（苏州电力建设工程有限公司，江苏苏州215000）
摘要：电缆故障对生产造成的危害较大，轻者会造成单台电气设备不能运行，重者会导致整个变电所停电，所以电缆故障发生原因及性质及如何检测等问题变得非常重要。本文阐述了电力电缆的组成，对电缆故障发生的内部原因及外部原因进行了详细分析，同时阐述了电缆故障性质的特点及检测方法，以保障电力的安全运行。
关键词：电力电缆；故障分析；检测
前言
电力行业作为对各个领域都有深刻影响的关键性行业之一，其生产运行的安全可靠有着极其重要的意义。近几年来，我国的经济和社会发展取得了明显成就，城市和基础设施建设水平也随之提高。这一现实情况使得供电规模不断扩大，电缆数量越来越多，且运行时间也呈现出延长趋势。电力供应量的提高给社会生活提供了更大便利，但同时也会使电力电缆故障的发生几率上升。因此，如何科学地对电力电缆的故障进行分析并检测，应成为电缆运行人员重点思考的课题。
1电力电缆的组成
电力电缆是在其绞绕的几根绝缘导电芯线外，直接包装绝缘层和内外保护层。其中内保护层是用来保护电缆的绝缘层，外保护层的构成材料主要有钢铠、麻被、外覆沥青、塑料护套等。电缆的中间接头或者终端接头通常由环氧树脂和绝缘胶制成。
2电缆发生故障的原因
电力电缆除在运行发生故障外，还可以通过不同的检查、试验等方法发现存在的故障，电力电缆故障发生的原因与以下因素有关。
2.1电缆本身存在质量问题
（1）电缆生产质量问题
目前国内常用的中低压电缆的生产技术较成熟，因此电缆的产品质量问题不存在设计问题，主要存在生产管理和市场管理及工艺问题。
（2）电缆施工质量问题
电缆在安装施工过程中，没有严格按照有关电缆的安装要求施工，造成电缆的机械损伤，引发电缆故障的发生。如果电缆安装时的机械损伤或安装后靠近电缆路径作业造成的机械损伤比较轻微，这种轻微的损伤，有可能发展成为凯甲铅皮穿孔，潮气侵入而导致损伤部位彻底崩溃形成电缆接地、相间短路等故障。
（3）电缆接头的制作问题
电缆的接头附件的质量问题是一个方面，主要是接头的制作工艺、质量等问题。如不加屏蔽层或有屏蔽层，但接头两边连接不好等，引发电缆故障的发生；在潮湿的气候条件下作电缆接头，使接头封装物内混入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。
2.2外部原因导致电缆故障
2.2.1外力或环境影响
电缆受外力破坏以及恶劣环境等直接造成各种故障和形成故障隐患等。
（1）机械损伤。机械损伤多为电缆安装时工艺不良或安装后靠近电缆路径作业造成的，是造成电缆故障的常见原因。
（2）电缆外皮受电腐蚀。电力电缆埋没在附近有强力地下电场的地面，往往出现电缆外皮钳包电腐蚀至穿的现象，导致潮气侵入，绝缘降低发展为电缆绝缘破坏现象。
（3）化学腐蚀。电缆路径在有酸碱作业的地区通过，或煤气站的苯蒸气往往造成电缆凯甲和钳包大面积长距离被腐蚀。
（4）地面下沉导致电缆弯曲。电缆在穿越公路、铁路及高大建筑物时，由于地面的下沉而使电缆垂直受力变形。导致电缆铠甲、钳包破裂甚至折断而造成电缆接地、相间短路和断相等类型的故障。
（5）电缆绝缘物的流失。电缆敷设时地沟凹凸不平，或处在电杆上的户外头，由于电缆的起伏，高低落差悬殊，高处的电缆油流向低处而使高处电缆绝缘性能下降，导致电缆绝缘击穿故障发生。
（6）长期过负荷运行。由于过负荷运行，电缆的温度会随之升高，尤其在炎热的夏季，电缆的温升常常导致电缆薄弱处和对接头处首先被击穿。
（7）震动破坏。铁路轨道下运行的电缆，由于剧烈的震动导致电缆外皮产生弹性疲劳而破裂，形成故障。
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（8）环境潮湿。电缆长期在潮湿的环境中运行导致电缆绝缘层受潮，电缆绝缘性能降低，电缆绝缘层长期受电化腐蚀的作用引发电缆接地或相间短路。
