低压电力电缆故障原因分析及解决方法

低压电力电缆故障原因分析及解决方法

刘欢欢

中辰电缆股份有限公司  江苏 宜兴  214200

摘要：低压电力电缆作为电力系统的重要组成部分，其稳定运行对于保障电力系统的安全性和可靠性至关重要。然而，在实际运行过程中，低压电力电缆常常会受到各种内外因素的影响，如材料缺陷、环境因素、过负荷运行等，从而导致各类故障的发生，如绝缘破坏、短路、断线等。这些故障不仅会影响电力供应的连续性和质量，还可能引发火灾、设备损坏等严重后果。因此，深入分析低压电力电缆的常见故障原因，并针对性地采取预防和解决措施，对于提高电缆的运行可靠性、减少故障发生频率具有重要意义。通过选用优质材料、加强施工管理、定期检测维护、合理控制负荷等方式，可以有效降低低压电力电缆发生故障的风险，确保其长期稳定运行。

关键词：低压电力电缆；故障原因；解决方法；运行可靠性

引言：在现代电力系统中，低压电力电缆扮演着至关重要的角色，它肩负着将电能从电源安全、高效地输送到各个用电设备的重任。低压电力电缆的运行状态直接影响着整个电力系统的稳定性和可靠性，一旦发生故障，不仅会导致电能传输中断，还可能引发严重的安全事故，给社会经济发展和人民生活带来不利影响。因此，深入分析低压电力电缆的故障原因，找出问题的根源所在，并针对性地提出行之有效的解决方法，提高电能传输效率和质量。本文将从多角度出发，系统探讨低压电力电缆的常见故障成因，并提出切实可行的预防和处理措施，以期为低压电力电缆的可靠运行提供有益参考。

一、低压电力电缆的常见故障原因

（一）机械损伤

机械损伤是低压电力电缆的一大故障隐患，其发生原因错综复杂，涉及到电缆生命周期的方方面面。在运输环节，装卸不当、车辆剧烈振动等都可能对电缆造成严重的碰撞和挤压损伤。敷设阶段，施工不规范、沟槽开挖不当、电缆弯曲半径过小等问题频发，极易导致电缆外皮破损、变形，甚至芯线断裂。施工操作不当，如过度拉伸、扭曲电缆，或在电缆上方进行挖掘作业时直接损伤电缆，也是机械损伤的重要诱因。运行过程中，树根生长、鼠害啃咬、地面沉降等外部因素同样可能对电缆造成机械损伤。这些损伤不仅破坏了电缆的结构完整性，还严重地降低了其绝缘性能，使绝缘电阻下降、局部放电增多，极大地增加了电缆故障发生的几率[1]。如果这些问题得不到有效控制和及时解决，机械损伤将成为低压电力电缆安全运行的一大威胁。

（二）电缆过热

电缆过热是低压电力电缆的另一个常见故障原因，主要可归因于以下几个方面：首先，电缆负荷过大是导致过热的主要原因之一。当电缆长期处于超负荷运行状态时，通过电缆的电流超过了其额定值，会导致电缆芯线和绝缘层温度显著升高，加速绝缘材料的老化和损坏，最终引发短路、断路等故障。其次，电缆敷设环境温度过高也会加剧电缆过热问题。如果电缆被敷设在高温环境中，如炉壁、蒸汽管道等附近，环境温度会进一步加速电缆绝缘老化，降低其绝缘性能，增加故障发生的风险。此外，电缆截面积选择不当也是导致过热的一个重要原因。如果电缆截面积选择偏小，其载流量无法满足实际负荷需求，就会导致电缆长期处于过负荷状态，产生大量的热量，最终引发过热故障。综上所述，电缆过热问题受到负荷大小、敷设环境以及电缆选型等多重因素的影响，需要引起足够的重视和针对性的预防措施。

（三）绝缘老化

绝缘老化是低压电力电缆常见的故障原因之一，其发生与多种因素密切相关。首先，电缆长期处于高温、高湿的恶劣环境中会加速绝缘老化过程。高温会使绝缘材料中的有机成分分解、氧化，而高湿环境则会导致绝缘材料吸水、膨胀，两者共同作用削弱了绝缘性能，使得绝缘电阻下降，最终引发故障。其次，化学腐蚀也是导致绝缘老化的一个重要因素。如果电缆敷设环境中存在酸、碱、盐等腐蚀性物质，这些物质会渗透到绝缘层中，与绝缘材料发生化学反应，破坏其分子结构，导致绝缘性能大幅下降。此外，电缆绝缘材料的选择也影响着绝缘老化的进程。如果所选绝缘材料的耐热性、耐湿性、耐化学腐蚀性等性能较差，在长期运行过程中就会加速老化，导致绝缘性能快速下降，最终引发故障。因此，电缆绝缘老化是一个受多重因素影响的复杂过程，需要从材料选择、敷设环境、运行工况等多个方面入手来进行预防和控制。

