時間：2023-05-30 09:13:32
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電纜故障，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
中圖分類號：TM247文獻標識碼： A
引言
電力工業是國民經濟的支柱產業，同時又是其它產業能夠穩定發展的保證[1]。因此，保證電力系統運行的安全性、可靠性是國民經濟能否穩定快速發展的關鍵。輸電線路擔負著傳送電能的重要任務，是電力系統的經濟命脈，其故障直接威脅到電力系統的安全運行。
一、引起電力電纜故障的原因
電力電纜是電氣工程的重要組成部分，用來傳輸和分配電能，具有占地少、供電可靠、施工便利、絕緣性能好、能提供容性功率提高功率因素、運行及維護簡單等特點。但電力電纜存在絕緣老化變質、電纜接頭過熱、保護層機械損傷、諧波及過電壓造成擊穿引起電纜故障、中間接頭及終端頭設計、電纜頭材料選擇和制作工藝影響等問題。同時電纜事故往往造成一定的損失。了解電纜故障的原因，對于減少電纜的損壞，快速地判定出故障點是十分重要的。
1、絕緣老化變質；電力電纜長期處于電、熱、化學及機械作用環境中，從而使絕緣介質發生物理及化學變化，導致介質損耗加大，絕緣強度下降。
2、電纜過熱；造成電纜過熱的主要原因是電纜內部氣隙游離造成局部受熱，加速絕緣老化、碳化，電纜過載或表面散熱不佳導致絕緣加速老化。
3、過電壓造成擊穿；雷擊過電壓和諧振過電壓使電纜絕緣所承受的耐受電壓超過允許值而造成擊穿。
4、中間接頭、終端頭材料選擇和制作工藝問題；設計電纜電壓等級低于運行電壓，電纜處于長期過電壓運行狀態，加速絕緣老化，縮短電纜使用壽命。電纜頭材料選擇不當，由于電纜絕緣材料和電纜頭材料材質不同，熱脹冷縮系數不同，長期運行電纜和電纜頭之間產生間隙，發生樹狀爬電，引發電纜放電擊穿。電纜頭制作工藝不規范，剝離半導體時損傷電纜絕緣，半導體剝離長度不夠，絕緣表面存在微粒、灰塵等雜質，造成絕緣強度下降，使用壽命縮短。
5、絕緣受潮、腐蝕、外力損傷；中間接頭或電纜頭因做頭密封不嚴造成絕緣受潮，穿墻套管外側防雨棚設計不合理，造成電纜頭長期淋雨受潮，引起電纜頭擊穿放電。
二、電力電纜故障類型
根據故障電阻與擊穿間隙情況，電纜故障可分為低阻、高阻、開路與閃絡性故障。
1、低電阻接地或短路故障：電纜線路一相導體對地或數相導體對地或數相導體之間的絕緣電阻低于正常阻值較多，電阻值低于10Zc（Zc為電纜線路波阻抗），而導體連續性良好。常見類型有單相接地、兩相短路、兩相短路接地、三相短路接地等。
2、高電阻接地或短路故障：與低電阻接地或短路故障相似，但區別在于接地或短路的電阻大于10Zc而芯線連接良好。常見類型有單相接地、兩相短路、兩相短路接地、三相短路接地等。
3、開路故障：電纜各相導體的絕緣電阻符合規定，但導體的連續性試驗證明有一相或數相導體不連續，或雖未斷開但工作電壓不能傳輸到終端，或雖然終端有電壓但負載能力較差。常見類型有單相斷線、兩相斷線、三相斷線。
4、閃絡故障：低電壓時電纜絕緣良好，當電壓升高到一定值或在某一較高電壓持續一定時間后，絕緣發生瞬時擊穿現象。常見類型有單相剮絡、兩相閃絡、三相閃絡。
三、電纜故障測距方法分析
1、電橋法
將被測電纜終端故障相與非故障相短接，電橋兩臂分別接故障相和非故障相，通過調節電阻使得電橋達到平衡，通過公式計算出故障點的距離。目前現場中電橋法用的越來越少，但是對于一些沒有明顯的低壓脈沖反射，又不容易用高壓擊穿的特殊故障，使用電橋法往往可以解決問題。電橋法的優點是簡單、方便、精確度高，但其主要缺點是不適用于高阻抗與閃絡性故障以及相間短路性故障。
2、脈沖電壓法
又稱閃測法，是20世紀70年展起來的用于測量高阻與閃絡性故障的方法。該方法首先將電纜故障點在直流高壓（直閃法）或沖擊高壓（沖閃法）信號下擊穿，然后記錄下放電脈沖在測量點與故障點往返一次所需的時間，再根據電波在電纜中的傳播速度，就可算出故障點的距離。該方法測試速度快，波形清晰易判。但其接線復雜，分壓過大時對人和儀器有危險。
3、低壓脈沖反射法
測試時向電力電纜的故障相注入低壓脈沖。該脈沖沿電纜傳播到阻抗不匹配點即故障點時，脈沖產生反射回送到測試點由儀器記錄下來，根據發射脈沖與反射脈沖的往返時間差和脈沖在電纜中傳播的波速度，便可計算出故障點離測試點的距離。該方法的優點是簡單直觀，不需要知道電纜的準確長度等原始資料；缺點是不能適用于高阻抗與閃絡性故障，需要知道電纜的走向。
4、二次脈沖法
20世紀90年代，國外發明二次脈沖法。它先用高壓脈沖將故障點擊穿，在故障點起弧后熄弧前，由測試儀器向電纜耦合注入一低壓脈沖。此脈沖在故障點閃絡處（電弧的電阻值很低）發生短路反射，并記憶在儀器中。電弧熄滅后，測量儀器復發一測量脈沖通過故障處直達電纜末端并發生開路反射，比較兩次低壓脈沖波形可非常容易地判斷故障點（擊穿點）位置。二次脈沖法使得電纜高阻故障的測試變得十分簡單，是目前電力電纜故障離線測試最先進的基礎測試方法。
四、故障定點
1、聲測定點法
聲測定點法是電纜故障的主要定點方法，主要用于測量高阻與閃絡性故障，測量時使用高壓設備使故障點擊穿放電，故障間隙放電時產生的機械振動，傳到地面，便聽到“啪、啪”的聲音，利用這種現象可以十分準確地對電纜故障進行定點，缺點是受外界干擾較大。
2、聲磁法
在向電纜施加沖擊高壓信號使故障點放電時，會在電纜的外皮與大地形成的回路中感應出環流來，這一環流在電纜周圍產生脈沖磁場，在監聽到聲音信號的同時，接受到脈沖磁場信號，即可判斷該聲音是由故障點放電產生的，故障點就在附近。
3、音頻感應法
探測時，用1kHz的音頻信號發生器向待測電纜通音頻電流，發出電磁波；然后在地面上用探頭沿被測電纜路徑接收電磁場信號，并將之送入放大器進行放大，將放大后的信號送人耳機或指示儀表，根據耳機中聲響的強弱或指示儀表的指示值大小而定出故障點的位置，當探頭從故障點前移l～2m時，音頻信號中斷，則音頻信號最強處為故障點。
五、故障測距方法
近年來，還有許多新穎的測距方法被提出，如優化方法、卡爾曼濾波技術、模式識別技術、概率和統計決策、模糊理論和光纖測距等方法，目前多處于研究階段，電纜的故障是很復雜的，目前還沒有一種萬能的儀器可以檢測所有的故障。按其主要功能可分為以下幾類：
1、簡單便攜式檢測設備
這類設備結構簡單、功能單一，是較早期的產品。國外的T510便攜式電纜故障遙測儀就屬于這類產品，它采用脈沖反射法，由電池驅動，正常使用3個月，最大工作距離為3km，精度為1.6%，我國科匯公司生產的T-COl也屬于這類產品。
2、有一定附加功能的檢測設備
這類產品可以對檢測資料進行簡單的處理，并有一定的附加功能。英國百考泰思特公司的通信故障遙測儀器屬于這類設備，它的檢測范圍為20km，精度為1%，檢測的結果也可直接打印，也可輸入PC機存儲、分析，是目前較先進的儀器。國內的同類產品有武漢的桑迪電子儀器公司WY系列的WY51313電纜故障路徑探測儀，它利用脈沖反射法的基本原理，可自動定位故障點，并有發訊功能。它的檢測距離為3km，分辨率為1%。此外國內淄博通信電器有限公司的TC98通信電纜障礙測試儀、TCO2市話電纜線路障礙測試儀；成都華泰儀器有限公司的DLC、DXC和GTA-2等測試儀都屬于此類檢測設備。
3、功能強勁的檢測系統
這一類設備大多由前臺檢測、數據傳輸、后臺控制處理等部分構成。具有狀態資料的采集、傳輸、處理的功能。意大利的尼考特拉（NlCOTRA）電纜監控系統屬于這類設備，它是近幾年才引進我國的電信市話維護的高技術設備，主要用于充氣電纜的檢測。系統有檢測控制中心、數據采集器單元DSA-800、傳感器系統、全自動電子干燥系統、電子流量配氣單元五部分組成。它通過數據傳輸、定時檢測、自動檢測、實時操作等基本操作，可完成電纜氣壓值的測定、估測電纜漏氣點等檢測功能，并警告維護人員，而且在建立的系統數據庫中可存有線路的技術資料和維修檔案，極大地方便了維護人員和工程技術人員對線路的維護和改造。這套系統改變了傳統的充氣維護模式，有效地提高了線路設備的維護質量和管理水平。
結束語
隨著電纜電網的發展，電纜的運用越來越廣泛，在電纜數量增加、工作時間延長的環境下，其故障發生頻率也逐漸升高，而由于電纜路線隱蔽性強、檢測設備和技術有限等原因的影響，使得電纜故障檢測難度提升，然而電力電纜一旦發生故障將直接影響著整個電力系統的安全運行，因此我們需要準確、迅速、經濟地查找出電纜故障。
參考文獻
[1]李明華，閆春江，嚴璋.高壓電纜故障測距及定位方法[J].高壓電器，2012年
[2]陳韶勇,李越.電力電纜常見故障檢測方法[J].科技創新導報,2012年
一、XLPE電纜基礎知識
1.1XLPE電纜結構
三相XLPE電纜的結構從內至外依次為：導體、導體屏蔽、絕緣層、絕緣屏蔽、內護層、填芯和填料、玻璃絲帶、外護套。
導體：通常用導電性好、有一定韌性、一定強度的高純度或鋁制成。除有特殊要求外，導體一般采用多股緊壓而成；
