浅谈电线电缆常见的故障原因与预防措施

2023-02-13郭孟报崔广新姜楠

城市建设理论研究（电子版） 2023年2期

郭孟报崔广新姜楠

德州市产品质量标准计量研究院山东德州 253000

纵观近年来，因为国内社会大背景下的不断改革与突破，稳步提升了人民群众的生活水平，电力的高效普及与应用，为人们带来便利的同时，也呈现出了一些问题，例如各大城市相继出现了供电紧张的局面，或是由于电线电缆超负荷运行出现故障等问题[1]。对此国家立即提出了解决对策，要求加大各个城市的电量输送强度，保证民生基础。但以电线电缆长期工作运营下出现老化及传输过程故障为首的问题，也成为了当下亟待解决的难题，电力部门及相关电力制造行业要能够立即寻求解决对策。

1 电线电缆常见的故障原因

1.1 绝缘层老化

通常来说电缆在建设完成后，就要进行长时间的运营工作。在电与热的共同影响下，电缆很容易出现物理性的变化，致使绝缘层性能下降[2]。尤其当电缆出现超负荷运行时，温度出现直接剧烈升高，当周围环境也较热或是处于夏天时，这种突发性的升温就非常容易导致电缆较为薄弱的连接处或是接头等部位被击穿。且在传统的建设工程中，有非常多的电缆是明处设计，通常建于各类型墙体的接缝处，缺乏一定的防护措施，这种情况下，电线及电缆出现老化的几率就大大的提高，在受到冬天严寒温度导致外皮脆化后，一旦进入夏天。出现雷雨天气后，或空气湿度较大，就很容易导致老化的电线出现各种故障，进而妨碍电线电缆的正常使用。常见的绝缘层还容易出现受潮现象，当盒体的结构设计不严密，或是质量难以保障时导致出现缝隙时，就会容易受潮。

1.2 机械外力损伤

机械的外力损伤，通常情况下是指在电线电缆建设的过程中，由于安装拉力过大或是进行了过度的弯曲而导致绝缘层以及保护层出现损伤，还有可能在电线电缆运输及施工的过程中，受到了外力的击打或是人为因素造成的损坏、损伤等问题。以多数产生故障的因素分析，机械性外力损伤，大多是由于相关的施工人员在安装电线电缆的过程中，未能按照相关标准进行施工，或是在电缆施工过程中较为粗放、大意导致出现损伤，具体因素如下。

1.2.1 外力损坏

在大型的施工项目建设、道路交通建设项目、挖掘设计安装地下管道线路、打桩、顶管、挖掘地基等施工过程中，对电线电缆进行直接的外力破坏导致[3]。

1.2.2 技艺不达标

在安装电线电缆过程中，相关的工作人员由于自身理论知识较为薄弱，且实际操作经验较为不足，又未能按照相关的指导规范进行建设安装时，就很有可能出现电缆过度弯曲，直接的损伤到绝缘层、隔断层、屏蔽层等；电缆剥切尺寸不合理、切度较深。接头安装在湿度较大的环境下开展，接头内部混入水蒸气等，就会在投入工作的过程中出现闪络性问题。

1.2.3 外部环境影响

外部环境也是常见造成损伤的一大问题因素，由于长期受到热胀冷缩的影响，电缆的保护层以及电缆管口可能会出现磨破。而当电缆组需横跨公路或是大型建筑时，当地面出现下沉现象时，就会导致电缆层受力的压迫而变形，造成电缆的铠装等损伤甚至断裂引发故障。电缆的固定在安装过程中未能牢固或是安装技艺不达标准，或是一旦汽车在运输的过程中出现晃动问题，也能直接引起电缆保护层与其他物体之间摩擦造成损伤。

1.3 传输电压超负荷

传输电压超负荷而造成的电缆损伤，指的是在电力运输的过程中，外力作用是直接造成电线电缆损伤的主要因素，也有小部分来自于自然灾害引发，这些可能使电线电缆断裂，过度弯曲，影响最终的正常使用。而建筑物的电线电缆损伤故障，通常情况下是由电线的负荷运行，致使电线电缆所受压力直线上升，造成绝缘层损伤破裂，影响正常使用。还有小部分是人为因素，可能由于在施工的过程中，操作人员购置的原材料未能达到相关规定的标准，或是操作人员未能按照规范技艺进行施工流程，都会引发电线电缆出现损伤问题。电线电缆是运输电力的载体，但其材料自身都对电压有着一定的承受极限。一旦出现电压过大，强大的电流会直接将绝缘层外部损烧。造成超负荷运载通常来说是由于雷击等自然天气的损害，在日常生活及工业用电时，要会因为用电需求过大、输送电源较远等问题造成。