（四）接头故障

接头故障是低压电力电缆常见的故障原因之一，其发生主要与接头制作工艺、材料选择以及防护措施等因素有关。首先，接头制作工艺的规范性直接影响着接头的可靠性。如果在接头制作过程中，绝缘处理不当、导电部分连接不牢固，就会导致接头局部过热、放电等问题，最终引发故障。其次，接头材料的选择也是影响接头性能的关键因素。如果采用劣质材料或者型号不匹配的材料进行接头制作，其机械强度、导电性能、绝缘性能等方面可能无法满足运行要求，进而导致接头故障的发生。此外，接头的防水、防尘措施也不容忽视。如果接头防护不到位，受潮、灰尘等因素的影响，会加速接头材料的老化和腐蚀，削弱其绝缘和导电性能，最终引发故障。因此，提高接头制作工艺水平，选用优质、匹配的接头材料，并采取有效的防水、防尘措施，是降低接头故障发生几率的关键举措。

二、低压电力电缆故障的解决方法

（一）加强电缆敷设管理

为了有效减少机械损伤导致的电缆故障，加强电缆敷设管理至关重要。在电缆敷设前，应对电缆沟、电缆井等进行全面清理，确保敷设路径畅通无阻，避免电缆与尖锐物体接触而造成损伤。同时，还应仔细检查电缆本身是否有破损、变形等缺陷，确保所用电缆质量合格。在敷设过程中，要严格按照规范要求进行操作，如控制电缆弯曲半径不小于电缆外径的12倍，以防止电缆过度弯曲而引发机械应力集中。敷设时还应注意电缆间的间距，避免电缆相互挤压、摩擦而导致损伤。此外，电缆终端头和接头处作为容易受到机械损伤的部位，应采取加装防护装置等措施进行重点保护，如使用防护管、防护盒等。电缆敷设完成后，还应及时进行绝缘和导通测试，全面评估电缆性能，一旦发现问题应立即处理，确保电缆在投入运行前性能完好、质量可靠[2]。在后续的运行维护中，应加强电缆沟的巡视和检查，及时清理杂物、修剪树木，消除外部环境对电缆的危害。

（二）合理选择电缆型号和截面积

为了有效减少电缆过热导致的故障，合理选择电缆型号和截面积至关重要。在电缆选型时，应全面考虑负荷大小、敷设环境温度、敷设方式等因素的影响，根据实际运行工况合理选择电缆型号和绝缘材料，确保电缆具有足够的载流量和良好的绝缘性能。对于负荷较大、环境温度较高的情况，应选择载流量高、耐热性能好的电缆型号；对于敷设环境复杂、易受机械损伤的情况，应选择机械强度高、耐磨性能好的电缆型号。在确定电缆截面积时，需要综合考虑电流负荷、电压等级、敷设方式、敷设环境温度等多重因素，严格按照相关标准进行计算和选择，既要满足电缆长期安全运行的需要，又要避免因截面积过大而造成不必要的经济损失。同时，还应考虑电缆的散热条件，确保电缆周围有足够的散热空间，必要时可采取强制通风等措施改善散热条件。对于一些特殊环境，如高温、潮湿、腐蚀性气体等恶劣工况，还应选用特殊型号的电缆，如耐高温电缆、防水电缆、阻燃电缆等，以提高电缆的适应性和可靠性。此外，在电缆敷设完成后，应对电缆进行温度监测，及时发现和处理电缆温度异常上升的情况。