導體屏蔽：由半導體材料組成，具有較低的體積電阻率，與導體接觸，與絕緣層緊密 貼合；
絕緣屏蔽：結構與功能與導體屏蔽類似，其與內護層（金屬屏蔽層）相接觸，與絕緣層緊密貼合；
內護層：一般為銅帶，按一定方式繞包在絕緣屏蔽上，工作時，內護層引出接地；
填芯和填料：作填充用，使電纜整體成圓形；
玻璃絲帶：包裹著導體及填芯使電纜成圓形；
外護套：包覆在電纜護套（內護層）外面的保護覆蓋層，主要起機械加強和防腐蝕作用。金屬護套的外護層為襯墊層、鎧裝層和外被套三部分組成。襯墊 層位于金屬護套與鎧裝層之間，起鎧裝襯墊和金 屬護套防腐蝕作用；鎧裝層為金屬帶或金屬絲，主要起機械保護作用，金屬絲可承受 拉力；外被層在鎧裝層外面對金屬鎧裝起防腐作用。
1.2XLPE電纜絕緣原理
每相電纜內存在兩個電極：處于高電勢的導體和處于地電勢的銅屏蔽層理想情況下，電極之間的等勢面為與兩個電極同軸的圓柱面。
實際中，由于兩個電極的材料和結構，使其不可能與絕緣層緊密貼合，因此在兩個電極與絕緣層之間加入了半導體屏蔽層，半導體屏蔽層與絕緣層貼合緊密，大大減小了局部放電。
在現場安裝過程中電纜需要與其它設備相連，需制作電纜終端，在制作過程中需要將絕緣層外的半導體屏蔽剝離，由于被剝離的電極在截斷處曲率半徑很小，使電場在該處集中，軸向場強很強，如不加處理，該處極可能發生沿絕緣層表面的閃絡，影響電纜安全運行。
1.3處理電纜沿絕緣層表面的閃絡主要方法
1.3.1加裝應力錐
應力錐的結構為：使用電阻率很低的半導體材料制成錐狀的電極，與被截斷的半導體屏蔽層相連接，應力錐與本體之間則采用絕緣材料填充，使地電勢向上延伸，改變了原本曲率半徑較小的電極形狀，從而改善了電場的分布。
1.3.2加裝應力管
應力管的結構為：應力管的結構比應力錐簡單，為高介電常數，中電阻率的單一材料制成，一般為筒狀，并具有良好的收縮性，安裝時，套在半導體截斷處，良好接觸，無氣隙。
在未裝應力管前，半導體截斷處的界面的介質為空氣，空氣的介電常數約為1，電阻率也較大，因此其容抗與電阻均較大。而應力管介電常數遠高于1，電阻率也遠小于空氣，因此其阻抗遠小于空氣，在安裝之后，代替了界面處的空氣，其單位長度在軸向的阻抗網絡中，分得的軸向電壓變低，使界面的軸向場強大大減小。
二、 10kV電纜終端常見錯誤布置
2.1電纜終端布置要求
電纜布置時，首先要知道電纜終端哪些是地電位，哪些是高電勢的電極。銅屏蔽層剝離處以下均應視作地電位，應與其他高電勢的電極（導體）保持足夠的空氣距離。同時銅屏蔽剝離處以上的區域均應視作帶電部位，應遠離其它相，以及接地的各種構架、尖端狀的電極，
2.2幾種電纜常見錯誤布置
電纜頭為熱縮電纜頭，電纜終端主絕緣靠在角鋼上，由于電纜終端外表面帶電，會對角鋼產生局放，在陰雨天氣有肉眼可見的放電火花，導致電纜與角鋼接觸處的絕緣劣化，有明顯的燒蝕痕跡。
三、 XLPE電纜事故案例分析
2011年5月9日110kV××站新安裝10kV電容四路927#開關柜及電容器組，交接試驗后投入運行。一個月后戶外電纜頭B相炸毀，
2012年3月29日，在35kV××站，與110kV××站同型號，同廠家的電纜頭在進行交流耐壓時，應力管處連續擊穿3次
2、故障原因分析
為了找到電纜頭擊穿的原因，首先了解電纜頭結構，故障的始發點在應力錐位置，應力錐末端在軸向場強作用下產生放電擊穿，短路電流從銅屏蔽流向接地線，導致銅屏蔽燒毀。假如故障點在應力錐之下的其它某個地方（圖5），由于硅橡膠具有阻燃性那么在故障點以上的電纜終端不會燒毀，因為，根據電路的基本原理，電流一定是從高電位端流向低電位端，在故障點以上部位為高電位或等電位部分，故障點以下部分為地電位部分，因此故障電流只能從故障點流向接地線。
應力錐在設計時，其頂部的軸向場強最大，頂部以下曲面的軸向場強設計為近似相等的值。因此，故障的始發區域應當是應力錐頂部附近的界面。
從該廠家該型號產品最近六次的電纜頭故障來看，無一例外都在應力錐主絕緣交界處發生擊穿。通過對故障應力錐和電纜的解剖，本體絕緣的厚度符合國家標準要求，也未發現氣隙、雜質等絕緣缺陷，且應力錐與硅橡膠澆筑良好，硅橡膠與本體絕緣接觸良好不存在氣隙。符合國家標準的絕緣厚度要求、性能良好的硅橡膠和交聯聚乙烯在10kV場強不可能直接發生徑向的擊穿，因此擊穿最開始的原因應當是軸向場強使界面發生閃絡。
四、對10kV電纜安裝的幾點建議
（1）由于應力錐和應力管往往為廠家預制的，其半徑往往固定。針對不同型號不同半徑的電纜要合理選用，保C應力錐和應力管的半徑與電纜的半徑相適應，既不能太細，也不能太粗。使兩者接觸良好為宜；
（2）對半導體屏蔽層進行剝離時，應注意防止損傷主絕緣；
（3）切斷半導體屏蔽層時，應使其延軸向盡量平整光滑；
關鍵詞：10kV電力電纜；故障類型；故障原因；處理步驟
中圖分類號：TM751 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 24-0000-01
電纜是指由導線絞合而成的繩索狀物體，不同組別導線間彼此絕緣，并圍繞中心部位扭成，外面覆蓋有一層絕緣層。電纜可以分為電力電纜、信號電纜、船用電纜、計算機電纜等多種類型，10kV輸電線路中的電纜屬于電力電纜范疇。電力電纜的主要作用是電能和傳輸與分配，也是電力系統主干線中所必不可少重要部件。10kV輸電線路是電力系統運行中一個十分常見的線路類型，也常面臨電纜故障等問題，對10kV電力電纜的故障原因進行分析，并有針對性地制定應對故障的行事步驟是十分重要的。
一、電力電纜的基本情況
10kV電纜是電力電纜中的一員，它也具有電力電纜的一些通性，我們有必要對電力電纜的基礎屬性進行簡單的介紹。電力電纜起源于1879年愛迪生的發明實驗，他采用銅棒做導體，黃麻做絕緣層，加之鐵管和瀝青混合物，并將其敷設在紐約，開啟了地下輸電的紀元。在此之后，還有英國人卡倫德和費蘭梯等的后續嘗試和努力，最終在上世紀初，電力電纜開始得到了廣泛的普及與應用，并逐漸向著超高壓的方向發展。
目前，電力電纜的基本結構大致是相同的。從外到內依次為保護層、屏蔽層、絕緣層和線芯四部分[1]。線芯是電力電纜中的導體部分，主要用于電力的傳導，也是電力電纜中的主體部分；線芯之后是絕緣層，絕緣層的主要作用就是隔離電氣，因為絕緣層的材質不具有導電性，故而它能夠最大程度地保障電能不干擾、不散佚，較為安全地在人們設置好的地點間輸送和傳遞，它同樣是電力電纜中不可或缺的重要組成部分；接下來是屏蔽層，一般來說，超過十五千伏的電力電纜都會設置導體屏蔽層與絕緣屏蔽層，這是為了進一步的電能屏蔽；最后是保護層，保護層是為了保障電纜不受外界水分及其他雜質侵擾，免得外力對電力電纜造成損壞。按照電壓等級，電力電纜可以分為低壓、中低壓、高壓、超高壓和特高壓五種類型，10kV電力電纜屬于中低壓型，即是指可承受電壓值在三千伏至三十五千伏之間的電力電纜。
二、10kV電力電纜故障的常見類型及原因
10kV電力電纜比較常見的故障包括如下類型：低電阻接地故障、高電阻接地故障、短路故障、斷路故障、閃絡故障以及復合型故障等。導致故障的原因可能包括如下類型：
（一）外護套穿孔導致故障
外護套穿孔指的是保護電纜不受自然水分及雜質等侵蝕的保護層在某一點失去防護作用，出現孔洞式損傷的情況。這種情況的主要原因應該包括機械外力造成的損傷以及電腐蝕和化學腐蝕等。比如機械損傷，主要是指電纜安裝時造成的損害，可能是電纜安裝人員不小心造成，也可能是沒有按照技術要求進行安裝。可能經過長期進一步侵蝕后此處保護層出現徹底破壞，從而使潮氣得以侵入，電纜故障發生。電腐蝕則是指電纜埋設地附近有比較強的電場，會使電纜外皮腐蝕穿孔，從而對絕緣層造成破壞。化學腐蝕的情況一般發生在附近有酸堿作業或是煤氣站散發苯蒸汽等條件下，電纜的鎧裝與鉛包會出現長距離大面積的腐蝕。
（二）自然原因導致的電纜故障
自然原因導致的電纜故障一般可包括電纜變形、絕緣物流失以及閃絡故障等[2]。比如很典型的一種情況就是地面沉降，一般穿過鐵路、道路和一些高大建筑的電纜容易因為這些區域的地面沉降出現變形、損壞等故障。主要是因為地面下沉后電纜在垂直方向的受力情況發生了改變，電纜外護套、鉛包以及鎧裝等很容易發生破裂及折斷，進行導致各種不同類型故障的發生。另一種自然狀況就是地形的影響，比如地溝凹凸不平，電纜的高低落差比較懸殊，這就會導致處于電纜高處的絕緣油向著電纜低處運動，逐漸使高處的絕緣性下降，從而導致電纜出現故障。此外，鋪設電纜時的氣候條件也很重要，如果氣候條件比較惡劣，往往容易導致接頭部分的封裝物中有水汽等雜質混入，造成閃絡性故障等。此外，過負荷運行以及電纜本身質量問題也是導致10kV電力電纜發生故障的原因，比如電纜長期運行容易造成溫度升高，加之夏天的氣溫較高，就很容易導致薄弱處及對接頭等被擊穿。
三、10kV電力電纜的故障處理步驟
電纜故障發生后，準確找到故障點是故障處理的重要環節，也是較復雜的環節之一，畢竟輸電線路涉及到的鋪設范圍相當廣泛。具體來說，發生故障后，應采取如下步驟進行處理：
