高压电力电缆故障分析及诊断处理

CONSTRUCTION第4卷　第32期2014年11月

高压电力电缆故障分析及诊断处理

楚文成1　刘　恺2　杜宇航3

国网金华供电公司　浙江金华　321000；上海铁路局金华货运中心　浙江金华　321000

国网湖州供电公司　浙江湖州　313000

摘　要：对电力电缆故障诊断方法和检测方式进行了简单的探讨，基于此，本文就高压电力电缆故障进行分析，并提出相关的诊断方式。关键词：高压电力电缆；故障；诊断中图分类号：F407󰀁引言：

在城市中心地带、居民密集区、工厂厂区内部等地方，考虑到安全、美观和利于厂房布局等因素，高压电力电缆线路在电力系统中的应用比例越来越高，其具有占地面积小、送电可靠性高、维护工作量少等优点。但是，在长时间的运行过程中，高压电力电缆受到多种因素的影响，容易出现各种各样的故障。正确分析高压电力电缆的故障原因，快速找出故障点，确定故障位置，尽量缩短停电时间，对于企业正常生产和人们正常生活尤为重要。

一、高压电力电缆故障分析（一）电缆故障的分类

电缆的故障大体有以下几种：

1.电缆绝缘故障：①电缆的绝缘水平低，出现漏电现象；②线芯相间或对地绝缘电阻达不到要求；③线芯之间或对地泄漏电流过大。

2.接地事故：①完全接地，即电缆某项芯线接地，用兆欧表测量芯线与大地之间绝缘电阻为零；②低电阻接地，指线芯对地绝缘电阻低于500kΩ；③高电阻接地，指线芯对地绝缘电阻高于500kΩ以上，甚至1MΩ以上。

3.短路事故。4.断线事故。5.闪落性故障。

当电缆电压达到某一定值时，线芯间或线芯对地发生闪落性击穿；当电压降低时击穿停止，这种故障有自动封闭故障点的特点。（二）电缆故障产生的原因

电缆发生故障时多方面的，与设计选型、安装施工、使用环境、运行状况、维修管理都有密切关系，具体原因有以下几个方面。

1.机械损伤。机械损伤引起的电缆事故占很大比例。运输、安装时碰伤电缆，机械牵引力过大拉伤电缆及过度弯曲损伤电缆；直接受外力损坏及自然现象造成的损伤，如车辆挤压、岩石冒落砸伤、环境腐蚀等，易造成电缆本体故障。

2.材料缺陷。包缠绝缘层过程中，绝缘层上出现皱纹、裂损、破口和重叠间隙等缺陷；电缆接头附件制造缺陷，不符合《煤矿安全规程》或组装时不密封等；对绝缘材料保护管理不善，造成电缆绝缘材料受潮、脏污和老化。

3.绝缘受潮、老化变质。主要是中间接头、终端头制作工艺不良，造成密封失效，而导致潮气侵入。加入绝缘介质，内部气隙在电场作用下产生游离使绝缘下降；过热也会引起绝缘层老化变质，造成绝缘下降。

4.操作过电压。大气过电压、操作过电压、故障暂态过电压作用使电缆绝缘击穿造成故障。

5.电缆接头制作工艺不良。中间接头及终端头的防潮，电场分布设计不完善，材料选用不当，制作工艺不良，不按操作规程要求制作等，均会造成电缆头绝缘故障。

6.设计和制造工艺不良。中间接头和终端接头的防潮、电场分布设计不完善、材料选用不当、制作工艺不良、不按操作规程要求制作等，都会造成电缆头绝缘故障。

二、高压电力电缆故障的诊断处理方法（一）测声法

测声法是指根据高压电力电缆发生故障时发出的放电声音来寻找故障源的方法，测声法适用于电缆的芯线发生闪络放电故障的查找。测声法要使用直流耐压试验机设备。直流耐压试验机设备首先对电缆中的电容器进行充电，当电容器到达一定电压值时，试验机的放电间隙对电缆故障位置的芯线进行放电，这时故障位置的芯线又会对电力电缆的绝缘层放电，并且发出“滋滋”的放电声，对于在地面上的电力电缆，维修人员可以直接凭借听觉查找故障位置；如果电力电缆被埋在地下，维修人员需要确定电力电缆的方向，然后在相对安静的环境中，使用医用听诊器或者耳聋助听器等音频设备，将听诊器或者助听器放在贴近地面的位置，沿着电力电缆的敷设方向慢慢查找，如果听到有“滋滋”的声音，这个位置就是电缆的故障位置。使用测声法查找高压电力电缆故障源，维修人员必修要注意人身安全，安排专门的人在电缆末端和设备末端进行监视。

