电力电缆故障原因及检测技术

李晨 吉明 孙昀

摘 要：电力电缆是电网系统中不可或缺的电力传输设备，提高电力电缆运行的稳定性，对保证地区稳定供电具有十分重要的意义。但电力电缆在长期运行过程中可能会受到多种因素的影响，如自然环境、自身质量、施工等，导致运行稳定性不足。为提高对电力电缆的管理与检测水平，文章对电力电缆故障原因及检测技术进行了分析，旨在为相关人员提供参考。

关键词：电力电缆;故障原因;检测技术

引言

随着各行业生产力的不断提升，社会对电力资源的需求量不断上涨，电力电缆在电力系统中的应用范围不断扩大，为提高电力电缆的运行质量，相关人员应持续研究电力电缆检测技术，提高对电力电缆故障的检修水平，使电网系统更稳定、更高效地为社会输送电能。

1.电力电缆故障的原因分析

1.1自身质量问题

一般情况下，电力电缆是直接架设在自然环境中，在长时间的运行过程中会受到自然因素的影响，如阳光直射、冰霜雨雪、树障、小动物误触等，各种因素都会使电力电缆外部的保护层加速老化、磨损，也会使其绝缘能力不断下降，甚至会完全丧失绝缘能力。若电力部门未能定期组织人员对电力电缆设备进行检修，未能及时更换或维修老化的电力电缆设备，不仅会影响该地区正常供电的稳定性，还会给周边居民带来严重的安全隐患。

1.2运行压力不断增加

为促进经济增长，国家在发展中出台了一系列拉动内需的政策和举措，各行业在国家政策的护航下快速发展，社会对电力资源的需求量不断提高。但很多电力电缆设备架设时间较久，未能及时更换新型电力设备，使得很多电力电缆长时间处于超负荷运载状态。若未能对此种情况进行针对性整改，不仅会大幅提升电力电缆的故障率，影响地区供电的稳定性，还会造成大量电力资源浪费。

1.3施工规范性不足

电力电缆施工流程包括施工方案设计、准备施工材料、电缆沟支架、电缆管敷设、电缆中断安装等多个环节，因为通电情况下的电力电缆会对人体造成非常严重的伤害，所以电力电缆的施工过程不仅对施工技术有一定的要求，对使用规范性的要求也非常高。但在电力电缆的实际施工中还存在较多不规范操作，具体表现如下：首先，施工前准备不充分。设计人员未能在施工前对现场环境进行充分勘察和规划，未能根据勘察结果完善施工计划，导致施工开始后施工人员无法明确选择设备安装位置，且各部分施工衔接性差，总体较为混乱。还有部分施工人员未能正确处理电缆、接头等核心设备的安装工作，为电缆设备的运行埋下隐患。其次，施工技术有待提高。电力电缆工程量大、线路跨度大、施工材料与设备多，施工中会涉及多个部门、单位和人员，对现场部门和人员的统筹难度较大，还有部分施工人员对现场环境和安装技术的了解不到位，同时部分施工单位为追赶施工进度，也会存在操作不当、低质量施工等问题。因施工环节中的规范性难以保障，可能会造成电缆设备在安装前已经出现破损、设备连接效果不佳、接触不良等情况，都会对电力电缆的长久运行产生负面影响。

1.4外力破坏

随着城市改造步伐地迅速加快，越来越多的管线入地，市政、道路、桥梁等施工建设源源不断。在地下密闭的空间当中，电缆与燃气、热力、通信等各大管线并存，相互影响，管理存在困难。一旦某类管线发生事故，其他管线也不能独善其身，往往存在着“城门失火，殃及池鱼”的连锁反应。近几年来外力破环已经成为电缆线路故障的主要原因。

2.电力电缆试验方法

目前，我国正处于经济企稳回升的关键时期，各行业对供电稳定性的要求非常高，一旦大规模停电，不仅会影响居民的正常生活，还会对地区经济发展产生不利影响，在此背景下，在线检测方法在目前电力电缆隐患排查中的应用范围逐渐扩大。虽然在线检测方法在实际应用中取得了良好的应用效果，但该技术目前仍处起步阶段，大部分电网中未能安装支持在线检测的配套设备，因此对电力电缆的隐患排查还应结合工程的实际情况选择合适的检测技术。