1.4 物理产热出现化学碳化

物理产热而导致的电线及电缆绝缘体外皮产生化学碳化的情况，通常情况下来说，是因为电线和电缆的运输电力的过程中会产生一定的热量，这种热量长期会对自身造成一定程度的损害。假设在电线电缆构建设计的初步环节，未能良好的做到电线与电缆在运行阶段产生热量高效合理的散热装置，那么在真正运行投入使用的过程中，没有过高的温度长时间的运行状态下，极易出现电线及电缆外部绝缘保护层发现化学碳化的情况，直接对电线及电缆造成损坏。

1.5 电线电缆质量不达标

电线及电缆是非常复杂的设计构造，它对于细节上的设计要求非常的高，关系着整个电缆电线的质量高低，一旦质量不能达到相关的标准，便极有可能影响后期电力的正常使用。所以，要求我们首先要关注电线短路问题，相关工作人员要能够严格的把控电线电缆的质量，且要能够科学设计针对不同的电缆之间链接枢纽。普遍情况下来看，国内电力行业对于电线及电缆质量问题把控较为粗放，例如具有防水性能的电缆设计未能达到相关标准，设计不够严格精密，电线的粗细的选择不合理，未能达到相关的制作标准，电缆的构建材料较差；电缆促进的设计缺乏合理性、科学性，致使出现一系列的电力故障问题。电线电缆是运输电力的唯一载体，所以在设计初期，材料的选择上就要一定能够保持科学合理，要能够选取优质的电线电缆，避免一些劣质电线电缆在输送电力的过程中出现短路等情况。

2 电线电缆常见故意预防措施

2.1 合理设计传输线路

电线电缆在铺设安装路径的初期，就要能够保持科学性、合理性，要能够因地制宜、因环境做出调整，最大程度保证电线电缆的高效运营，在构建传输线路初期，一定要能够秉性一下几点原则：首先，要最大程度绕开城市需要开发及建设的地域，或是经常面临交通改造提升等很大几率进行挖掘、开采的区域，这样能够最大程度的避免电线电缆受到直接的外力损伤；其次，要严格把控电缆的线路在途径公路或是桥梁等特殊区域的次数，同样减少电缆电线出现短路等几率；最后，在设计初期要能够全面的将电线电缆的工程排水问题进行分析，要以实际出发，选定合理可行的排水方式。电线及电缆在铺设初期，要能够尽量避开人口密集的地域，选择较为空旷及开放性较强的地区，能够最大程度降低人为因素导致的电缆损伤问题，也能够有效的避免，一旦电线电缆出现故障时，对于群众居民造成的财产及生命的损失。电线及电缆的构建要十分精准，要能够将构建范围内的高压电线杆精确计算其数值，保证同一范围内电线及电缆的正常运行。要提前将铺设路线内的电线电缆散热及防水工作全面铺设，避免热量及水对于电线电缆造成不良的影响致使出现故障等问题。

2.2 调整电线电缆检查周期

据当下来看，我国很多电力企业并不能够将日常电线路的检修维护工作提高关注，这就直接的导致电力系统可能随时面临着各种各样的故障问题，对此，国家及各地政府要能够颁布相关的法律法规进行行业规范的约束，有法可依、有法可行为电力检修提供有效的保障，其次要加大相关专业人才的培养与建设，要能够安排专业的检修人员专职负责电线电缆的日常检修维护工作，要不断缩短检查的周期，且每次进行全面检查过后，要对电线电缆的相关数值进行详细记录，并能够编写检查报告等，真正落实检修维护工作，并要关注检查的范围，最大程度保障电线电缆能够正常的工作运行。要摒弃传统行业中，哪里出现故障，就对哪里进行检查与维修的被动工作状态，要能够真正做到方便人民群众生活提供可靠的电力支持。最后，需要对移动式电气设备的橡胶电缆绝缘情况进行检查。表1为调整电线电缆检查周期表。