（一）確定故障性質
電纜出現故障以后，要對故障點進行排查和尋找，以便進行后續處理工作。首先，要對故障的性質進行診斷，對故障類型及嚴重性進行判斷。目前看來，電力電纜故障大致表現為接地、斷線和短路，具體包括單相接地、相間短路、三相短路和斷線故障。一般來說，可以依照經驗等首先進行比較粗略的診斷。
（二）故障距離粗測
接下來要進行電纜故障的測距，比如用脈沖電流法以及低壓脈沖反射等方法對故障距離進行測定。這個過程又叫做粗測，就是對故障發生點的具置進行粗略的測量和判斷，依照電纜走向可以對故障大體方位進行判斷，將其精確在一定范圍中。一般來說，還可以在這個步驟之前確定電力電纜鋪設范圍中是否有施工等情況，有可能更方便地確定故障位置。
（三）故障距離精測
經過上個步驟的粗測以后，就可以進行故障定點了，也就是故障距離的精測。一般常采用放電聲測等方法來對故障點進行精準定位。基本上到了精測環節后，找到故障點就比較容易了，此時應根據故障的具體類型盡快開展電力搶修工作，使得電力系統能夠及時恢復運行。
四、結束語
10kV電纜是電力電纜中較為常見的電纜類型，保障它的穩定運行是保障國家和人民用電需求的重要工作內容。對此，應對10kV電纜中容易出現的故障類型及原因進行充分的了解，并制定好有序的故障處理步驟，以便在故障發生后及時、準確地找到故障位置，并開展電力搶修工作，從而保障電力系統的安全運行。
參考文獻：
【關鍵詞】電力電纜;故障;維護
1 電力電纜故障產生的原因
1.1 絕緣老化變質
①電場作用。電纜絕緣介質長期處在電場作用下，而且內部總有氣隙存在，絕緣內部會產生游離，導致絕緣性能大大下降。②晶化作用。絕緣和保護層受外力和內應力的作用會造成損傷，其主要表現為由于振動晶化疲勞和沖擊性電動力的危害，導致鉛（鋁）包層龜裂進而受潮，造成絕緣降低。③電纜絕緣層因腐蝕性老化而出現麻點、開裂或穿孔。④水分和化學作用。當絕緣介質中發生電離時，氣隙中會產生臭氧、硝酸等化學生成物，腐蝕絕緣層。絕緣中存在的水分使絕緣纖維產生的水解導致絕緣性能下降。
1.2 過熱
造成電纜過熱的因素有多方面的，既有內因，又有外因。內因主要是電纜絕緣內部氣隙游離造成的局部過熱，從而使絕緣炭化。外因是電纜過載產生過熱。安裝于電纜密集地區、電線溝及電纜隧道等通風不良處的電纜、穿在干燥管的電纜以及電纜與熱力管接近的部分等，都會因本身過熱而使絕緣加速損壞。過熱會引起絕緣層老化變質。電纜內部氣隙產生電游離造成局部過熱，使絕緣層炭化。電纜過負荷是電纜過熱很重要的因素。
1.3 機械損傷
機械損傷引起的電力電纜故障占電纜故障事故很大比例。一些機械損傷很輕微，當時并沒有造成故障，但在幾個月甚至幾年后損傷部位才發展成為故障。這類損傷主要包括下面幾個方面。
（1）直接受外力作用造成的破壞。這方面的損壞主要有事故和交通運輸所造成的破壞。例如，挖土、超重、搬運等都可能誤傷電纜，使電纜受到直接的外力損傷。行駛車輛的振動或沖擊性負荷造成電纜鉛（鋁）包帶裂損，還會造成穿越公路或鐵路以及靠近公路或鐵路并與之平行敷設的點擊的鉛（鋁）包帶的破損。
（2）敷設過程造成損壞。這方面的損壞主要是電纜因受拉力過大或彎曲過度而導致絕緣保護層的損壞。
（3）自然力造成損壞。因電纜自然變形使裝在管口或支架上的電纜外皮擦傷;因土地沉降引起拉力過大，拉斷中間接頭或導體;終端頭受自然拉力和內部絕緣膨脹的作用所造成的電纜護套的裂損;因電纜自然熱脹冷縮和土壤下沉所形成的過大拉力拉斷中間接頭，或導體以及終端頭瓷套因受力而破損等。
（4）安裝時損傷。在安裝時不小心碰傷電纜，機械牽引力過大而拉傷電纜，或電纜過度彎曲而損傷電纜。
1.4 護層的腐蝕
因受土壤內酸性、雜散電流的影響，埋地電纜的鉛（鋁）包帶將受到腐蝕而損壞。由于電解和化學作用使電纜鉛包腐蝕，因腐蝕性質和程度的不同，鉛包上有紅色、黃色、橙色和淡黃色的化合物或類似海綿細孔。
1.5 絕緣受潮
電纜絕緣受潮后會引起故障。因接頭盒或終端盒結構密封不良或安裝不良而導致進水。電纜制造不良，金屬護套有小孔或裂縫。金屬護套因被外傷刺傷或腐蝕穿孔。中間接頭或終端頭因結構不密封或安裝質量不好而造成絕緣受潮。制造電纜包鉛（鋁）留下砂眼和裂紋等缺陷，也會使絕緣受潮。
1.6 過電壓
過電壓主要是指大氣過電壓和內部電壓。大氣過電壓和內部過電壓使電纜絕緣所承受的電應力超過允許值而造成擊穿。對實際故障進行分析表明，許多戶外終端頭的故障是由于大氣過電壓引起的。電纜本身的缺陷也會導致在大氣過電壓的情況下發生故障。
2 電力電纜故障的測尋方法及步驟
2.1 電力電纜故障性質的確定
電力電纜發生故障以后，必須首先確定故障的性質，然后才能確定用什么方法去進行故障的粗測。否則，盲目進行測尋，不但測不出故障點，而且還會拖延探測故障的時間，甚至會因檢測方法不當而損壞測試儀器。
確定故障的性質：故障電阻是高阻還是低阻;是閃絡還是封閉性故障;是接地、短路斷線，還是它們的混合;是單相、兩相還是三相故障。
可以根據故障發生時出現的現象初步判斷故障的性質。例如，運行中的電纜發生故障時，若只是給了接地信號，則有可能是單相接地故障。繼電保護過電流繼電器動作，出現跳閘現象，則此時可能發生電纜兩相或三相短路或接地故障，或者是發生了短路與接地混合故障。發生這些故障時，短路或接地電流燒斷電纜將形成斷線故障。但通過上述判斷不能完全將故障的性質確定下來，還必須測量絕緣電阻和進行“導通實驗”，有時為了弄清楚故障點的擊穿電壓，還要進行直流耐壓測量試驗。
2.2 電力電纜故障測尋的步驟
故障測尋第二步為故障燒穿，即通過燒穿將高阻故障或閃絡性故障變為低阻故障，以便進行粗測。
故障測尋法第三步為粗測，就是測出故障點到電纜任意一塔的距離。粗測方法有多種，一般可歸納為兩大類。第一類是經典法，如電橋法等;第二類是現代法，如脈沖法等。現代法與經典法相比，具有不一定必須依賴準確的電纜資料，而且具有測尋簡單的優點。所以能適應生產發展的要求。
故障測尋第四步為測尋故障電纜的敷設路徑。對于埋地電纜及時找出故障電纜的腐蝕路徑和埋設深度，以便進行精測（定點）。當然，為了繪制埋地電纜敷設路徑的圖樣，有時也要測尋電纜的敷設路徑。測尋方法是向電纜中通人音頻信號電流，然后利用接受線圈通過接收機接收此音頻信號。
故障測尋的第五步為故障點的定點（精測），也就是確定故障點的精確位置。通常，采用聲測、感應、測接地電位等方法進行定點。
上述五個步驟是一般的測尋步驟。實際測尋時，可根據具體情況省略一些步驟。例如，電纜敷設路徑的圖樣準確時可不必再測敷設路徑。對于高阻故障，可不經燒穿而直接用閃絡法進行粗測。對于一些閃絡性故障，不需要進行定點，可根據粗測得到的距離數據查閱資料，直接挖出測點處的中間觸頭，然后再通過細聽而確定故障點。對于電纜溝或隧道內的電纜故障，可進行沖擊放電，不需要使用儀器（用定點儀等）而直接用耳聽來確定故障點。
3 電纜故障的處理及維護
3.1 查找電纜故障部分
一般是用搖表測量絕緣電阻和做直流耐壓試驗并測量泄漏電流，來測試電纜芯對地或電纜芯間絕緣狀況，以發現電纜故障。然后用故障探測儀找出故障點，切除故障部分。切除電纜故障部分后，必須進行電纜絕緣的潮氣試驗和絕緣電阻試驗。電纜故障修復后，必須核對相位，并做耐壓試驗，經試驗合格后，方可恢復運行。無論電纜是在運行中或試驗時發現的故障，其故障部位切除后應妥善保存，以便進行分析，采取反事故對策。修理電纜線路故障，必須填寫故障測試記錄。
3.2 對電纜備品的管理
為了確保電纜的正常運作，需要準備相應的電纜備品，并加強對備品的管理，將其存放在交通便利的干燥地方，建立遮棚并設置相應的防火設施。對于不同型號的產品要分放置，并做好詳細的記錄，以便查找和取用。此外，電纜備品必須經過耐壓試驗，合格后才能夠進行封閉保存。
3.3 對技術資料的管理
技術資料為后期工作提供了指導和借鑒，必須認真對待，及時、準確、系統地對資料進行整理和完善。完整的技術資料主要包括以下內容：電纜網絡總平面圖、電纜敷設線路圖、三頭安裝記錄、缺陷處理報告以及故障報告等。
[關鍵詞]電力 ，電纜 ，故障， 原因及類型， 監測
[abstract] in the power grid of rapid development today, once high voltage cables breaks down, will give the power supply enterprise and social cause huge economic losses. How to quickly and accurately find cable fault point, find out the causes of the failure of, become work out practical and effective way to repair, narrow because of the impact of cable faults, minimize economic loss important protection,.