（1）振荡波电压法。振荡波电压法能根据电力电缆的局部放电状态检测电力电缆的故障和缺陷，且该方法不会对电力电缆造成新的伤害。具体操作流程是先对试验段电缆进行充电，直至电缆内部电压符合试验条件后，再对其进行放电操作，在放电操作的同时进行击穿试验，最后再利用电感线圈进行集中放电。采用震荡波电压法最高可向电力电缆中施加500赫兹级别的电压，且作用时间短、操作简便、携带运输方便，对电力电缆故障的检测较为全面。（2）谐振电压试验。谐振电压试验主要用于对电力电缆的电流容量和最大电压进行测试，主要是为了解决电力电缆电压过低的问题，通过该方法能得到电力电缆最大电容量数据，并根据测试结果对电力电缆进行针对性改进，使其能满足电力系统运行的电压需求。具体试验方法是通过人为控制调整电力电缆系统电感量、试验频率等各项参数，使电力电缆处于谐振状态，通过观察不同试验参数下电力电缆的不同表现，得到最终测量数据。谐振电压试验在应用过程中需要使用的设备较多，如变频串联谐振耐压试验装置、电缆交流耐压试验装置、工频谐振试验装置等，但该试验方法目前已发展得较为成熟，并且试验装置的种类较全，在对电力电缆进行试验时，可根据实际情况选择针对性更强的方法和装置，以获得更准确的试验数据。

3.电力电缆检测方法与技术

3.1脉冲检测法

脉冲检测法又分为低压脉冲反射法和二次脉冲法，其中低压脉冲反射法是将低压脉冲注入发生损坏的电力电缆线路中，若脉冲电流在输送过程中遇到不适用阻抗，脉冲会向检测装置发射检测信号，通过计算脉冲信号的往返时间和传输速度得到故障位置信息。低压脉冲反射法应用的便捷性较高，对低阻故障和开路故障具有较好的检测效果。二次脉冲法是将发生器介入测试电缆一端，向电缆中输送脉冲并有效击穿高阻故障点。测量脉冲在受到高电阻故障电弧后会立即反射，且高阻故障会在起弧时转化为瞬时短路故障，进而引發低压脉冲波形变化。通过分析波形的变化趋势即可得到电力电缆故障的位置信息。二次脉冲法在检测电力电缆的高阻故障时具有良好的应用表现。

3.2万用表检测技术

万用表检测技术是目前电力电缆故障检测中应用最广的一种技术，该检测技术具有适应性强、检测方式简单、经济性强等诸多优势。在电力电缆发生故障后，检测人员可利用万用表分别检测电力电缆的电缆芯、金属屏蔽层等构件的电阻，通过电阻检测结果即可准确判断电缆故障性质，为下一步根据不同故障的特性采取针对性的故障处理方式，进而提高电力电缆运行的稳定性。

3.3电桥法

电桥法是传统电力电缆故障检测中一直沿用的方法，该方法检测精度较高，适用场景较多，且应用便捷程度高。具体应用方式是先用短接的方式将正常电力电缆和故障电力电缆相连，然后将此电力电缆的一端与单臂电桥相连，通过放电测试电力电缆故障前后电阻值的变化情况，综合分析电力电缆的长度，判断故障发生位置，为确定维修方法奠定基础。

3.4直闪法

直闪法是对电力电缆故障进行初步检测的一种方法。该方法是向故障电缆中施加冲击或直流，使电流瞬间击穿电力电缆故障点，检测装置会记录击穿瞬间产生的反射电波传输数据，通过计算电波传输速度和反射时间，即可准确判断电力电缆的故障发生位置。直闪法是目前应用最广泛的电力电缆击穿故障检测方法。

结语

综上所述，在现代社会中，电力资源为各行业的发展提供了必要的能源支持，对社会的稳定发展起到了不可或缺的重要作用。电力电缆作为电网系统的重要组成部分，能提高电能的传输质量和效率，但运行过程中易受到多种因素的影响，相关人员应深入分析引发电力电缆故障的原因，根据实际情况采用针对性的实验方法和检测技术，为维修工作的开展提供有力的数据支持。

参考文献

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[2]DL/T1253—2013.电力电缆线路运行规程[S].53BF1C0E-1A37-41E1-88B6-00EFB14CB72C