高压电缆故障原因分析及对策措施

马涛

摘要：合理地选择和使用电缆，不仅关系到整个供电系统的安全运行，且关系到供电系统的投资和运行费用的高低。如果电缆在安装时不规范，就会留下故障隐患。本文对高压电缆故障进行分析探讨电缆发生故障的主要原因，并提出对策措施。

关键词：高压电缆；故障；对策

随着城市电网的发展以及城市美化的要求，高电压等级的交联聚乙烯（XLPE）因其具有安全可靠、节省空间、敷设方便等特点，在城市的电网中得到越来越广泛地使用，随着电缆规模越大，运行时间越长，电缆故障会越来越频繁。地下电缆一旦发生故障，故障查找及抢修所需时间长，将带来难以估量的停电损失[1]。因此，加强对高压交联电缆的故障分析，掌握相应的控制措施，能及时发现电力运行中隐患，预防意外事故的发生，防止停电事故或者人员伤亡，对保护人身、电网、设备的安全具有重要意义。

1高压电缆故障原因分析

1.1厂家制造原因

1.1.1电缆本体制造原因

一般在电缆生产过程中容易出现的问题有绝缘偏心、绝缘屏蔽厚度不均匀、绝缘内有杂质、内外屏蔽有突起、交联度不均匀、电缆受潮、电缆金属护套密封不良等，有些情况比较严重可能在竣工试验中或投运后不久出现故障，大部分在电缆系统中以缺陷形式存在，对电缆长期安全运行造成严重隐患[2]。

1.1.2电缆接头制造原因

电缆接头分为电缆终端接头和电缆中间接头，不管什么接头形式，电缆接头故障一般都出现在电缆绝缘屏蔽断口处，因为这里是电应力集中的部位，因制造原因导致电缆接头故障的原因有应力锥本体制造缺陷、绝缘填充剂问题等原因。

1.2 施工质量原因

因为施工质量导致高压电缆系统故障的事例很多：一是现场条件比较差，电缆和接头在工厂制造时环境和工艺要求都很高，而施工现场温度变化、湿度、灰尘都不好控制。二是在电缆敷设时野蛮拖拉，损伤电缆外护层，引起主绝缘受损。三是由于工作人员的粗心在电缆头制作过程中绝缘表面难免会留下细小的刀痕，半导电层清理不干净，另外接头施工过程中由于绝缘暴露在空气中，绝缘中也会吸入水分受潮，这些都给长期安全运行留下隐患。四是安装时，工作人员没有严格按照工艺施工或工艺规定尺寸要求去做。五是竣工验收采用直流耐压试验造成接头内形成反电场导致绝缘破坏。六是因密封处理不善，导致电缆受潮。中间接头必须采用金属铜外壳外加PE 或 PVC 绝缘防腐层的密封结构，在现场施工中保证铅封的密实，这样有效的保证了接头的密封防水性能。

1.3 外力破坏原因

一是机械开挖，人工打桩时未经核对，破坏电缆而接地短路。二是车辆碾压，地面下沉，造成电缆错位、变形，导致电缆故障

1.4 设计原因

因电缆受热膨胀导致的电缆挤伤导致击穿。交联电缆负荷高时，线芯温度升高，电缆受热膨胀，在隧道内转弯处电缆顶在支架立面上，长期大负荷运行电缆蠕动力量很大，导致支架立面压破电缆外护套、金属护套，挤入电缆绝缘层导致电缆击穿[3]。

2高压电缆故障点的精确定位

为了便于组织电缆故障处理，还必须对其进行精确定位。首先要查看电缆敷设时的原始资料，对电缆的走向、敷设方式、中间接头的位置及周围环境进行了解。有的时候由于原始施工资料不是很齐全，知道电缆的故障距离，都是不知道具体到了什么位置，这个时候就要用电缆路径仪器探测出电缆路径。