[key words] power, cable, fault, the reason and type, monitoring
中圖分類號：F407.61文獻標識碼：A 文章編號：
1 引言
目前，由于我國城市化進程加快，電力電網發展迅速同時也促進了電力電纜的快速發展。但由于電力電纜敷設通道的隱蔽性(敷設在電纜隧道、電纜溝、管中或直埋于地下)，給故障的查找帶來了很大的難度 所以電力電纜一旦出現故障，如果缺乏相應的故障查找設備和必要的技術手段，就無法及時確定故障點。所以，能否快速找到故障點，對電纜線路快速恢復供電十分重要。
2 電力電纜發生故障的幾種原因及類型
2.1電纜故障點的查找與測量是快速恢復電力供應的有力保障，但是往往因為電纜線路通道較為隱蔽、或是運行維護單位的設備臺賬資料不完善以及受故障查找設備的局限，使電纜故障的查找非常困難。尤其是在狂風、暴雨等惡劣天氣中，給電纜故障的查找、搶修帶來了很大不便。了解電纜故障的原因，對于減少電纜搶修的時間，快速準確地判定出故障點是十分重要的。電纜發生故障的原因是多方面的，常見的幾種主要原因包括：
(1)機械性損傷
一些故障由于電纜安裝敷設時意外造成的機械損傷引起：另一些故障因安裝時靠近電纜路徑作業而造成機械損傷直接引起。
(2)電纜絕緣老化變質。
有的電纜因年代久遠出現老化，使得絕緣介質內部存在氣隙，因電場作用下出現游離造成絕緣性能下降。
(3)過電壓
過電壓指的是電纜內部過電壓和大氣過電壓(如雷擊)。根據實際故障所進行的分析數據表明，大多數戶外終端頭電纜事故是遭受大氣過電壓引起的。
(4)外部化學腐蝕
電纜線路途經存在酸堿作業的地區，或受到煤氣站苯蒸汽的侵蝕，這些成分往往導致鉛(鋁)護套、電纜鎧裝等在長距離中受到大面積被腐蝕，出現麻點甚至開裂、穿孔，造成故障。
(5)電纜最初設計及制作工藝低下
設計未合理考慮電場的分布，電纜接頭制作工藝低下，未按要求鋪設電纜等，都是導致電纜出現故障的重要因素。
2.2 電力電纜故障類型
根據故障電阻與擊穿間隙情況， 電纜故障可分為低阻、高阻、開路與閃絡性故障。
(1)低電阻接地或短路故障：電纜線路一一相導體對地或數棚導體對地或數相導體之間的絕緣電阻低于正常阻值較多，電阻值低于1OZe(zc為電纜線路波阻抗)，而導體連續性良好。常見類型有單相接地、兩相短路、兩相短路接地、三相短路接地等。
(2)高電阻接地或短路故障：與低電阻接地或短路故障相似，但區別在于接地或短路的電阻大于1OZc而芯線連接良好。常見類型有單相接地、兩相短路、三相短路接地、二相短路接地等。
(3)開路故障：電纜各相導體的絕緣電阻符合規定，但導體的連續性試驗證明有一相或數相導體不連續，或雖未斷開但工作電壓不能傳輸到終端，或雖然終端有電壓但負載能力較差。常見類型有單相斷線、兩相斷線、j相斷線。
(4)閃絡故障：低電壓時電纜絕緣良好，當電壓升高到一定值或在某一較高電壓持續一定時間后，絕緣發生瞬時擊穿現象。常見類型有單相剮絡、兩相閃絡、三相閃絡。
3 電力電纜故障查找和分析
離線電纜故障的查找通常包括診斷、測距、定點三個階段。通過故障診斷，可以有效地確定故障具體類型與嚴重程度，一般有電纜故障測距、故障定點兩種方法。本課題主要研究故障測距即故障離線粗測方法。實際上，電力電纜故障測距的方法有數十種，目前離線粗測方法主要包括以下幾類。
(1)駐波法：根據微法傳輸原理，通過監測傳輸線路的駐波諧振現象，對產生故障的電纜進行測距。本法主要適用于測量低阻以及開路故障。
(2)高流電壓脈沖法：工作原理為利用傳輸線的特性阻抗發生變化時產生回波現象，通過在電纜芯線中加上～ 定量的高流電壓，在保證其不被燒穿的前提下發生放電。本法適用于各種故障，尤其適用于高阻擊穿。但是本法危險性較大，技術含量高，操作人員的安全容易受到威脅，而且電流波形較難辨別。
(3)低壓脈沖反射法：主要是在電纜芯線上施加脈沖訊號，適用于低阻擊穿、電纜短路、開路故障問題的解決，低壓脈沖法的優點是簡單、直觀，可以通過反射脈沖的極性來分辨電纜故障的類型，而且不需要電纜原始詳細資料，但其缺點是無法用于測量高阻和閃絡故障。
(4)二次脈沖法：工作原理為將不大于20―160V的低壓脈沖作用于電纜，對故障電纜先釋放一個足以使線芯絕緣故障點發生閃絡的高壓脈沖，同時觸發釋放第2個低壓脈沖，在故障點的電弧未熄滅時，故障點相對于低壓脈沖而言是完全短路。
(5)閃絡法：利用故障點瞬問放電產生多次反射波完成故障排查，使得高電壓作用進行故障點的放電。具體有沖擊高壓閃絡測量法(沖閃法)、直流高壓閃絡測量法(直閃法)，兩種方法相比，直閃法的波形更為簡單、易丁理解，準確度比較高：閃絡法適用范圍要更廣一些，但其缺點是波形相對比較復雜，辨別難度比較大，準確度不高。
(6)經典電橋法：經典電橋法通過將被測電纜故障與1F故障相短接，電橋兩臂分別與故障點和非故障點相連接，并調節電橋兩臂上的可調電阻器，使電橋實現平衡，在此基礎上，利用比例關系和已知的電纜長度，就能得出故障距離。本法測量結果較為精準，使用范圍廣泛，缺點是需要完好的芯線做網路，注意電源電壓不能加得太高
(7)燒穿故障點法：燒穿故障點法的操作方法是先將直流負高壓輸入設備，然后對高阻故障點進行處理，使故障點產生電弧放電。在此基礎：實現絕緣介質碳化。由丁碳化連接點為低電阻，直接促使高阻故障轉化為低阻故障。然后再應用低壓脈沖法就可以測出故障點。燒穿故障點法主要適用于高阻戰障，尤其是油紙絕緣電纜。
結語
目前，在城市電網建設中越來越多的許多使用電纜線路，這就使得的電網系統一旦發生電纜故障，要想準確找到、排除電纜線路的故障是十分不容易的。然而，伴隨著功能多樣、操作簡便、效果優良的檢測設備推陳出新，使得探測電纜故障的高額成本不斷降低，同時不斷縮短因查找電纜故障帶來的不可避免的長時間停電，大大方便了故障的排除。
參考文獻
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高壓電力電纜，其在電網系統中占有重要的地位。高壓電力電纜在運行中，存在一定的故障隱患，在高負荷用電的背景下，要采用故障監測的手段，監督高壓電力電纜的運行狀態，及時發現故障問題并處理，保障高壓電力電纜的安全與穩定，降低故障發生機率和影響力度。本文以高壓電力電纜為研究對象，探討故障檢測措施的相關內容。
關鍵詞：
高壓電力電纜；故障監測；措施
我國電網系統正處于逐步改革的狀態，在改革創新中，高壓電力電纜的規模越來越大，考慮到高壓電力電纜在電網系統中的作用，全面實行故障監測，致力于解決監測中的故障問題，促使高壓電力電纜保持高效、穩定的運行狀態，防止發生安全事故。高壓電力電纜的故障監測措施，有利于提高運行的水平，預防運行風險，體現了故障監測措施在高壓電力電纜方面的實踐價值。
一、高壓電力電纜故障原因
分析高壓電力電纜故障的原因，如：（1）高壓電力電纜的生產制造，本身就是誘發故障的原因，電纜本體、連接點等未達到規范的指標標準，安裝到電網系統內，有缺陷的高壓電力電纜，就會第一時間表現出故障問題；（2）調試方面的故障原因，高壓電力電纜安裝后，通過調試的手段，促使電纜進入到正常的運行狀態，實際在調試時，缺乏規范標準，或者未經過調試就投入運行，都會對高壓電纜電纜造成故障影響；（3）外力破壞，鳥類遷徙、建筑改造以及人為破壞，都屬于外力破壞的范圍，在高壓電力電纜體系中，引發故障缺陷，在短時間內就會造成斷電、短路的問題。
二、高壓電力電纜故障表現
高壓電力電纜故障，表現為絕緣故障、附件故障兩個部分，結合高壓電力電纜的運行，分析故障的具體表現，如下：
1.絕緣故障
高壓電力電纜的絕緣故障，在電纜運行一段時間后，經常出現，運行時間越久，故障率的發生率越高。絕緣材料在高壓電力電纜中起到保護、防觸電的作用，絕緣材料受到環境條件的干擾，出現老化、破裂的情況，加速喪失絕緣性能，引起了物理變化，損壞了高壓電力電纜的絕緣設備和材料。絕緣故障中，最為明顯的是老化問題，高壓電力電纜的絕緣老化，降低了絕緣材料的保護性能，無法保障絕緣材料的安全性。
2.附件故障
高壓電力電纜的附件故障，是指在附件方面，引起放電、擊穿的故障問題。附件故障的表現有：（1）附件結構，在剝離半導體的操作中，破壞到了電纜的附件，在附件表面，附著了大量的灰塵、雜質，導致附件投入使用之后，產生了強大的電場，電場作用下灰塵、雜質處于游離的狀態，加快了附件故障的發生速度；（2）附件制作時，連接位置有質量缺陷，待附件工作中，缺乏有效的連接控制，接頭的位置，電阻數值過大，有明顯的發熱情況，嚴重時會誘發附件火災；（3）附件安裝工藝不規范，如接頭、密封不規范，導致附件工作后，面臨著潮氣的干擾，降低了附件的工作能力。
三、高壓電力電纜故障監測
1.在線監測
在線監測的應用，在高壓電力電纜故障監測方面，起到監督、控制的作用，主要是監測局部放電故障。在線監測時，從高壓電力電纜結構內，選擇安裝電流傳感器的位置，如：交叉互聯箱、終端接地箱等，利用傳感器耦合的方法，采集系統中的電流量，直接傳輸到在線監測中心，實時監督高壓電力電纜的運行狀態。在線監測中心根據傳送的狀態信息，評估電纜的運行狀態。
2.故障測距
高壓電力電纜故障監測中的測距，屬于故障定位的關鍵指標，測距期間，嚴格規劃出故障的位置，快速、直接地找到故障點的位置。測距在故障監測中，屬于重要的部分，輔助高壓電力電纜故障的定位水平，提高故障檢測及維護的工作效率。
3.監測技術