（三）加强电缆绝缘防护

为了有效减少绝缘老化导致的电缆故障，加强电缆绝缘防护至关重要。在电缆选型时，应优先选用绝缘性能优异、耐老化性能良好的绝缘材料，如交联聚乙烯、乙丙橡胶等，以延缓绝缘老化的进程。同时，还应考虑绝缘材料的耐热性、耐湿性、耐化学腐蚀性等特性，确保其能够适应电缆的实际敷设环境。在电缆敷设过程中，应尽量避免电缆与高温、高湿环境直接接触，必要时可采取隔热、防潮等措施，如在电缆周围填充干燥剂、设置隔热层等，以减少环境因素对电缆绝缘性能的不利影响。对于已经敷设的电缆，应加强日常巡检和维护，及时清理电缆表面的污垢、杂物，保持电缆环境的清洁和干燥。此外，还应定期对电缆进行预防性试验，如绝缘电阻测试、泄漏电流测试、交流耐压试验等，全面评估电缆绝缘状况，及时发现和处理绝缘缺陷，消除潜在的故障隐患。对于绝缘性能下降的电缆，应及时采取补救措施，如更换绝缘材料、注入绝缘油剂等，以恢复其绝缘性能[3]。在电缆运行过程中，还应定期进行绝缘老化趋势分析，通过绝缘电阻、介质损耗等参数的变化趋势，预测电缆绝缘老化程度，制定相应的检修和更换计划。

（四）规范接头制作工艺

为了有效减少接头故障的发生，规范接头制作工艺至关重要。在接头制作前，应对电缆进行全面的绝缘和导通测试，确保电缆性能完好、质量可靠。同时，还应严格检查接头材料的质量和规格，确保其与电缆型号相匹配。接头制作过程中，应严格遵循规范要求进行操作，如做好绝缘处理、屏蔽层处理，确保接头连接紧固、可靠。对于不同型号的电缆，应采用相应的接头制作工艺，如压接、焊接等，并严格控制接头制作温度、时间等关键参数。

接头制作完成后，还应再次进行绝缘和导通测试，全面评估接头性能，及时发现和处理潜在问题。对于接头绝缘性能不达标的情况，应及时进行返工或更换。此外，为了提高接头的可靠性和耐久性，还应采取可靠的防水、防尘措施，如采用防水接头盒、热缩套管等，降低环境因素对接头性能的影响。在接头防护时，应注意选择合适的防护材料和防护等级，确保其能够适应电缆的敷设环境。

（五）加强电缆运行监测

为了及时发现和处理电缆故障，加强电缆运行监测十分必要。首先，应定期开展电缆巡视和检查工作，重点关注电缆外皮是否存在破损、变形等异常情况，以便及时发现和处理潜在风险。巡视和检查工作应有详细的计划和记录，对发现的问题应及时上报并采取相应措施。其次，定期对电缆进行红外测温也是一项重要措施，通过识别电缆温度分布的异常变化，可及时发现电缆过热等问题，防患于未然。红外测温应覆盖电缆的全部关键部位，如接头、终端等，并对测温结果进行专业分析和判断。此外，采用在线监测系统对电缆进行实时监控也是大势所趋。例如，通过部署局部放电监测、温度监测等在线监测装置，能够实时捕捉电缆运行状态的变化，一旦发现异常情况，系统就会自动报警，并精准定位故障位置，为故障诊断和处理赢得宝贵时间

[4]。在线监测系统应具有高可靠性、高灵敏度的特点，并能够与电力系统的其他监控系统实现数据共享和联动分析。

除了上述措施外，还应建立完善的电缆故障应急处置机制，制定详细的故障处置预案和流程，明确各部门的职责和协作方式，确保在故障发生时能够快速、有序地开展抢修和恢复工作，最大限度地减少故障影响范围和持续时间。

结语：

低压电力电缆是电力系统中重要的组成部分，其稳定运行直接影响着电力系统的安全性和可靠性。通过分析低压电力电缆的常见故障原因，总结了相应的解决方法，如加强电缆敷设管理、合理选择电缆型号和截面积、加强电缆绝缘防护、规范接头制作工艺、加强电缆运行监测等，可以有效提高低压电力电缆的运行可靠性，减少故障发生的频率，保障电力系统的安全稳定运行。

参考文献：

[1]张巍.电力低压电缆运营故障原因及对策分析[J].煤,2023,32(05):95-96+100.

[2]田志毅,蒲永凯,李文魁.共和光热电厂35kV输电线路接地故障原因分析及处理[J].西北水电,2022(01):103-106.

[3]徐凯,李淑梅.电力电缆故障检测的方法与分析[J].科学技术创新,2019(33):143-144.

[4]陈昶.10kV电力电缆的故障原因分析及查找[J].大众用电,2017,32(06):35-36.