试析高压电缆故障分析判断与故障点查找

孟庆辉 秦 凯 张 国

国网山西省电力公司检修分公司

试析高压电缆故障分析判断与故障点查找

孟庆辉 秦 凯 张 国

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随着我国经济快速发展，我国加快了现代化社会建设，面对城市和农村日益增长的用电需求，高压电缆的安全性能受到了人们的高度关注。高压电缆相较于传统电缆，安全性更高、稳定性更好、维护方便，是当前电气设备、电能传输、电能分配的首选电缆，在我国现代化社会建设过程中得到了广泛应用。随之而来的高压电缆故障对供电造成了较大的影响，通过分析常见的高压电缆故障，为准确分析判断高压电缆故障，准确定位故障点提供基础依据，以便于及时有效的解决故障，保证电能正常供应，避免对人们生活、生产造成较大困扰。

高压电缆；故障分析；故障点查找

21世纪以来，国内经济社会呈现速增态势，综合国力显著提升，国内国际皆取得了辉煌成就，这无不与中国电力、能源事业的科学、健康发展密切相关。城市现代化进程的加速发展，对城市的供电系统也提出了更高的要求。电力能源从发电、输电、变电、配电直至用户侧，电力电缆的作用举足轻重。详细分析高压电缆故障原因，对给出高压电缆故障防范措施具有指导意义。归纳高压电缆故障类别，研究故障检测方法，对电缆运行维护具有指导性意义。

1 高压电缆故障概述

1.1 电缆老化

高压电缆在长久的使用过程中，电缆受到诸多因素的影响容易老化，比如机械、电、光、热等，导致其绝缘性能大幅度降低，造成电缆出现故障的概率变大。高压电缆在正常情况下，使用30年后会逐渐老化，但受到外界因素的影响，在较短时间内出现老化的现象较为普遍。

1.2 电缆附件故障

由于高压电缆附件要求较高，制作工艺十分复杂，导致高压电缆在接头、终端等附件上，较为容易出现故障现象。制作的电缆中间接头、终端存在质量问题，比如导线压接、导体连接管压接等在制作过程中，未按照要求工艺技术要求进行，造成附件质量低劣，导致出现故障。

1.3 电缆护层故障

为了保证电缆主体所受侵蚀损坏程度最小，通常会在电缆外层加外护套，电缆护层需要具备良好的绝缘性能，以保证电缆护层的性能。电缆护层出现故障较为常见，对电缆传输造成的影响较大。

2 高压电缆故障原因分析

a)由电缆的生产制造引起的电缆故障可涵盖到电缆本体、接头等。正常情况下，由于现代制造工艺的进步，电缆本体缺陷诱发的电缆故障概率较小，然而实际生产中，厂家并未按照生产规定或为赶工期进行抢工，会使这种概率加大。绝缘偏心、绝缘屏蔽厚度不均匀、绝缘内有杂质、电缆金属护套密封不良等问题是最多在电缆生产过程中出现的问题；

b)电缆的安装施工应严格按照工艺规定进行，但电缆安装时环境较差，现场温度、湿度、灰尘等不易控制，些许的沙粒等杂质进入电缆绝缘中可能都会对其长期安全运行留下隐患。电缆项目竣工验收时也应严格按照试验要求进行；

c)电缆长期在电和热的作用下，绝缘材料会长时间处于高温状态，加上长期受到强电磁场的影响，绝缘层老化程度大大加快。超负荷运行是电缆过热的主要原因，外加环境封闭带来的较差的通风质量，将严重影响电缆的绝缘层寿命。

3 高压电缆故障防范与措施

3.1 高压电缆头防范措施

(1)电缆终端在制作时要防潮，平均气温低于0℃时，要有加热措施。(2)应尽量选用有应力管的高压电缆终端头附件。电缆头制作时要可靠地密封，防止外界的水及导电介质侵入，引起爬电。(3)热缩电缆终端头长期运行，应加强对电缆终端头的巡视检查，电缆头上的灰尘要及时清除。(4)电缆的固定：电缆头做好后，在其安装接线时，电缆分支不能多次被弯曲、扭转。(5)电缆头与导体连接质量须注意。以不锈钢螺栓为好压接时，保证接线端子平面与出线导体铜端面平行贴合。(6)采用新技术、新材料，尽量使用冷缩电缆终端头。它性能优异，耐老化、防腐蚀，密封性能好，抗电痕性能好，硅橡胶弹性好，与电缆界面结合紧密，应力控制与绝缘复合为一体，保证电缆的安全运行。

3.2 合理应用故障查找方式

(1)冲击放电声测法。这是当前较为常用的电缆故障点定位方法，其通过在故障电缆上加一个高的冲击电压，在故障点发生闪络放电时会产生较大的放电声音，利用传至地表的声音可以通过定位仪准确找出故障点。(2)音频法。在高压电缆出现单相、两相以及三相短路故障时，电阻值为零，放点间隙短路，冲击放电声测法听不到放电声，无法精确对故障点进行定位，此时则可以采用音频法。基于高压电缆两心线里流动的电流，产生的磁通相位差与故障点前后磁通变化规律性，从而产生了音频法。(3)声磁同步原理。通过对声测法进行不断的改进，采用电磁波和声波接受状况对故障点进行判断。当地振波信号与电磁信号同步时，表示故障点就在附近。

3.3 加强高压电缆质量控制

a)加强电缆质量检验工作。生产质量是企业的生命线。电缆生产企业应严格按照生产规定进行生产，加强企业内部电缆质量的管理，提高质量意识，严格地按照规定对生产的电缆产品进行试验工作，杜绝问题电缆流向市场。监督部门也应该对企业出厂的电缆产品进行严格的质量检验，如定期对电缆进行抽样检查，以确保电缆质量；b)保证电力设计质量。各电力设计院是对电力系统进行设计的部门，应充分发挥其在整个电力系统规划、实施过程中的重要作用。努力提升各单位设计人员的整体设计水平，并在各地设计单位之间加强交流和学习，对出现在不同地方的电缆故障问题进行通报与原因探讨；

综上所述，分析了高压电缆故障产生原因，包括整个应用过程中出现绝缘老化原因、外力破坏原因。在此基础上对电力电缆故障进行分类，按照不同属性可分为不同类型的故障，包括低阻故障、高阻故障和闪络性故障等类型。另外，还详细介绍了电缆故障的检测方法，对电缆运行维护工作具有积极作用。最后，给出几点高压电缆故障预防措施，对减少故障发生率具有重要意义。

[1]李浪.高压电力电缆故障原因分析和试验方法的研究[D].西南交通大学，2013.

[2]赵建刚，黄剑凯.高压电缆护层接地故障查找技术的探讨与应用[J].冶金动力，2016，01：10-14+20.