文献标识码：A

（二）电容电流测定法

高压电力电缆在运行过程中，电缆的芯线对地和相邻芯线之间都存在着很大的电容，这些电容在电力电缆中均匀分布，并且电缆越长，电容量越大，电容电流测定法可以准确得测定出电力电缆芯线断线的故障位置。电容电流测定法要使用1只0.5级、量程为0~100mA的交流毫安表，1只0.5级、量程为0~30V的交流电压表，1台量程为1~2KVA的单相调压器。首先，使用交流毫安表测量出高压电力电缆首端每一相芯线的电容电流值Ia、Ib、Ic，然后再测量出电力电缆末端每一相芯线的电容电流值Ia′、Ib′、Ic′，计算出断线芯线与完好芯线之间的电容比，根据计算结果初步判断出高压电力电缆芯线的大约断线位置。从电容量计算公式C=I/（2πfu）可以得出，在频率f和电压u不变的情况下，电容量C和电流I成正比，由于高压电力电缆的工频f是不变的，使用电容电流测定法测量时，只要保持电压不变，电容电流之比就是电力电缆芯线断线电容量和完整芯线电容量之比。设电缆全长为L，电缆芯线断点距离为X，则Ia/Ic=L/X，X=（Ic/Ia）L，在测量过程中，测量电缆的总长度要精确，并且电流表读数要准确，这样最终测量误差会比较小。

三、高压电力电缆故障的防范措施

结合高压电力电缆故障原因分析，为了确保高压电力电缆的安全稳定运行，最大程度地降低故障几率，我们要积极采取防范措施，不断改善高压电力电缆的使用寿命和运行状态。

（一）要高度重视高压电力电缆故障问题，安排专门的维护人员加强对电力电缆日常运行的维护检修，对电缆的运行参数制定详细的档案，定期进行安全检查，加强高压电力电缆施工管理，对于电缆的故障频发地点，增加维护人员的日常巡检，严格落实责任制度。

（二）加强公司各个部门之间的沟通联系，积极通过协调会议，明确高压电力电缆的施工位置和注意事项，全面协调所有的施工部门，在施工过程中注意保护电力电缆设备。制定完善的危险点控制和辨别方案，在一些危险位置安排专门的技术人们进行监护，定点、定时进行巡查。

（三）高压电力电缆施工单位要做好技术交底工作，每天施工之前都要明确作业内容和作业任务，加强电力电缆的安全管理，确保施工质量。（四）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。在施工过程中，与兄弟单位协调，索取有关施工图纸，并做好标示，做好施工安全技术方案爆吊、穿管等）。

四、结束语

现实中，我们关于电缆故障的原因寻找往往不是那么简单的，因为电缆的故障都是经年累月所积累而爆发出来的，这样的故障因素比较复杂，所以排除比较难。在对重要电缆线路的监测过程中，我们需要对其进行积极的预防，以预防来作为我们管理的主要途径，通过对故障的预测和发现来及时的进行补救，避免问题的严重化和扩大化，让电缆故障能够得到控制，使用技术来进行检测的方式还是比较被动的，我们要主动的防御，才能够对供电线路的稳定性和安全性提供保障。

参考文献：

[1]任述飞，马国民.电力电缆的故障诊断及对策研究[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2011，（05）

[2]王彦霞.电力电缆的故障和查找方法[J].科技情报开发与经济，2007，（28）[3]周莉，聂琼，马燕平.基于单片机的电力电缆绝缘故障在线监测系统的设计与构建[J].煤炭技术，2011，（02）

[4]郭辉.常见电力电缆故障的处理方法探讨[J].湖南农机，2011，（05）

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4144高压电力电缆故障分析及诊断处理

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：

楚文成， 刘恺， 杜宇航

楚文成(国网金华供电公司 浙江金华 321000)， 刘恺(上海铁路局金华货运中心 浙江金华 321000)， 杜宇航(国网湖州供电公司 浙江湖州 313000)城市建设理论研究（电子版）ChengShi Jianshe LiLun Yan Jiu2014(32)

引用本文格式：楚文成.刘恺.杜宇航 高压电力电缆故障分析及诊断处理[期刊论文]-城市建设理论研究（电子版） 2014(32)