2.2.2试验过程导致电缆故障
不合适的试验方法（如交联电缆直流耐压试验）或给电缆施压时间过长、电压过高等。
2.3电缆管理不善导致电缆故障
电缆长期过负荷运行、电缆路径与热力管道交叉、长期工作有腐蚀性的环境中等，造成电缆的绝缘老化，形成各种故障。
3电缆故障性质的特点及检测方法
电缆故障性质分为开路故障、高阻故障和低阻故障，这三种故障的特点和检测方法如下。
3.1开路故障
开路故障有两种情况，一种为断线故障，特点是电缆的芯线或金属屏蔽层在某一处或多处断开，另一种为似断非断故障，特点是电阻大于电缆芯线的正常电阻，又小于无穷大。具体检测方法有以下两种。
（1）欧姆表法
对于单芯电缆，在终端将芯线与金属屏蔽层短接，在始端用欧姆表测试缆芯到屏蔽层的电阻值，若测试电阻为无穷大，则为开路故障；若测试电阻小于无穷大，但大于两倍的电缆芯线的正常电阻，则为似断非断故障。
对于三芯电缆，若电缆有金属屏蔽层，在终端将三相与金属屏蔽层短接，用欧姆表在始端分别测试三相对屏蔽层以及三相的电阻值，三相电阻应基本平衡，且三相对屏蔽层的电阻应满足小于电缆芯线的正常电阻的两倍的条件。
（2）低压脉冲法
通过用脉冲法测试电缆的相对长度及脉冲反射波形来判断电缆是否存在开路故障，此时无需将电缆另一端短接。此方法对芯线及金属屏蔽层都能够非常有效地检测。
3.2低阻故障
低阻故障的特点是电缆相间或相对地故障电阻小于10KΩ的故障。依据电阻电桥法或依据低压脉冲法，可检测电缆低阻故障。具体检测方法有以下两种。
（1）电桥法。用欧姆表或万用表测试电缆相间和相对地（或金属屏蔽层）的电阻值，若电阻值小于10MΩ，可认为是低阻故障。
（2）脉冲法。采用低压脉冲法测试相间或相对地的波形，若波形中产生与仪器发射脉冲反极性的反射波形时，可判断电缆存在有低阻故障。一般低阻故障应小于几千欧。
3.3高阻故障
高阻故障相当于低阻故障，特点是电缆间或相对地故障电阻大于10KΩ的故障。具体检测方法有以下几种。
3.3.1泄漏性高阻故障相对于低阻故障，若用电阻电桥和脉冲法测试不了相间或相对地泄漏性故障，通常采用两种判别方法。
（1）绝缘电阻表或欧姆表法。采用绝缘电阻表或欧姆表测得相间或相对地电阻值远小于电缆正常的绝缘电阻值时，可判断为泄漏性故障。一般电阻值在数千欧至几十兆欧。
（2）直流耐压预试。在电缆的额定电压下分相施加直流电压，当电缆的泄漏电流值随预试电压的升高而连续增大，并远大于电缆的允许泄漏值时，即可判断电缆有泄漏性故障。
3.3.2闪络性高阻故障。闪络性故障几乎全在高阻状态，且阻值很高，通常稍低于或相等于电缆正常的绝缘电阻值。因此，在现场只有通过做预试这一种方法来判别。在电缆的允许额定试验电压下，当试验电压高于某一电阻值时，泄漏电流值突然增大，而当试验电压下落后，泄漏电流值恢复正常，此时可判断电缆存在闪络性故障。
4结语
综上所述，随着科技的飞速发展和电缆的网络化的逐步推进，加之地埋电缆的运行环境的特殊性，电力电缆日常维护和故障的检测成为电力工作关键的一环，因此，我们要加强电缆的日常维护工作，熟悉电缆在日常运行中出现的故障特征，及时检测排除故障，确保安全生产。
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论文作者:陈月亮
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年11月上
论文发表时间:2016/9/19
标签：电缆论文; 故障论文; 电阻论文; 电力电缆论文; 屏蔽论文; 脉冲论文; 电压论文; 《建筑建材装饰》2015年11月上论文;