对于闪络型和高阻的故障，使用声磁同步法确定故障点。在电缆一端施加高压脉冲后，故障点会发生伴随声音信号和电磁信号的放电，由于交联聚乙烯电缆内部存在大量无规则的气隙，放电时击穿处发出的声音会在交联电缆的填充物内漫射，在电缆沟里面的电缆还会有空腔共振的情况，在一大段电缆内部都听得见声音，且音量大小基本相同。遇到噪声太大，放电声音太小而听不清楚时，但是可以接受到明显的磁场信号时，可选择在夜深人静时再听，这时监听效果比白天要明显变好。对于特别低阻型的故障，例如故障电阻小于 10 欧，测试仪器很难检测到故障点放电的声音，或者根本就没有放电的声音，因此不能用声磁同步法进行故障定位。在电缆故障相注入冲击电压信号，冲击的电流经过故障点后流回电源。由于电磁耦合作用，在大地产生的感应磁场，通过电缆路径仪器或磁场感应仪器从电压发射器的一侧开始进行测量，磁场信号明显变弱或者突然中断消失的地方一般就是故障点的位置[4]。

3对策措施

3.1加强对电缆敷设施工人员的技术培训与考核

对电缆敷设施工人员，必须进行必要的业务素质与技术的培训和考核，无相应级别资质的人员不得进行电缆安装施工，同时加强现场施工质量的监督管理，及时制止、纠正不符合标准的施工作业，杜绝为抢工程进度而牺牲工程质量的行为。确保电力电缆安装质量符合有关标准要求。加强有关技术资料管理施工竣工图要与现场实际情况相符且绘制规范并做到及时存档。在电缆中间接头及电缆走向位置一定要标明坐标，以便于日后对电缆进行及时有效的维护、检修。

3.2控制电缆附件的安装质量

剥除电缆各层时要仔细，下刀是一定要小心。特别是在剥外半导电屏蔽层时，不得划伤主绝缘及半导体层。必须严格按电缆头制作说明书的安装尺寸去做；在安装电缆头时，应做好密封和防潮。导体不能留得过长，防止雨水进入。

3.3严把试验和验收关

严格按照有关标准要求对电缆线路工程的电缆进行耐压试验、验收，发现问题及时解决。对各项技术指标试验未符合标准要求的线路工程，严禁投入运行。加强与管辖有关部门的信息沟通及技术交流，严格规范建设单位的审批程序，加大对现场施工单位的监管，避免施工作业中的开挖、打桩等工作造成对电力电缆的损伤[5]。

3.4图纸会审

施工前进行积极的图纸会审，与设计和其他技术人员进行沟通，在适当地点增加避雷器，能有效地避免一定程度的大气过电压和内部过电压。

3.5加强电缆线路的运行维护

对电缆线路的巡视要“眼睛明亮点、腿脚勤快点、嘴巴啰嗦点”，防止外力造成电缆的机械损伤；按时对电缆线路进行温度测量和接地电流检测，一旦发现电缆金属护套接地电流偏大的情况应及时进行事故排查，防止因电缆头过热而引发电缆故障。

3.6应用新技术对电缆线路进行监控

随着科学技术的发展. 光纤测温、接地电流在线监测、高压振荡波局放监测和局放在线等新技术得到推广和应用，对电缆的运行水平进行监控，并取得了一定的成效。

4结语

对电力电缆故障防范措施的研究探讨是一项系统工程。无论是在理论上，还是在工程实践上都还有很多问题有待解决，了解电缆发生故障的真正原因，掌握电力电缆故障的有效防范措施，对防范电缆故障，提高电缆的运行维护水平具有重要的指导性意义，对电力运行以及使用单位的设备维护都有积极的作用，同时对电力电缆智能化监测系统的开发具有很好的参考价值。

参考文献：

[1] 黄辉，郑明，李迪，蓝锦标. 海上风电场海底高压电缆故障监测方法的研究[J]. 电气技术，2013，01：48-52.

[2] 叶浩强. 110kV高压电缆常见故障及施工技术[J]. 电源技术应用，2013，02：268+271.

[3] 刘甜，田锦钊. 基于低压脉冲法对井下高压电缆故障检测技术研究与探讨[J]. 中国科技投资，2013，Z4：123+149.

[4] 王少峰. 高压电缆故障探讨[J]. 中小企业管理与科技（上旬刊），2013，06：319-321.

[5] 黄有榆. 110KV高压电缆故障查找分析及修复措施探讨[J]. 電源技术应用，2013，08：30.