華意電力是一家專(zhuān)業(yè)研發(fā)生產(chǎn)電纜故障測試儀的廠(chǎng)家，本公司生產(chǎn)的電纜故障測試儀在行業(yè)內都廣受好評，以打造最具權威的“電纜故障測試“高壓設備供應商而努力。

一、電纜故障性質(zhì)的分析

  電力電纜故障是由于故障點(diǎn)的絕緣損壞而引起的，一般故障的類(lèi)型大體上分為①低阻（短路）故障和斷路故障；②高阻泄漏故障和閃絡(luò )性故障兩大類(lèi)。

  （一）低阻故障和開(kāi)路故障

  凡是電纜故障點(diǎn)絕緣電阻下降該電纜的特性阻抗，甚至直流電阻為零的故障均稱(chēng)為低阻故障或短路故障（注：這個(gè)定義是從采用脈沖反射法的角度，考慮到波阻抗不同對反射脈沖的極性變化的影響而下的。對于電橋法，低阻故障的定義不受特性阻抗概念的限制。）

  這里給出一個(gè)電纜特性阻抗的參考值： 鋁芯 240m ㎡截面積的電力電纜的特性阻抗約為 10Ω； 鋁芯 35m ㎡截面積的電力電纜的特性阻抗約為 40Ω。 其余截面積的鋁芯電力電纜的特性阻抗可據此估算。 凡是電纜絕緣電阻無(wú)窮大或雖正常電纜的絕緣電阻值相同，但電壓卻不能饋至用戶(hù)端的故障均稱(chēng)為開(kāi)路（斷路）故障。

  （二）高阻故障（包括高阻泄漏故障和閃絡(luò )性故障）

電纜故障點(diǎn)的直流電阻大于該電纜的特性阻抗的故障均為高阻故障。

  （1）高阻泄漏。在作電纜高壓絕緣試驗時(shí)，泄漏電流隨試驗電壓的增加而增加。在試驗電壓升高到額定值時(shí)（有時(shí)還遠遠達不到額定值），泄漏電流超過(guò)允許值，稱(chēng)為高阻泄漏故障。

  （2）閃絡(luò )性故障，試驗電壓升至某值時(shí)，監視泄漏電流的電表指值突然升高，表針且呈閃絡(luò )性擺動(dòng)；電壓稍下降時(shí)，此現象消失，但電纜絕緣仍有極高的阻值，這表明電纜存在有故障。而這種故障點(diǎn)沒(méi)有形成電阻信道，只有放電間隙或閃絡(luò )表面的故障便稱(chēng)為閃絡(luò )性故障。

一般的高阻故障點(diǎn)的性質(zhì)，可用圖 1 等效電路表示。

圖1

  高阻故障的表現形式盡管多種多樣，但其本質(zhì)均表現在圖 1 等效電路中的“高阻泄漏故障”上，“高阻泄漏故障”的阻值直接決定了高阻故障的特性，它們可以或者是“高阻泄漏故障”，或者是“高阻閃絡(luò )性故障”，或者是二者兼有之的故障。

  例如：當 Rs 近似無(wú)窮大時(shí)，故障點(diǎn) Js 兩端的直流電壓可以增至相當高而泄漏電流還不至于超過(guò)額定值，完全可能在電壓升至額定值前 Js被擊穿，從而形成閃絡(luò )性故障。

  當 Rs 小于一定值，作耐壓試驗時(shí)，由于 Rs 的存在而產(chǎn)生較大的泄漏電流，這樣大的泄漏電流將在高壓電源的內 阻上產(chǎn)生較大壓降，而使Js 兩端的電壓無(wú)法升高，Js 可能就不會(huì )被擊穿，欲升高壓電，泄漏電流勢必增加，因此完全可能因泄漏電流大大超過(guò)允許值而使繼電器保護動(dòng)作，Js 也就不會(huì )再現閃絡(luò )現象。

二、電纜故障發(fā)生的原因

  致使電纜發(fā)生故障的原因是多方面的，現將常見(jiàn)的幾種主要原因歸納如下。

  （1）機械損傷。很多故障是由于電纜安裝時(shí)不小心造成的機械損傷或安裝后靠近電纜路徑作業(yè)造成的機械損傷而直接引起的。有時(shí)如果損傷輕微，在幾個(gè)月甚至幾年后損傷部位的破壞才發(fā)展到鎧裝鉛皮穿孔，潮氣浸入而導致?lián)p傷部位徹底崩潰形成故障。

  （2）電纜外皮的電腐蝕。如果電力電纜埋設在附近有強力地下電場(chǎng)的地面下（如大型行車(chē)、電力機車(chē)軌道附近），往往出現電纜外皮鉛包腐蝕致穿的現象，導 