高壓電力電纜有故障時，線路中的參數，有著明顯的變化，采用監測技術，獲取參數的實際變化量，在此基礎上，推算出高壓電力電纜的故障，同時有效判斷故障的發生位置。列舉高壓電力電纜中，比較常用的監測技術，如下：電橋法。高壓電力電纜故障監測時的電橋法，具有簡單、方便的特征，其應用非常廣泛，其只能判斷故障，無法準確地判斷故障類別。電橋法中的電流稍小，采用的儀表儀器，要具有較高的靈敏性，降低故障監測時的誤差。電橋法使用時，應該測量非故障電纜相電阻，同時測量電橋法接入電纜相故障點前后的電阻值，比較后，找出高壓電力電纜故障的發生點。萬用表法。在高壓電力電纜的故障監測過程中，萬用表法短接了電纜內的金屬屏蔽層以及電纜芯，也就是高壓電力電纜的終端，而始端測量短接的電阻值，電阻值讀數是無窮大時，說明高壓電力電纜系統中，有開路的故障，電阻值的讀數，高于兩倍線芯的電阻，表示系統內出現了似斷非斷的故障情況。高壓電力電纜的三芯電纜結構，如果接入了金屬屏蔽層，就要考慮在終端位置，短接屏蔽層，采用萬用表，接入開始位置，直接測量三相間的實際電阻值，掌握絕緣層的電阻值。高壓電力電纜也存在著一些系統，沒有金屬屏蔽層，檢測相間電阻即可，判斷高壓電力電纜的性能和質量。低壓脈沖法。高壓電力電纜中的低壓脈沖法，需要在故障電纜結構中，增加低壓脈沖信號，待脈沖到達故障點、接頭以及終端位置后，就會受到電氣參數突變的干擾，促使脈沖信號發生反射、折射的情況，此時運用儀器，記錄好低壓脈沖從發射一直到接收過程的時間差，計算出高壓電力電纜的故障區域。低壓脈沖法在高壓電力電纜的故障診斷方面，常見于低阻故障、開路故障，有一定的局限性，低壓脈沖的儀器，以矩形脈沖為主，考慮到脈沖寬度、發射脈沖和反射脈沖的重疊問題，合理選擇低壓脈沖法的儀器。二次脈沖法。此類方法比較適用于高壓電力電纜的閃絡故障，配合高壓發生器沖擊閃絡的技術，促使二次脈沖，在電纜的故障點，表現出起弧滅弧的瞬間變化，進而出發低壓脈沖信號，經過二次脈沖操作后，比較低壓脈沖的波形，規劃出高壓電力電纜的故障點。沖擊閃絡法。高壓電力電纜的故障點位置，受到沖擊閃絡法的影響，形成了高壓脈沖信號，出現了擊穿放電的問題，也就是常見的閃絡現場。沖擊閃絡法在高壓電力電纜故障中，應用最為廣泛，其可靈敏的檢測到電纜中的閃絡故障、高阻故障，通過放電的現象，評估高壓電力電纜的運行狀態。
四、結語
高壓電力電纜故障監測措施中，要明確故障的發生原因和具體表現，由此才能提高故障監測的水平，全面保護高壓電力電纜的安全運行。高壓電力電纜在電網的發展過程中，具有較大的潛力，必須要落實電纜故障監測，優化高壓電力電纜的運行環境，保障電網的安全性及可靠性，避免高壓電力電纜結構中發生故障問題，提升電網運行的水平。
參考文獻
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（一）電纜故障原因
第一，外力破壞。電纜出現外力破壞的原因主要是機械施工如挖掘機等直接損壞電纜，從而造成故障發生短路跳閘或傷及絕緣而留下事故的隱患。在實際運行中顯示，外力破壞型電纜故障占整個電纜故障中的一半以上。
第二，電纜的施工質量。電纜施工過程中出現的質量問題主要分為兩個方面：外部環境因素和制作技術水平。外部環境因素主要包括電纜埋設過淺，導致電纜外露沒有保護；彎曲半徑過小；電纜溝內雜物積水過多；電纜敷設過程中外皮劃損留下的隱患等。制作技術水平主要包括電纜頭附件安裝不符合工藝要求；電纜頭熱縮材料烘烤不勻或烘烤過度，造成絕緣材料熱縮不緊密或熱熔過度，從而降低本身絕緣程度；或冷縮制作時沒有按照技術作業書指示制作，沒有達到規定制作工藝。
第三，電纜運行問題。用戶的過負荷用電會造成電纜絕緣枯干、脆化，使電纜絕緣強度降低、表面溫度過高，會造成電纜故障，嚴重情況下可能引起火災。
第四，電纜本身質量。
第五，電纜老化。
（二）電纜故障類型
電纜故障的主要類型主要分為低電阻故障、高電阻故障、三相短路故障、斷線故障和閃絡性故障這幾種類型。通常在故障測尋前500V-2500V搖表進行確定。
二、電纜故障測尋方法
第一，電橋法。在電纜線路測試端，將良好相和故障相導體分別作為電橋的兩個橋臂接在測試儀器上，將另一端兩相導體跨接以構成回路。調節電橋，當電橋平衡時，對應橋臂電阻乘積相等，而作為電橋兩個橋臂的電纜導體的電阻值與其長度成正比，于是可把電纜導體電阻之比轉換為電纜長度之比，根據電橋上可調電阻和標準電阻數值，即可出電纜故障點初測距離。主要用于電阻值在100kΩ以下的單相、兩相、三相以及相間短路（接地）故障。一般不宜用于測試高阻和閃絡故障。由于電橋法主要根據現場電壓表和電阻比人工計算電纜故障距離，其準確度不高，不在港區范圍內使用。
第二，脈沖法。脈沖法是應用脈沖波技術進行電纜故障測距的方法。其中又分為低壓脈沖反射法、直流高壓閃絡測試法、沖擊高壓閃絡測試法三種。
低壓脈沖法工作原理為在測試端注入一低壓脈沖波，脈沖波沿電纜傳播到故障點產生反射再回送到測試儀器，一起記錄了發射波脈沖波與反射脈沖波的時間間隔Δt，已知脈沖波在電纜中傳播速度V，即可計算出故障點距離。
直閃法工作原理為，在測試端對電纜線路故障相施加直流電壓，當電壓升到一定值時，故障點發生閃絡放電，利用閃絡放電產生的脈沖波及其反射波在一起上的記錄的時間間隔Δt，從而計算出故障點距離。
在實際工作過程中我們發現，電纜故障總體來說主要為高電阻故障和低電阻故障。脈沖法中的低壓脈沖法和沖閃法在解決低阻、高阻電纜故障中，精確度高，不受人工因素的影響，所以成為電纜故障測尋的主要應用方法。
三、XF25-1563V.4電纜故障儀的應用
第一，脈沖反射。脈沖反射儀發出的低壓脈沖沿著電纜傳輸。當脈沖信號到達電纜阻抗發生變化的位置時，就會對這種阻抗發生變化反射。通過觀察顯示儀上的這些反射，就可以確定到反射點的距離。電纜脈沖反射儀主要由脈沖發生器和陰極示波器組成。這種示波器通常要求提供特殊的電路，以確定距離，并針對不同的距離范圍改變脈沖寬度。脈沖產生后，被施加在有均勻分布電容的電纜上，當阻抗發生變化時脈沖反射就發生了。上升的反射信號代表高阻抗變化；下降的反射信號代表低阻抗變化。當反射處的阻抗高于電纜特征阻抗時，信號是上升的。當反射處的阻抗低于電纜特征阻抗時，信號是下降的。
第二，弧反射。由于脈沖反射儀發出的低脈沖信號在高阻故障點不發生反射，而直接到達電纜末端形成開路反射，因而在抵壓情況下只能測一個“完好”電纜的軌跡波形。因此對于高阻故障，利用弧反射方式通過高壓沖擊器，對故障點進行沖擊放電，使故障點產生電弧，形成瞬間的短路狀態（小于50歐姆）。此時，脈沖反射儀通過耦合器與故障電纜連接，并在產生電弧的時候，觸發裝置觸發脈沖信號，在電弧點（瞬時短路點）形成短路反射，并將故障波形以下降的信號顯示在脈沖反射儀上。在弧反射法下測得的短路反射波形與在低壓脈沖法下測得的開路反射波形將自動同時顯示在脈沖反射儀上，兩條軌跡波形在故障點會有明顯的分離，分離點即為故障點，故障點的距離也自動顯示在脈沖反射儀上。
四、遇到的問題及解決方法
關鍵詞:10kV電纜 故障查找 脈沖法
隨著電力用戶對供電安全可靠性要求的進一步提高,10kV配電電纜的運行維護就顯得尤為重要。10kV配電電纜作為配電系統中重要的電能輸送載體,其運行安全可靠性直接影響到供電的安全可靠性和節能經濟性。電纜無論采取何種結構形式,其均會收到自然環境的影響,尤其是收到氣象氣候、周圍環境、外力破壞、以及逐年絕緣腐蝕老化等因素的影響,配電線路的供電特性將會發生相應的變換,甚至會出現斷線、短路、接地等故障,進而使得配電線路發生中斷,給電力用戶日常工作、學習、生活等帶來不便。為了減少10kV配電線路故障發生的時間,降低停電故障損失,提高供電安全可靠性,對配電電纜故障進行準確定位查找就顯得格外重要。
1、10kV配電電纜主要故障類型
10kV電纜是配電網系統中重要的電能載體,其在施工安裝、運行維護等過程中均可能由于短路、過載、接地、絕緣老化、以及外力破壞等原因引起故障,導致供電中斷。從大量實際運行維護經驗可知,10kV配電電纜故障大致可以分為接地、短路、斷線三大類,其具體故障類型主要包括:(1)三芯電纜單芯或兩芯發生接地故障。(2)二相或三相芯線間發生相間短路。(3)單相線芯斷線或多相發生斷線故障。當10kV配電電纜發生直接短路或斷線故障時,可以直接采用萬用表進行特征電參量測量即可以判斷出故障點位置;對于非直接短路和接地故障而言,可以采用兆歐表搖測芯線間絕緣電阻或芯線對地絕緣電阻來判斷故障類型和故障點。但由于10kV配電電纜故障影響因素和故障類型較多,要準確查找故障點進行故障定位并不是一件非常容易的事。因此,對10kV配電故障常用查找方法進行分析探討,就顯得非常有工程實踐應用研究意義[1]。
2、10kV配電電纜故障基本檢測步驟
當10kV配電電纜發生故障后,要進行故障診斷無論采取哪種檢測和診斷方法和設備系統,均需要按照一定的檢測程序和步驟有效進行,才能提高故障查找效率,降低故障停電損失。在配電電纜故障查找過程中,首先確定10kV配電電纜故障類型;然后,在確定故障類型的基礎上,根據故障查找基本理論和相應的實際工作經驗選用合適的故障查找方法,并根據所測量的數據信息粗略查找出故障點到測試端的距離;根據粗測結果在判斷出故障點可能所在的大概位置的基礎上,通過故障的精測定點來獲得10kV配電電纜準確地故障點,完成電纜故障的準確可靠查找;最后,采取有效措施排除電纜故障恢復供電[2]。
3、10kV配電電纜故障查找方法
3.1 電纜故障粗查法
當正在運行的10kV配電電纜由于各種原因出現故障后,就會引起配電網系統中的繼電保護設備系統發生動作并跳閘。檢修人員首先根據繼電器動作跳閘顯示及漏電接地顯示等基本數據資料初步判定配電電纜故障的性質。為了提高配電網供電可靠性,運行維護人員首先斷開電源開關,并將存在故障的電纜分支線路所帶的全部負荷與主干線脫開,以確保其他非故障線路可靠供電。故障線路斷電后,檢修人員要確認故障線路是主干電纜線路還是分支線路,是由于電纜線路故障還是線路中運行電氣設備故障引起的。在確定故障是由電纜線路故障引起時,應先采用兆歐表法對故障電纜線路進行深入的特征電參量數據檢測。采用兆歐表法搖測過程中,如果呈現低阻狀態,這表明電纜故障點已出現擊穿問題。當配電電纜發生故障后,應先采用粗查法,即采用眼觀、手摸、鼻聞等直接方法,初步判斷電纜擊穿故障點。
3.2 電纜故障準確定位查找法
在進行粗查法進行電纜故障查找后,如果不能發現電纜故障,則需要進一步采取準確定位查找法進行故障點查找。目前,國內外應用于10kV配電電纜故障查找的方法主要有直流電橋法、低壓脈沖反射法、脈沖電壓法等多種電纜故障點查找法[3]。