表1 调整电线电缆检查周期表

2.3 把握户外铺设作业重点

户外电线及电缆的铺设不同于地下电缆的铺设，它较其相比更容易出现各类型的故障影响电力输送的使用。户外电缆及电缆，首先就面临着自然因素的影响，当天气较为寒冷或是炎热，季节长期带来的环境温度下，就会增加电线及电缆的损伤情况。而雷击、暴雨的自然天气或是地震、台风、海啸等自然灾害，也都极高程度容易引起电线电缆发生故障。所以，在户外的电线与电缆设计建设初期，气候季节等因素一定要能够合理地规划，最大程度的避免其对电线电缆造成的影响。设计人员可以从户外电线电缆的绝缘体外皮入手，要将天气因素考虑其中，选取较为耐热、不易受到风蚀、且自身硬度较好的交联聚乙烯。通过科学合理的设计，最大程度的减少环境因素可能为电力输送带来的不良影响。户外的电线及电缆铺设，对于高度也有着一定的要求，要尽量将其设定在人群不易接触，不妨碍人民群众日常生活的高度，以此来减少可能对人们造成的意外伤害。

2.4 重视电线电缆监测工作

当下人们生活对于电力的需求融入到生活的各个角落，国家电网在这种环境下实现了行业的良好发展，电网分布建设广泛细密，各个地区都有着较为复杂的电路线网。提供人们生活便利的同时，也为电力行业对于每条线路的检修提出了全新的挑战，不仅增加了人力、物力的成本，需要投入的时间也大大的增加，想要能够实现一次全新系统的线路排查可谓是难上加难。这种艰难的背景下，对于电线电缆的实时监测系统，就发挥着重中之重的影响。实时的检测虽然并未能达到人为检查的细致与周全，但是它能够最大程度的简化对于检测的难度及复杂程度，很大程度的解放了工作人员。所以我们要能够提高对于电线电缆实时监测工作的重视，要保证在监测系统工作过程中，能够做到检测电线及电缆的自身温度，且能够检测相关的散热系统是否还在正常运转。实时的监测系统能够做到在电力输送的过程中，一旦出现故障，立即锁定故障发生的位置，并对工作人员发生警报，且能够及时的进行电路的检修与维护。监测系统在运行中也要能够实时监测电缆负荷电流，防止出现超负荷运输情况，能够保证其在正常规定的值数内运行，最大程度的降低因为长时间的超负荷运转导致绝缘体击穿事故，实时监测电流负荷状态，也能够最大程度的保证电缆使用的寿命，保证其能够长期稳定的运行。监测系统也要能够对于电缆护套电流进行真实的监测，使工作人员在监测系统的帮助下能够及时的了解电流曲线从而分析出电缆运行的状况，一旦出现异常，能够最快时间内寻求到解决办法。监测系统还要能够对电力沟道加装水位进行实时的监测，这样能够直观的了解沟道内水位状况，当出现管道跑水或是因为暴雨天气沟道内存在大量积水难以排出时，能够立即报警提醒工作人员，且对于水位异常处进行精准定位及数值检测，能够为工作人员寻求解决方式提供有力支撑，最大程度保障电线电缆的正常运行[4]。电力部门要能够重视电线电缆每一环节的监测工作，不止对于后期投入使用过程中，在前期也要全程把控电缆原材料的选定，要能够按照相关的规定进行构建。

2.5 加大电线电缆管理力度

电力行业相关的部门，要能够切实的做好电线及电缆从初期设计到后期维护的全过程监督与管理。在初期的建设环节，相关部门及工程设计人员要能够从实际出发，以真实的施工环境为基础，选定合理的电线电缆原材料、要能够科学的设置电线电缆建设长度及高度，保证其能够最大程度减少各种因素带来的损伤。电力相关部门，要能够做好监督与管理工作，首先要能够制定规范全面的行业标准，全过程监控电线电缆的建设及使用，要能够真正承担起自身责任与义务，要能够对于电力部门销售的电线及电缆进行抽调检测，严格把控电力产品的质量问题，一旦发现未能达到相关使用标准的产品，要立即销毁同批产品，且对生产方及销售方严厉查处。相关部门还要能够在电线电缆工程项目施工过程中进行介入管理，要辅助做好工程的验收工作，一旦发生人为故意因素阻碍电线及电缆的正常使用，将由施工人员对于此环节全部损失负责，最大程度保证电线及电缆最终的高效使用。