  （3）化學(xué)腐蝕。電纜路徑在有酸堿作業(yè)的地區通過(guò)或煤氣站的苯蒸汽往往造成電纜鎧裝和鉛包大面積長(cháng)距離被腐蝕。

  （4）地面下沉。此現象往往發(fā)生電纜穿越公路、鐵路及高大建筑物時(shí)，由于地面的下沉而使電纜垂直受力變形，導致 電纜鎧裝、鉛包破裂甚至折斷而造成各種類(lèi)型的故障。

  （5）電纜絕緣物的流失。電纜鋪設時(shí)地溝凹凸不平，或處在電桿上的戶(hù)外頭，由于電纜的起伏、高低落差懸殊，高處的電纜絕緣油流向低處而使高處電纜絕緣性能下降，導致故障發(fā)生。

  （6）長(cháng)期過(guò)荷運行。由于過(guò)荷運行，電纜的溫度會(huì )隨之升高，尤其在炎熱的夏季，電纜的溫升常常導致電纜的較薄弱處和對接頭處首先被擊穿。在夏季，電纜故障率高的原因正在于此。

  （7）震動(dòng)破壞。鐵路軌道下運行的電纜，由于劇烈的震動(dòng)導致電纜外皮產(chǎn)生彈性疲勞而破裂形成故障。

  （8）拙劣的技工、拙劣的接頭與不按技術(shù)安全要求鋪設電纜往往都是形成電纜故障的重要原因。

  （9）在潮濕的氣候條件下作接頭，使接頭封裝物內混入水蒸氣而耐不住試驗電壓，往往形成閃絡(luò )性故障。

  在對電纜故障發(fā)生原因的分析中，極重要的是要特別注意了解高壓電纜鋪設中的情況，若電纜外表觀(guān)察到可疑之 點(diǎn)，則應查閱電纜安裝鋪設工作完成后的正確記錄，這些記錄應包括這 樣的細節：銅芯或鋁芯導線(xiàn)的截面積；絕緣方式；各個(gè)對接頭的精確位置；三通接頭的精確位置；電纜路徑的走向；在地下關(guān)系中，某一電纜到別的電纜或接頭的情況（這一點(diǎn)，特別要注意）以及兩種不同截面積的電纜對接頭的精確位置；有無(wú)反常的鋪設深度或者有特別的保護措施，如鋼板、穿管和排管等；電纜鋪設中的技工和技術(shù)員的姓名（這也常常是提供重要線(xiàn)索的來(lái)源之一）；歷次發(fā)生故障的地點(diǎn)及排除經(jīng)過(guò)。

  當欲快速定位故障時(shí)，所有這些資料是非常有價(jià)值的。由于制造缺陷而造成的電纜故障是不多的，因而，對于事故的其它原因分析，如果充分考慮到上述細節，將使電纜維修技術(shù)人員得到巨大的好處。 

  當電纜發(fā)生故障后，如何準確快速地查找故障點(diǎn)，修復故障，盡快恢復供電，是長(cháng)期困擾我們的一項難題。華天電力根據技術(shù)人員多年的工作經(jīng)驗，羅列了一些主要的故障類(lèi)型，淺析了故障原因，介紹常用的故障點(diǎn)的查找方法并在此基礎上提出一些故障的防范措施。

（一） 據電纜故障點(diǎn)的絕緣電阻分類(lèi)  

 1、開(kāi)路（斷路）故障：  

  凡是電纜絕緣電阻無(wú)窮大或雖與正常電阻的絕緣電阻值相同，但電壓不能饋至用戶(hù)端的故障。（低壓脈沖測試時(shí)故障有反射，且反射波與發(fā)射波同相）。  

2、低阻（短路）故障：  

  凡是電纜故障點(diǎn)的絕緣電阻小于該電纜的特性阻抗，甚至直流電阻為零的故障均稱(chēng)為低阻故障或短路故障（低壓脈沖測試時(shí)故障有反射，且反射波與發(fā)射波反相）。  

3、高阻故障：  

  電纜故障點(diǎn)的直流電阻大于該電纜的特性阻抗的故障均稱(chēng)為高阻故障（低壓脈沖測試時(shí)故障無(wú)反射）。

  高阻故障可分為兩種故障形式：  

  高阻泄漏性故障：在做電纜高壓絕緣試驗時(shí)，泄漏電流隨試驗電壓的升高而增加，試驗電壓升高到額定值時(shí)（有時(shí)還遠遠達不到額定值），而泄漏電流超過(guò)了允許值。  

高阻閃絡(luò )性故障：試驗電壓升至某值時(shí)，泄漏電流突然升高，監視泄漏電流的表針閃絡(luò )性擺動(dòng)，電壓稍下降時(shí)，此現象消失，但電纜絕緣仍有極高的阻值。  

（二） 據電纜故障發(fā)生的方式分類(lèi)  