(1)低壓脈沖反射法。低壓脈沖反射法比較適用于當電纜發生低阻、短路、斷線等故障。低壓脈沖反射法主要是通過向電纜中注人一個低壓脈沖,然后測量電纜故障點處的反射脈沖與發射脈沖間的時間差來計算出測試點到電纜故障點的距離。該方法具有簡單、直觀、操作簡便,不需要知道配電電纜準確長度等優點,在工程中得到廣泛應用。但;低壓脈沖反射法不適用于電纜所發生的高阻與閃絡性故障。(2)脈沖電壓法(沖閃法):適用于各種故障,用直流高壓或高壓脈沖使電纜故障擊穿,然后測量故障點反射脈沖與發射脈沖的時間差來計算電纜故障點。優點是故障的可測率相對較高,測試速度快;缺點是安全性差、波形復雜難以分辨。(3)脈沖電流法:脈沖電流法同脈沖電壓法,比較適用與電纜發生的各類故障,是目前工程實踐應用適用最為廣泛的電纜故障檢測方法。采用直流高壓或高壓脈沖使故障電纜的故障點發生擊穿,然后采用線性禍合器準確測量電纜故障在發生擊穿過程中所產生的電流脈沖與發射脈沖間的時間差,進而準確計算出電纜測試點距離故障點的距離。利用脈沖電流法測試電纜故障,具有較高安全可靠性且接線較為簡單、脈沖電流波較易分辨,能夠大大提高電纜故障點查找效率,縮短故障停電時間。(4)分割查找法。對于電纜線路較長、中間存在串接設備等分支線路而言,應采用分割法將故障電纜線路分為若干段,然后按照上述兩種以上方法進行分段檢測準確確定電纜故障點。采用分割查找可以縮小故障點查找范圍,減少漏判、誤判等可能性發生,提高故障點查找效率和準確可靠性。
4、結語
在10kV配電故障點查找過程中,如果查找方法采用不當,則可能引起故障點查找出現誤判或遲遲找不到故障點等問題,大大延長停電時間,所帶來的直接經濟損失及社會影響將會非常大。因此,精確可靠的故障查找定位是提高配電網供電可靠性和節能經濟性的重要技術手段。除了上述多種故障點查找方法外,在經濟條件允許的情況下,應當結合配電網實際情況盡量配置基于先進故障點排查原理的探測設備系統,有效提高10kV電纜故障查找效率和準確可靠性,確保配電網系統安全可靠、節能經濟的高效穩定運行發展。
參考文獻
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關鍵詞：電力電纜；故障檢測；預防對策
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.166
0 引言
電力電纜作為整個電網中的重要組成部分，對于電力系統的正常運行有著重要的保障作用，但是，受到環境因素和自身的工藝等多個條件的影響，電力電纜有可能會出現一些故障，如果電力電纜出現了故障，必須盡早發現并處理，才能夠避免造成更大的影響。因此，有效的故障檢測手段能夠更好地確定電力電纜的故障類型，以便及時進行檢修。在平時，為了盡可能地避免電力電纜出現故障，應該采取一些有效的保護和預防措施，降低故障發生的概率，才能夠減少電力電纜的故障到來的負面影響。
1 電力電纜故障的種類及原因
1.1 電力電纜故障的主要種類
電力電纜雖然可能發生各種各樣的故障，但是主要的故障種類有以下幾種：第一種是接地故障，也就是指三芯電纜有一芯或者兩芯接地的情況，這種故障按照接地電阻的阻值是否大于1000兆歐可以分為高阻接地故障和低阻接地故障；第二種是芯線短路故障，一般短路電阻大于100兆歐時被稱為高阻短路故障，小于100兆歐則稱為低阻短路故障；第三種被稱為閃絡故障，是指在電纜出現故障時由于有較高的電壓而出現的瞬時擊穿現象。
1.2 電力電纜故障產生的主要原因
造成電力電纜故障的原因有很多，有外力影響、自身原因以及環境原因等，一般來說，造成電力電纜故障的主要原因有以下幾項：第一，機械磨損，電力電纜在使用過程中很可能會遭受到許多機械磨損，例如與汽車之間的摩擦，或者由于地形沉降造成電纜的接頭或者導體損傷等，長期輕微的機械磨損會在時間較長之后對電力電纜造成非常大的影響，帶來嚴重的后果；第二，化學腐蝕，電力電纜由于埋藏在地下，如果土壤呈現一定的酸堿性，或者被污染后出現酸堿性，那么會對電纜的外層絕緣層造成較大的腐蝕作用，降低電纜的絕緣性；第三，絕緣層受潮或者老化，電纜的絕緣層在長時間接觸到比較濕潤的空氣、或者使用時間過長之后，很容易出現受潮、老化的現象，絕緣能力降低，很容易產生故障；第四，材料質量不達標，如果制造電力電纜的材料本身就不合格，例如包纏不均勻等，那么就會嚴重降低電纜的使用期限，很快就可能造成電纜故障。
2 電力電纜故障的檢測方法
為了確定電力電纜是否發生了故障或者發生的是哪一類故障，必須要對電力電纜進行故障檢測，一般電力電纜故障的檢測原理都是根據電流、電壓的變化來進行檢測并確定故障點。
2.1 電橋法
電橋法是電力電纜故障檢測中最常用的方法之一，其原理圖如圖1所示。
從圖1可以看出，電橋法就是將被測電纜終端的故障相和非故障相分別接到電橋的兩端，然后調節連接的幾個電阻，使得電橋達到平衡狀態，然后根據電橋平衡的公式可以計算出故障點的位置。電橋法檢測具有便捷、準確的特點，并且不易出現高壓擊穿，但是由于電橋法檢測不能解決高阻抗和閃絡電纜故障，因此在實際應用中已經減少了對電橋法的使用，但是電橋法仍然是一種有效的電力電纜故障檢測方法。
2.2 脈沖電流法
脈沖電流法是一種利用設備來進行檢測的方法，也就是利用現行的電流耦合器來對電纜中的電流波信號進行采集和分析，通過分析結果來尋找故障。具體的檢測方式是用高壓將故障點擊穿，然后再用電流耦合器來檢測故障點通過的電流的信號，并且根據電流信號從測量點到故障點之間的傳輸時間來計算故障的距離，從而準確地確定故障范圍。脈沖電流法是一種快速、有效的方法，但是故障點精確度的確定稍差，目前在電力電纜故障檢測中經常使用，許多檢測員隨身帶有檢測設備，可以及時對發生故障的電纜進行檢查。
2.3 低壓脈沖反射法
低電壓脈沖法是另一種在電力電纜故障檢測中常用的方法，是一種操作非常簡單的方法。具體的檢測方法是先向故障相中注入低壓脈沖，低壓脈沖注入后會按照一定的速度沿著電纜進行傳播，如果在傳播的過程中遇到了故障點，脈沖就會產生反射，反射回的脈沖又會傳播到注射點，然后在注射點的儀器就可以將這一段傳播時間記錄下來，有了反射時間后，根據脈沖在電纜中傳播的速度并考慮到時間差的問題，就可以計算出注射點與故障點的距離，從而確定故障點的位置。使用這種方法不必考慮電纜的實際長度等因素，但是必須知道電纜的走向，否則就無法很好地檢測出高阻抗與閃絡性的故障。
3 電力電纜故障的預防對策
盡管有了許多有效的電力電纜故障檢測方法，但是為了減小故障造成的損失，首要考慮應該是盡可能避免電力電纜產生故障，也就是要在平時做好電力電纜的故障預防措施，才能從根本上降低故障帶來的不利影響。
3.1 加強對電力電纜材料質量的檢測
電力電纜材料本身的質量對于其使用期限有很大的影響，因此在電網施工的時候就應該首先確保電力電纜質量的合格性。電力電纜的購進應該在正規的生產廠商，并在購進前就要進行抽檢，對于電力電纜使用的導體材料及其性能進行了解和檢測；在施工的時候應該再進行檢查，主要檢查外層絕緣層是否有脫落、包裹不嚴等情況，確保電纜埋入時狀態良好；此外，還要注意電力電纜的保存，對于暫時沒有使用的電纜應該存放在干燥陰涼處，不要放在露天環境或者濕潤環境中，不使用時要進行遮擋，以免落入過多的灰塵。通過一系列有效措施，能夠避免電力電纜本身的質量問題產生的故障，可以有效延長電纜的使用期限。
3.2 改進電纜終端的制造工藝
電纜終端的制造工藝的高低是影響電纜絕緣性的一個重要因素，許多電纜由于制造工藝差，在電纜終端等處極易出現漏電現象，導致電纜故障，因此必須重視電纜終端的制造工藝的提高。國內外有許多專家學者都在研究新的電纜制造工藝，目前比較好的一種方法是使用強度高、密封性好的環氧樹脂電纜終端，這種電纜終端能夠有效防止漏油現象，并且有更好的絕緣性，在使用中更不容易產生故障。
3.3 加強日常檢查維護
電力電纜的日常維護和檢查可以在很大程度上降低電纜發生故障的概率，一般來說，日常維護檢查的內容主要包括電纜周邊的土壤濕度檢查、電纜使用情況、環境溫度變化等，一些環境和濕度數據需要進行長期的觀測，如果出現長時間的降雨等現象，就要采取措施避免暴雨在土壤中對電纜造成損害；此外，也要注意電纜的機械磨損情況，檢查電纜周邊的路面是否有過度碾壓等情況，加強對電纜埋設環境的保護；對電纜的檢測必須要定期開展，一般來說，每三個月應該進行一次重點檢測，每六個月應該對電纜進行一次全面檢測，通過定期的檢測能夠及時修復一些小問題，避免造成嚴重故障，如果電纜出現嚴重的質量問題，應該及時報告并組織更換。通過有效的日常檢查維護，能夠確保電纜的正常工作狀態，并且能夠及早發現電纜存在的隱患，減小或者消除故障的影響后果。
4 結束語
電力電纜是電網的重要組成部分，承擔著運輸電力的重要任務，保障了人們的生產生活用電，電力電纜的運行狀態影響著許多人，如果發生意外故障，很可能造成嚴重的經濟損失，甚至可能會因為停電造成安全事故，引發更加嚴重的后果。因此，在電力電纜的使用過程中，要注意日常維護，通過有效的預防措施降低電纜發生故障的可能性；如果產生故障，應該及時檢查定位故障點并排除故障，減小電纜故障帶來的損失，保障用電質量。
參考文獻：
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關鍵詞：電力系統；電纜；故障；分析
中圖分類號： F406 文獻標識碼： A 文章編號：
隨著電力系統的發展，電纜得到了廣泛的使用，并且因其自身的特點，具備較高的安全性。但是因為電力電纜多埋于地下，給人們確定故障位置帶來了不便。如果不能及時排除故障，因此而造成的損失將是非常嚴重的。
1 電力電纜故障類型分析
1.1 開路故障
如果電纜的絕緣電阻出現無窮大的情況，而電壓卻不影響用戶端，這樣故障我們稱為開路故障。在這種故障發生后，電纜故障點處的阻抗無窮大。
1.2 低阻短路故障
如果電纜的絕緣電阻值變小，與電纜自身特性阻抗相比，絕緣電阻小于電纜自身阻抗，甚至沒有電阻，即0≤RL。
1.3 電阻泄露故障
如果電纜故障點處的直流電阻比該電纜自身的阻抗大，這種故障類型成為電阻泄露故障。進行高壓絕緣測試的時候，隨著實驗電壓的升高，泄露電流也會隨之增大，如果實驗電壓升高到一定值時，泄露電流就有可能超過允許的最大電流。
1.4 高阻閃絡性故障
