电力电缆故障检测

电力电缆故障检测

史典平

（贵州大学明德学院）

摘要：本文概述了电缆故障的机理和分类，总结和分析了电缆故障产生的原因和特点。对于实际应用中电力电缆线路可能发生的故障给出了解决办法。

关键词：电力电缆；故障检测；预防

1引言

和空中走线的电力输送方式相比，电力电缆输电具有节约空间的好处，这样的优点可以节省大部分限流的空间美化了城市外观，而且电力电缆输电模式在跨海输电的应用中更加多样。但是电力电缆的输电线路一般都埋在地下几米深的地方，一旦发生了故障，施工人员是不容易找到破损的地方的，往往会浪费掉几小时甚至数天去排除故障对线路进行检修，这期间不仅仅浪费了人力资源，而且线路故障对于生产生活的影响是更大的，将会造成不可挽救的损失。

随着城市发展进程中对电力的需求越来越大，而且为了美观简约更多的输电模式采用电力电缆方式。虽然这种方法存在种种弊端，例如上面提到过的发生故障后无法及时解决，或者是电缆相连处的施工难度较大等问题都对电缆的发展造成很大影响。因此，在发生了故障之后，如何快速的进行抢修，如何快速判断出发生故障的位置，降低维修故障的代价是电力部门迫在眉睫需要解决的棘手问题。近几年来，由于广大人民群众对于生活质量要求的提高，用电量也在直线上升，采用传统的明线输电方式已经不能满足社会经济发展所需要的电力资源。所以我们可以采用有效信号的方法测出是否绝缘击穿，快速准确的找到线路中发生故障的位置，这样就意味着电力电缆的在线实时维修有希望达到。进而采取有效的手段，预防或者减少电力障碍对生活带来的不便和损失。

2电力电缆的故障分类及检测方法

2.1电缆故障性质与分类

能否快速检测出电缆的故障位置对于电缆维修具有重要的意义。目前检测故障的技术以及线路电阻值的影响，将电缆故障划分为下面几种情况。图2-1所示是电缆发生故障的情况。

1）开路故障

开路故障指的是电路的电阻值和需求值一致的情况下，工作电压不能传输到线路的终点，虽然这时候终点有一定的电压，但是这时候终端的负载量是十分低的。如图2-1中的H店断开就称为开路故障，是开路故障中比较特殊的一种情况。

2）低阻故障

当电缆的绝缘设施发生损坏时，电缆的电阻会变得很低。当整个输电电缆的绝缘电阻小于电缆的特征阻抗的十倍时，就可以称为是低阻故障。利用脉冲反射测量故障是一种常用的方法，上图中的M点的电阻等于零，就意味着M点低阻故障，这也是一种比较特殊的情况。

3）高阻故障

如果一个电缆的绝缘阻抗低于正常值，但是它的电阻大于十倍的特性阻抗以上的这种情况叫做高阻故障。根据发生的故障不同可以分为高阻故障和漏电故障两种类型，这时候脉冲检查的方法就不能适用了。

在电缆的维护测试之中，随着测试电压一直增大，漏出的电流也会越来越大，当测试的电压到达预先设定的电压时，漏电的电流就会超过许可值。

如果测试的电压一直上升达到一个很大的值时，漏电的电流会瞬间变大，这种现象叫做闪络特征，随后随着电压的下降，电流会恢复原值。

2.2电缆故障的产生原因

造成电缆故障的因素有很多种情况，如果摸清了电缆故障的原因对于电路监测方法的选定以及快速排出故障点有着重要的指导性作用。目前常见的电缆故障主要包括下面几种类型：

1）机械损伤

机械损伤指的是在电缆线路的铺设过程中，由于过度大拉伸力度或者弯曲线路造成电缆线路外面的绝缘层损坏脱落的情况。而且，在电缆的运输和施工过程中，可能由于认为作用造成破坏。

