故障发生的点，并及时地予以排除，从而保证用电的正常，就可以使检测电缆的工作更加轻松，既节约了人力、物力和财力，又保障了人们正常的用电。
参考文献：
[1]周明均.浅议电力电缆的故障诊断及维修方法[J].电气世界，2013（07）：151-153.
[2]曹卫国.常用电气设备的维修[M].北京：机械工业出版社，2011.
[3]徐宗祥.电力电缆运行维护技术的综述[J].科技信息，2010（25）：63-64.
[4]王庆荣.探究电力电缆的安装、运行与故障测寻[J].湖北电力，2012（20）：117-119.