  1、擊穿故障  

  電纜在做預防性試驗時(shí)，由于較高直流電壓的作用，使電纜隱患處被擊穿。這種故障多為相對地的閃絡(luò )性高阻故障。

  2、行擊穿故障  

  這種故障是電纜運行在工作電壓時(shí)所發(fā)生的故障，一般多為相間或相對地的高阻或低阻故障。

（三）根據故障發(fā)生的部位分類(lèi)  

 1、本體故障  

  由于各種原因，諸如人為因素，如過(guò)負荷運行，外力破壞等，還有物理化學(xué)性腐蝕，自然老化等造成的各種性質(zhì)的故障。

  2、接頭故障  

  電纜始終端頭，中間接頭等部位發(fā)生的故障。一般多見(jiàn)于泄漏性高阻故障。

  電纜故障的防范措施

  1. 抓施工源頭，確保新投電纜不留隱患，2015年加強電纜工程施工驗收管理，嚴格按照電纜驗收標準化指導書(shū)執行。建立標準化驗收流程，對新投運的電力電纜，提前介入，參與審核設計圖紙、施工圖紙。加大對電纜施工中過(guò)程的監督管理，對施工單位資質(zhì)的審定和開(kāi)工，對土建工程、使用材料和設備的驗收，對敷設過(guò)程的監督，以及交接試驗等進(jìn)行全過(guò)程有效控制。著(zhù)重培養專(zhuān)職驗收人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)和責任心，對施工的電纜線(xiàn)路，實(shí)施有效的監督和驗收。 

  2. 防止二次施工造成電纜事故，由于重復施工極易造成對原有電纜碰傷和刮傷。針對此類(lèi)加強巡視，對有可能與運行電纜交錯的，多與施工單位勤溝通，施工單位在施工時(shí)要通知運行單位，相互協(xié)商，必要時(shí)進(jìn)行現場(chǎng)安全監護。 

  3. 抗水樹(shù)電纜的應用，由于電纜在長(cháng)期運行電壓的作用下產(chǎn)生水樹(shù)狀放電，最終導致電樹(shù)放電擊穿。目前國家電網(wǎng)采用的抗水樹(shù)電纜占總數的10％.而國外發(fā)達的歐美國家應用抗水樹(shù)電纜已達到90％以上。加大對電纜防護宣傳工作。首先本單位員工自身樹(shù)立超前預防外力事故的思想。對重點(diǎn)施工工地成立反外力領(lǐng)導小組，加強《電力法》及《電力設施保護條例》的學(xué)習，電纜運行維護人員必須做到腿勤、嘴勤，走進(jìn)施工工地，對建筑施工人員進(jìn)行電纜防護宣傳。本著(zhù)互利互惠的原則，從“利他”角度，宣傳保護電纜的重要性。與施工單位負責人簽訂《電纜設備保護協(xié)議書(shū)》。在電力電纜路經(jīng)上及附近2米內，禁止使用機械挖掘。 

  4. 加大對電纜線(xiàn)路標準化巡視力度，根據電纜線(xiàn)路運行狀況，制定巡視計劃，對電纜蓋板破損嚴重的，設立臨時(shí)圍欄。對在電纜線(xiàn)路附近有施工情況的，增設電纜標識樁，并在電纜線(xiàn)路上插入明顯“下方有高壓電纜，嚴禁挖掘碾壓”的彩色警示牌，同時(shí)安排專(zhuān)人負責進(jìn)行不間斷蹲守，及時(shí)與施工方溝通解決問(wèn)題。

  5. 按照常規試驗周期，制定試驗計劃，通過(guò)試驗發(fā)現電纜絕緣的老化程度，及時(shí)處理。嚴格按照公司規定，堅決不允許使用直流耐壓。 

  6. 對電纜直接入變電所開(kāi)關(guān)柜的電纜，我們加大對電纜的巡視次數，在檢修季節，將電纜終端頭的清潔工作列為重點(diǎn)檢修項目。同時(shí)保證電纜在溝槽、橋架、開(kāi)關(guān)柜內的敷設條件滿(mǎn)足單相電纜外無(wú)閉合磁路。

  7. 加強電纜溝、井的維護工作，保證溝道內排水設施良好，定期排水，嚴禁出現電纜接頭被水長(cháng)期浸泡的現象。 

  8. 選用技術(shù)先進(jìn)，工藝成熟，質(zhì)量可靠，能適用所使用的環(huán)境和條件的電纜附件產(chǎn)品，同時(shí)保證電纜附件現場(chǎng)安裝質(zhì)量。 

  9. 對長(cháng)期浸泡水在的電纜接頭加裝中間接頭保護盒，內灌環(huán)氧樹(shù)脂，能充分保證中間接頭的良好運行環(huán)境。