电力电缆在运行中的常见故障及预防措施分析

摘 要：在现代化进程越来越快的今天，城市快速发展，城市电网电缆化已成为发展的趋势，电力电网的安全运行直接影响着社会的稳定、经济的发展及人民的正常生活。随着电力电缆的广泛应用及电缆的长时间使用，电缆发生故障的几率也越来越高。文章分析了电力电缆在日常运行中的常见故障及故障原因，并对防止电缆故障的预防措施进行分析和阐述。

关键词：电力电缆；故障；措施

中图分类号：TM755 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）03-0120-02

电力电缆是用于传输电力、传输信息和实现电磁转化的一大类电力产品，在当今电气化的时代，电力电缆广泛的分布于生活中的各个角落，涉及社会方方面面，凡是有人类活动的地方，都会有电力电缆的存在，社会中的交通、生产、生活及社会的发展都要电力电缆的带动。面对日益增多的电力电缆，随之而来的也有更多的电缆故障。学习、掌握各种预防和处理电力电缆故障的方法、技巧对现在的电缆建设、维护和管理人员来说是及其重要的。

1 电力电缆在运行中的常见故障

①接地性故障。电缆一芯或者多芯接地，分为低阻接地和高阻接地，以10 kΩ为界。②短路性故障。电缆两芯或者三芯短路，一般常见两相短路和三相短路。③断路性故障。电缆一芯或者多芯被外部应力或线路短路破坏， 造成电缆某一芯或者数芯发生断裂，致使电缆之间或对地的绝缘电阻在规定范围电压却不能传输到终端。④闪络性故障。该类故障主要发生在高压试验中，并且大多数在电缆接头处或电缆终端位置发生。当所加电压达到某一数值时击穿，电压低至某一值时绝缘又恢复。⑤综合性故障。同时出现以上两种或者两种以上故障成为综合性故障。

2 电力电缆常见故障的原因

2.1 机械损伤

电缆本体发生机械外力破坏，这类故障在电力电缆事故中所占比例较大。且对电网安全运行影响较大，可能造成较严重后果。

①直接外力破坏电缆。多因为城市工程建设管理中疏忽漏洞，施工过程不善等引起的电缆故障。②自然现象造成的电缆损伤。地质灾害如地震等会产生的过大拉力拉断电缆，温度太低也可能冻坏电缆附件，这些是不可抗拒的损伤。③地基下沉破坏电缆。电缆穿越铁路及高大建筑物时，由于地基负重太大，会发生地基下沉现象，对电缆产生垂直方向上的拉力破坏折断电缆或造成电缆中间接头内部绝缘降低而发生击穿。

2.2 化学损伤

造成电缆化学损伤主要由于热化学作用对电缆的破坏。

①电缆管道铺设不当，导致的电缆产生热量无法有效散热，及电缆长时间过负荷使用，造成电缆老化及绝缘损伤加速。②电缆长期过负荷使用很容易导致电缆过热，电缆长期受高热高温，会使得部分的电缆绝缘碳化，这样对电缆绝缘材料有很大损害，使其弹性减弱就很容易产生破裂损坏。③早期敷设的电缆如穿蛇皮管的直埋电缆及穿钢管的直立电缆，当电缆为三芯电缆时，高负荷情况下会产生100 ℃的高温，这种现象为涡流现象，对电缆损伤很大。

2.3 过电压损伤

过电压一般会发生在已经有缺陷的绝缘处。在较大电压情况下，击穿绝缘层，损害电缆。如雷击可产生极大的电压，在电缆已有损伤的情况下，雷击有可能击穿电缆。但是总的来说，电缆对电压有极强的承受能力，可承受较大的电压，超过正常测试电压的几十倍以上。而且，电缆线路被雷击的可能性也是很小的。根据实际的现场故障研究分析，在这些被击穿处一般可见早已存在因其他因素所产生的损伤，而这些容易被过电压激发而导致电缆绝缘击穿的缺陷主要有：电缆内屏蔽层上有节疤或遗漏；绝缘层内有气泡、杂质等；电缆绝缘老化严重。