2）过负荷运行

电缆在长久的使用之中，会产生热量，这些热量堆积起来会使得电缆的温度过高，这就会使得电缆的绝缘件老化，造成故障。

3）电缆头故障

在电缆的端口或者中间相接的地方最容易发生故障，常见的情况可以归纳为两种：

1.由于生产过程中技术水平的参差不齐会导致电缆的接头里面含有杂质，在电缆接通高压电流之后，生产中掺杂的杂质会被电压激发出来，这种现象叫做树枝型放电。

2.电缆在施工过程之中接口处或者中间部位接地措施没有做好，这会导致接地处的电压过高，发生击穿现象绝缘层被破坏。

4）绝缘受潮

电缆的绝缘受潮是最主要的损坏原因之一，因为电缆长期埋在地下，时常会受潮破损，绝缘受潮主要分为以下三种：

1.电缆施工时候在接头或者电缆尾端做的密封措施失效，致使大气中的水分进入线路，造成绝缘受潮；

2.电缆本身的质量不过关，特别是铝材料的电缆，自身会存在一些裂缝；

3.电缆被尖刺刺穿，然后被化学腐蚀掉，致使绝缘层破损。

3电力电缆故障的预防对策

3.1加强对电力电缆材料质量的检测

电力电缆材料的质量对于电缆的使用寿命有着本质的影响，所以在购买电缆时候应该选择合适的厂家，避免买到假货差货，应该进行一系列的对比后选购；在电缆施工的过程中应该检查绝缘层是否完整，检查电缆是否密闭掩埋；另外暂时不打算使用的电缆可以储存在干燥的地方保存着，不要放在露天或潮湿环境中使用，不使用时应用东西进行遮挡，以免落入太多的灰尘，通过一系列有效措施防止电缆本身产生的故障电能质量问题，可以延长电缆的使用寿命。

3.2改进电缆终端的制造工艺

电缆终端的制造工艺是影响电缆绝缘的重要因素，许多电缆制造过程中由于泄漏现象容易在电缆终端，造成电缆故障，所以我们必须重视对国内电缆终端头制作工艺的改进，许多研究结果表明，目前最新的采用环氧树脂作为材料的电缆线路的性能比较优异，这种材料因为他的绝缘性比较好，而且可以防潮，所以受到各方关注。

3.3加强日常检查维护

定期对埋在地下的电缆线路进行排除故障是十分必要的，一般检查的项目包括对电缆周围土壤环境的检查，以及电缆所处的环境湿度温度等，一些数据需要长期观察，如果长时间降雨，它要避免在土壤中被暴雨造成的电缆损坏的措施；此外，此外也要注意电缆掩埋附近路面的情况，如果发现有过严重的碾压则应该注意是否发生了机械磨损；对于电缆的定期检查更是必要的，一般应该三个月进行一个抽查，应每六个月进行电缆的全面检查，通过定期的检测可以对一些小问题及时维修，避免严重的故障，如果电缆出现严重的质量问题，应及时通过日常的检验报告和有效维护组织的更换，可以保证电缆的正常工作状态，而且可以检测电缆存在隐患，消除故障引起的后果。

4结语

随着电缆使用时间的，电缆老化的概率会大大增加。由于寻找电缆故障点的难度很大，而且有的施工单位资质不齐，所以难度是很大的。而且如果发生了恶略天气的影响，那么电缆的检修就更是雪上加霜。

电缆是供电网络的主干，它关系着人们的生活质量，和工业的生产活动。如果电缆发生了不可预知的故障那么对于生产生活来说都会造成影响，最严重的后果就是大规模停电的发生。所以在日常的使用维护中，应该做到十分谨慎，以免因为电缆的故障对生活生产造成损失，在定期的检修过程中，注意故障排除，保证安全运行。

参考文献：

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[4]王建成.电力电缆故障及检测技术探析[J].中国管理信息化，2015，22：76.

作者简介：史典平，男，名族：汉族，籍贯：贵州省晴隆县，学历：大学本科，毕业院校：贵州大学明德学院，研究方向：电气工程及其自动化。