這種故障類型是泄露電流不隨電壓的升高而升高，但隨著試驗電壓的升高，其突然增大，反應到電流表上，電流表指針呈現出閃絡性擺動，如果對此試驗進行重復，可以發展其具有可逆性。而故障點無電阻通道，只是存在與閃絡的表面或者放電的間隙。
1.5 護層故障
電力電纜線路一般對護層都有一定的要求，在對護層故障位置進行準確的測定之后，可以采用與護層相同材料的進行修補包扎，如果護層損壞的較多，可以套上熱縮卷包管進行加熱收縮，對修補之后的護層，在進行絕緣電阻測量或者護層直流耐壓試驗，如果還存在故障，則說明其它部位還存在故障。
2 電力電纜故障原因分析2.1 機械損傷
造成電纜機械損傷的主要有以下幾種原因：由于在電纜安裝的時候，操作不當或者不小心造成電纜機械性損傷，如在安裝時不小心碰傷電纜，機械牽引力過大而拉傷電纜，或電纜過度彎曲而損傷電纜；或者由于電纜在鋪設完成后，接近電纜路徑的附近的機械施工時，人為的造成電纜的損傷；行駛車輛的震動或沖擊性負荷會造成地下電纜的鉛(鋁)包裂損；因自然現象造成的損傷：如中間接頭或終端頭內絕緣膠膨脹而脹裂外殼或電纜護套；因電纜自然行程使裝在管口或支架上的電纜外皮擦傷；因土地沉降引起過大拉力，拉斷中間接頭或導體。
2.2 過電壓
受到某些因素的影響，電氣設備絕緣上的電壓超過額定電壓數，這就是我們所說的過電壓，對于瞬間的高位電壓，即便是時間非常短促，也會造成較大的破壞。過電壓一般是由于電力設備進行拉閘或者導通管換相時，由于電流的突然變化造成感應電動勢。
2.3 絕緣老化
電力電纜的絕緣材料在多種因素的共同作用下，出現老化現象。橡皮、塑料等材料在受熱之后容易發生熱老化，在有氧、熱共同作用下，最后電纜呈現出發粘、變軟，機械強度下降等狀態或者呈現出變硬、變脆等，導致電纜表現出現裂紋。
2.4 其它原因
除了上述的幾種原因以外，電纜故障還有以下幾種情況：電纜絕緣質量不達標；電纜內部的絕緣油流失，造成絕緣能力下降；經過酸性土壤或鹽堿地時造成線纜表面的腐蝕。
3 電力電纜故障定位
3.1 預定位
電力電纜預定位可以分為行波法和阻抗法兩種。行波法測量波是從首段到故障點的往返時間與傳播的速度相乘，就可以得到兩倍的故障距離。而阻抗法測量是從首段到故障點之間的阻抗，利用特定故障算法進行計算定位。
1）行波法
這種方法主要包含兩個方面：駐波法和現代法。駐波法主要把電纜作為傳輸線，利用其上的駐波諧振現象，對電纜的相對電阻值較低的一類故障或斷線故障進行測量。現在對這種方法利用的不多。而現代法主要包含高壓脈沖反射法、低壓脈沖電流法、高壓脈沖電壓法及二次脈沖法。對于斷線故障和低阻故障，低壓脈沖反射法較為適用，這種方法可以測得行波在電纜中傳播的速度，還可以對電纜的長度進行測量。低壓脈沖反射法主要是向故障電纜注入低壓脈沖，記錄其在電纜中傳播時的各種參數，通過記錄的參數進行計算，得出故障點的距離。2）阻抗法該方法也包含兩個方面：電橋法和分布參數計算高阻故障法。電橋法是利用四臂電橋對電纜芯線的交流電容或實際電阻進行測量，然后對電纜的實際長度準確的測出，根據比例關系，計算得出故障點。分布參數計算高阻故障發，主要是在分布參數線路理論的基礎上，通過故障距離方程的推導得出故障的距離。原理為對高阻故障電纜施加高壓信號，使故障點出現閃絡，故障點高阻故障轉變為電弧電阻，通過故障點的電流與電壓同相位，然后對線路首段的電流和電壓進行采集，最后通過計算確定故障點。3.2 精確定位與預定位相對應，精確定位所測得的故障點相對比較準確。因此精確定位是在預定位的基礎上對故障點精確進行定位的一種方法。也是減少定位故障的有效工作。精確定位一般是電纜故障測試工作的最后一道工序，也是最重要的一道工序。精確定位主要是對故障電力電纜線路施加高壓脈沖，然后根據故障點所產生的電磁信號機聲音信號，在地面上配合振動傳感器獲取的電纜聲音信號，一般在聲音信號最大的地方就是故障點的準確位置。這種方法也成為聲測法。4電纜故障的主要預防措施
4.1 選用質優的電纜本體
電纜本體的質量包括各組成部分的材料、絕緣層的強度、同心度等。選用生產條件和工藝較好的品牌廠家，其產品質量相對有保障。使用前再次檢查、測試絕緣電阻，若發現進水或受潮的應進行處理。
4.2 電纜敷設的質量控制
保護電纜的物理特性是施工質量的控制目標。敷設過程中要采取措施保護電纜外皮不受損傷，彎曲半徑不得超過允許值，避開支架棱角或尖刺，電纜轉彎要有滑車過渡，進出保護管要有光滑的喇叭口，保護管內壁必須光滑，拖動要緩慢且平穩。否則，強行拖放電纜將會損傷外皮甚至主絕緣，妥善采取保護措施完全可以避免。
4.3電纜通道的選擇
電纜的周圍環境不良，附近土壤中含有酸、堿溶液，氯化物等化學物質，會使電纜受到腐蝕，鄰近化工廠地區因地下水的污染，也會使電纜產生化學腐蝕，所以在選擇電纜通道時，應詳細調查或詢問有關的地質污染情況，特別在化工區，電纜通道選擇應慎重并采取有效的防污染措施。
4.4電壓及負荷檢測
為防止絕緣老，線路電壓一般不應比電纜額定電壓高出15%。經常測量和監視電纜的負荷情況，保持電纜線路在規定的允許持續載流量下運行，一旦發生電纜線路過負荷的現象，應立即與相關部門協調制定有效方案。
關鍵字：配電電纜 故障 維護
Abstract: With the accelerating grid expansion of urban and rural development and upgrading of the distribution cables are widely used, and how scientific and rational solution to the distribution cable fault has become the important issues facing enterprises. This paper analyzes several common distribution network cable failure, distribution cables, and how to maintain, improve system reliability of the solutions aimed at improving the quality of distribution lines run, improve the management level of the power enterprises.
Keywords: distribution cables， failure ， maintain
中圖分類號： TM246文獻標識碼：A 文章編號：
1. 配電電纜簡介
配電電纜通常指由多根或多組導線絞合而成，導線之間相互絕緣，外包有高度絕緣覆蓋層的電纜，在電力系統中用以傳輸和分配電能的電纜產品。配電電纜通常是指35千伏及以下的中壓、低壓電力電纜。配電電纜附件是連接配電電纜與配電線路及相關配電裝置的產品，一般指配電電纜線路中各種電纜的中間連接及終端連接，它與配電電纜一起構成電力輸送網絡。
2. 配電電纜常見故障及成因
配電電纜發成故障的原因多種多樣，有操作失誤和配置不當引起的人為失誤，也有氣候、環境等造成的客觀外部環境因素，以及電纜本身的質量問題，林林總總，層出不窮。我們要總結電纜成因故障，有針對性地提出解決辦法。
2.1 電纜擊穿故障
絕緣降低而被擊穿是相當常見的電纜故障。絕緣降低極易構成安全隱患，嚴重時不但會造成事故傷亡，也會容易產生絕緣閃絡，損害電網設備。避雷器爆炸和電力設備損壞等嚴重后果。絕緣老化或降低的原因多種多樣，下面我們將簡要闡述幾種常見因素：
（1） 配電電纜長期超負荷運行，電纜長期處于高溫狀態，電纜金屬護套膨脹、變形及接點發熱損壞；
（2） 電纜頭施工不達標，電纜頭密封性差，使得液體和霧氣有機會滲入電纜內部；
（3） 鋪設電纜時沒有設置保護措施，致使絕緣保護層遭到如腐蝕、碰撞等造成的破壞；
（4） 工井管溝排水不暢，導致電纜長期浸在水中，降低絕緣強度；
（5） 保護層長期遭受化學腐蝕或電纜腐蝕而失效；
（6） 電纜本身或是電纜頭附件質量不過關，絕緣膠溶解、開裂；
電纜擊穿屬于高發故障，需要我們從采購、維護、管理、檢修等多方面多角度維護和管理，保證設備質量過關，建立科學的維護系統。
2.2 外力破壞故障
配電電纜外力破壞主要包括電線電纜失竊和市政工程施工過程中機械野蠻施工造成的破壞，外力破壞極易影響到配電電網的正常運行。隨著城市更新發展的進程逐步推進，路橋、地產、公建設施施工及零星施工隨處可見，電力電纜隨時可能遭到破壞，意外事故發生的可能性極大。并且由于市政建設和電纜線路建設飛快，相應的圖紙資料更新不及時，因此造成了更多的外力破壞現象。
外力破壞也稱為機械損傷，除了市政建設和施工造成的故障外，電纜被偷竊、被動物等咬壞和因雷擊、大霧、酸雨等惡劣天氣或地震等強烈地質現象造成的電纜故障也屬于外力破壞。這類故障在的設備任何部分都易于發生，但很容易進行判斷和修復，只要多加管理和巡查，便能及時排查故障。
2.3 人為操作不當
在配電操作過程中因為人為的操作、維護問題引發的系統故障即屬于人為故障，如制度執行不嚴格、設備的安裝和處理不規范、缺乏定期巡檢、施工質量未受到監管等因素造成，最終影響到配電電纜的施工質量和維護管理。
2.4 接地性故障
接地性故障也是配電電纜故障的主要原因之一，是指電纜的一根或數根導線芯對地擊穿而造成個故障。一般來說，絕緣電阻低于10kΩ的稱為低阻接地，高于10kΩ的稱為低阻接地。接地性故障主要由于電纜腐蝕、鉛皮裂紋、絕緣干枯、接頭工藝和材料等造成。
2.5 斷線性故障
斷線性故障指的是因電纜的一根或數根導線芯完全或不完全斷開造成的線路事故。斷線性故障的誘因很多，電纜受機械損傷、地形變化的影響或發生過短路，都能造成斷線情況。
2.4 其他類型故障
配電電纜的故障類型還有很多，包括電纜的保管、運輸、敷設和運行過程中遭受的外力破壞；因電纜品質不良，安裝時局部電纜受到多次彎曲，彎曲半徑過小，終端頭、中間頭發熱導致附近電纜段過熱，周圍電纜密集不易散熱等而引起絕緣層老化，造成絕緣水平下降；因施工不良、中間接頭或終端接頭密封不嚴而導致進水，造成絕緣受潮，都會對配電電纜造成破壞，影響其正常運作。
3. 配電電纜維護方法
由于配電電纜故障直接降低了電力傳輸系統的動態和靜態穩定性,影響了電力系統的可靠性。根據上述關于電纜故障成因的分析，筆者總結出若干的應對辦法和解決措施：
3.1 工藝技術處理
通過改進配電電纜施工工藝技術，能夠有效的提高施工質量，提高配電電纜運作的安全性和可靠性。在進行配電電纜的施工和升級改造時，我們要嚴格遵循相關施工工藝規程，如在雜散電流密集區內安裝排流設備；在局部土壤含有損害電纜鉛包的化學物質的路段為電纜加裝保護管和中性土壤襯墊及覆蓋，并要在電纜上涂以瀝青，以提高電纜的保護能力。
3.2 施工和維護制度管理
電力企業應當建立有效的施工和維護制度，嚴格遵循操作和施工規范章程，抓好施工質量，加強巡視檢查，及時維修。
經驗證明，許多的配電電纜故障都未能及時被巡檢人員發現，從而釀成苦果，針對不少施工技術人員責任心不強、對待施工和巡檢工作馬虎了事、草率對待、經驗不足等問題，我們應該加強對施工技術人員的工作技能培訓，通過分包責任制等績效考核方式規范其工作態度和方法，提高他們的工作積極性和責任心。
3.3 外部損傷的防范
配電電纜外部損傷有很多種，如天氣等外部環境造成的絕緣層腐蝕、市政施工和動物咬噬造成的傷害等，可以通過以下多方面努力改善，降低故障率。
（1）及時更新設備變動資料，要求地面標識和地下設備相吻合，防止因施工參考資料缺失或錯誤造成的誤傷；
（2）加強社會性管理措施，嚴防偷盜設備、惡意損壞設備的現象發生，工作人員應定期巡邏，及時發現問題；
（3）及時清理防護區內外危及線路安全運行的樹木和違章建筑，完善變壓器的防雷設施，設備端要加裝絕緣護罩，防止鳥害等發生，加強線路通道內的清障、清掃工作。對大限度排除障礙。
（4）加強對設備的監控管理，加大力度完成升級改造工作，定期調試和檢修，為設備提供安全的運行環境。
（5）加強電力設施保護宣傳力度，與政府建立聯動機制，發動群眾舉報盜竊、破壞電力設施行為，形成全社會聯手參與保護電力設施的氛圍。
4.總結
由于電力系統中配電線路路徑較長，負荷分散、設備數量基數大且鮮有保護措施，電纜在運行時必須承受非常重的機械負荷和電氣負荷，在其他的內外部作用影響下，極易發生故障，危害工作人員和周邊居民的人身安全。因此，要求工作人員要在按規范完成設計、敷設、安裝、驗收、預試各個環節，技術措施和管理措施相結合，以降低配電電纜故障發生率，提高企業運行水平和經營效益，確保電網設備正常、安全、高效地運行。
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【關鍵詞】 電力電纜 故障探測 預防措施
中圖分類號：TL75文獻標識碼： A
目前我國中壓電纜的年投運量約為10萬千米），但電纜線路也存在著故障點隱蔽，性質復雜和探測難度大、時限長等不利因素[1]。如何提高電力電纜運行維護從而加強電纜的健康水平，已經成為維護電力斷纜運行工作的重要任務。
近年來，隨著城市建設步伐的加快和電力電纜成本的下降，電力電纜由于輸電安全可靠、施工方便等優點，越來越受到人們廣泛的應用。但隨著電網的擴容，引起電纜供電數目的增多、電纜運行時間的加長，電纜發生的故障頻率也在相應增多，電纜線路由于敷設方式不同存在隱蔽性，例如直埋敷設、沿電纜溝敷設一旦線路較長，電纜出現故障查找起來就比較費時費工，將會給正常的生活和生產的供電帶來極大的影響，快速準確的確定電纜故障，成為急需解決的課題。
1 電纜故障探測新技術應用
1.1 三次脈沖技術
電纜故障按性質主要可分為低阻、高阻、短路、斷路四種類型，其中高阻故障具有發生頻次高、探測難度大的特點。過去采用的方法是首先對故障電纜長時間施加高壓沖閃脈沖，使故障點完全碳化，從而轉化為低阻故障，再利用低壓脈沖進行測距，確定故障點的范圍完成預定位。由此，可以看出，測試時間長、故障波形復雜不易分析、對電纜的二次損傷大是傳統方法自身無法克服的缺點。
采用三次脈沖技術卻能夠較為容易地破解電纜高阻故障難題。其原理是：高壓脈沖瞬時擊穿電纜故障產生燃弧，同時觸發高能中壓脈沖來穩定和延長燃弧至50ms左右，隨之發射低壓測距脈沖，從而得到準確而易分辨的故障波形，完成預定位。有效地降低了因高壓沖閃脈沖長時間作用于電纜造成的二次損傷。
截至到目前，已經利用具有三次脈沖技術的Compact系統，成功地完成了76次故障探測任務，由原來的4個小時左右，大幅度地縮減至半個小時以里，測距精度高達98%以上 。
1.2 低絕緣缺陷電纜的修復技術
經研究發現，有一類電力電纜普遍存在如下現象：（1）電纜的某一相或幾相，對地或相間的絕緣電阻，在一個試驗周期內由幾千兆、萬兆以上，大幅下降至300MΩ以下；（2）部分電纜尚能通過預防性試驗，但泄漏電流值明顯增大；（3）故障率顯著增高，且發展為故障的預期性沒有明顯規律。
依據上述分析我們知道，XLPE絕緣介質的劣化取決于水分、雜質、畸變電場協同作用，而上述三種因素分布的不均勻性決定了電纜局部水、電樹枝引發發展的不均勻性，正是該局部或該點的重度絕緣早期老化，才表現為整條電纜的低絕緣現象。那么找到這樣的點，實施外科手術式的截除和續接工藝相信可以修復大部分存在低絕緣缺陷的電力電纜。按照這個思路，2011年10月，我們對存在低絕緣缺陷的6千伏景園乙線電力電纜，進行了試驗性修復處理，取得了階段性成果。
1.3 電纜線路發生故障的分類
電纜線路發生故障常見的是接地或短路，還有斷線故障、斷線并接地故障、閃絡性擊穿事故。
接地故障視電纜絕緣損壞的程度，可分為低阻接地和高阻接地，低者可造成直接接地，高者接地一般是由于受到外力破壞，可達幾十千歐或兆歐以上，這類故障大多發生在電纜終端位置和中間頭位置處。
短路故障是由于電力電纜相間芯線絕緣破壞，造成電纜線路形成短路的故障。
斷線故障是因電纜的一芯或數芯導體斷開，但各芯線絕緣良好而發生的故障，例如直埋敷設的電纜接頭下沉造成連接點拉開。
斷線帶接地故障是一芯或數芯斷開，并且經芯線電阻接地造成的故障，這種故障與短線故障常常合并發生。
閃絡性故障是在預防性試驗時發生的頻率多，由于大多數電纜運行年限較長，如果按較高電壓試驗，容易發生電纜絕緣擊穿，然后數秒后試驗又能保壓，這種情況多發生在電纜接頭或終端頭處。
1.4 帶電電纜的路徑檢測技術
采用帶電電纜的路徑探測技術是目前先進的電纜路徑技術，它改寫了停電電纜探測路徑的弊端，如停電手續繁瑣，給用戶連續用電帶來的不便等。從而解決了電纜線路路徑不清和標識不明的問題。
2011年以來，共完成帶電檢測電纜路徑224條，復檢驗證準確率達到99%以上，同時對如何識別和克服高頻信號在周邊電纜和鐵質管線上產生的干擾，積累了寶貴的經驗。
2 電力電纜故障預防措施
總結近幾年來的電纜故障搶修工作，在電力電纜的施工和維護過程中，存在的一些問題，應當給與重視，現作以梳理歸納，并提出預防和控制措施，僅供參考。
（1）電纜線路的基礎資料分散且不完整，給運行、維護以及事故處理工作造成很大困難。建議籌建以局域網為平臺的覆蓋油田各用戶，并由各相關單位按職責分工，共同維護的“油田電力電纜基礎信息管理系統”，這應是今后提高電纜維護管理水平的一個方向。
（2）應嚴格禁止無資質人員，從事電纜附件的加工和安裝工作。
（3）對電纜線路施工的全程監督和質量控制還不夠到位。建議一新建電纜線路封埋前應對外護套壞損情況做全線目檢，而不能只依靠外護套絕緣試驗來判斷真實的破損狀況。建議二電纜防護標志樁，應明確列入工程項目同步竣工。
（4）堅持開展電纜線路的巡線、護線工作。對重要線路死看死守。
（5）要特別注意電纜施工過程中的天氣因素。電纜進行敷設和附件制作，其溫、濕度要求在規范中均有規定。因此在低溫高濕條件下，不能保證電纜的施工質量，特別在永久性電纜工程中應避免。
（6）電纜附件安裝使用的接線端子、連接管等金具應為標準件，但往往都是按非標金具選購，以規格代替標準型號的現象普遍，致使大量材質、尺寸均不合格金具，應用于電纜工程，埋下隱患。
（7）對多回路同溝、同橋架電纜應選用阻燃電纜，或涂阻燃涂料。在增加電纜出線時，應重新審校電纜溝、電纜橋架的電氣與機械載荷能力，嚴禁盲目而不負責任的落壓式敷設。對電纜溝、電纜橋架中的中間接頭，應安裝耐火防爆槽盒。
（8）不容忽視的電纜接入環節。電纜敷設和附件制作完成后，在接入配電柜等電器設備的過程中，應特別注意如下事項：①是應確保電纜終端和中間接頭不能彎曲；②是安裝過程中不能以終端頭傘裙為著力點，拉動電纜，這樣會造成應力椎、應力管錯位，絕緣護管破損。③是無論是單芯電纜或是多芯電纜，其固定卡具均應選用非導磁材料，且安裝位置應距離終端根部不少于20cm。
3電纜故障檢測應注意的問題
a.高阻抗、低阻抗并沒有絕對區分，實際操作中可以多嘗試幾種方法進行比較，綜合判斷。35kV電纜情況比較復雜，H接頭、中間頭比較多，接頭故障波形不易分辨，如判斷是接頭故障，則應采取使故障點充分放電的措施，以獲得正確的測距效果。
b.若從電纜一端測試放電不充分，或采集不到波形，可以從另一端升壓測試。無論使用哪種方法測試波形，若故障點距離測試端太近，均會產生盲區，使得波形難以判斷識別，此時可嘗試到電纜的另一端進行測試。
c.在精確定點時，設備應在距故障點近的一端，這樣能量沿電纜衰減較小，便于聲磁同步法的定點，快速查出故障點。使用聲磁同步法時，要在粗測點的±5%范圍內反復進行查找，偵聽耳機中聲音，要仔細分辨故障點處聲音與金屬屏蔽層上傳輸聲音的差別。
d.定點儀可以探測到的距離跟放電聲音大小、泥土的濕度和松散情況有關。放電聲音越大，泥土越干燥、越結實，可以探測到的距離越遠。施工時的原始資料保存完好，電纜路徑明確，所有接頭處在現場都有標志樁，可縮短查找電纜故障的時間，同時在做試驗時提前準備好柴油或汽油發電機作為試驗儀器的電源。
4 結語
本文首先介紹電力電纜的特點和電纜故障探測新技術，其中包括三次脈沖技術、低絕緣缺陷電纜的修復技術、帶電電纜路徑探測、外護套破損檢測，在最后歸納出防止電力電纜破損的預防措施，實際證明運用以上電纜故障探測和預防措施明顯的提高了電網的電纜線路電纜運行維護水平，為確保供電網的安全平穩運行貢獻力量。
參考文獻：
[1]朱俊強.10kV電力電纜故障分析和探測[J].中國科技投資，2012（24）.