2.4 绝缘受潮

电缆绝缘受潮很容易对电缆产生极大的损害，也是电缆故障的主要原因之一。引起绝缘受潮的原因一般有以下几种：

①机械力能够损伤电缆，进而造成电缆绝缘受潮，这与电缆本体损伤有一定关系，不过损伤程度较电缆本体断裂稍轻，主要损伤外部保护层，没有直接的电缆故障。但外面保护层受损使电缆更加容易受潮，倘若没有及时处理，长此下去，最终会导致电缆故障。②电缆摩擦致使电缆损伤，长期下去会使电缆受潮。在隧道、挂钩、支架处，电缆的金属保护套会因热胀冷缩引起摩擦，从而使电缆绝缘受潮。③虫蚁啃咬电缆外层塑料保护层，致使电缆内部金属物质生锈，继而导致电缆的绝缘受潮。如白蚁喜欢生活在阴暗处啃吃木头等，所以在森林或木头堆放处容易发生白蚁啃坏电缆现象。④电缆制作材料及制造程序中的缺陷容易使得电缆的绝缘受潮。⑤电缆管道铺设不当使得电缆进水也会导致电缆绝缘受潮。⑥电缆绝缘受潮的最主要原因是腐蚀引起的，一般都是指电缆金属套被腐蚀，以化学腐蚀为主，少数是电解腐蚀。主要受周边环境中化学成分影响所致，电缆敷设的周边环境不良，如电缆线路附近土壤中含碱性或酸性的溶液，会导致电缆发生化学腐蚀。对于有金属外套的电缆，当外面护层被损伤后，会很容易腐蚀内部金属护套；电缆敷设位置的通风不良及干湿变化大，也会容易腐蚀电缆。

2.5 绝缘老化

电缆长期的过电压或过电流，在这种长久的电热影响下，会使电缆绝缘降低及物质消耗最终会致使电缆绝缘老化。电缆绝缘老化也是电力电缆故障的一大原因，尤其在酷暑的夏季。如电缆选型不当，电缆长期在过电压下工作，电缆附近有大量热源，可能长期对电缆产生一定热影响，能加速电缆的老化，电缆升温更容易使绝缘薄弱处被雷电高电压击穿。另外施工人员的施工不当导致电缆接头不紧、加热不充分，致使电缆绝缘老化，绝缘性能降低，引发事故。

2.6 产品质量缺陷

电缆线路中不可或缺的两种材料是电缆与电缆附件，若电缆及电缆附件的品质较差，就会影响电缆线路的安全运行，主要表现以下几个方面：

①电缆本体质量问题。电缆制作出现偏芯，电缆制造材料不符合规定及标准，导致电缆绝缘层制作不精良，很容易产生损伤、裂缝，致使电缆寿命减短及故障，电缆使用芯不当可能导致进水发生短路等。②电缆附件质量问题。附件绝缘材料不符合规定要求，致使绝缘密封性不好，容易漏水，还可能出现绝缘受潮现象，使电缆绝缘性能减弱，寿命减短，容易发生电力电缆故障。③三头制作的质量问题。制作电缆接头的密封技术或制作工艺不当致使接头不密封，或者施工过程处置不当致使接头损坏等都可能出现电缆头的质量问题，致使电缆故障。

2.7 设计不良

电缆设计不良有电缆本身设计上的缺陷，如防水设计不严密，制作电缆选材不佳，制作过程中的工艺程度不高等。以及电缆规格型号选取不切合运行实际要求，如电缆电压等级不符而发生故障等。

3 电力电缆故障的预防措施分析

①从电缆采购开始，建设单位和采购部门要严把电缆及电缆附件材料的质量关卡，确保电力电缆及电缆附件品质过关、达标。择优采购运用新材料、新技术，应用更高的设计生产工艺生产出来的更耐高温，绝缘性能更好的电力电缆及电缆附件。同时加强电缆设备材料的到货验收和抽检工作，从源头上把不合格、劣质电缆清除掉。②严格按照规定的安装程序要求及《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》的要求进行施工，电缆线路施工质量的好坏直接影响着电缆是否能长期安全稳定运行。做好防止电缆进水、外保护套碰伤、压伤、拉伤、弯伤电缆绝缘等的防范措施。如电缆头的接地屏蔽线与电缆屏蔽层采用锡焊焊接，确保接头牢固，接触良好；如垂直的电缆保护管，在上端开口的封死电缆管在施工前做好地质勘探工作，对于对电缆有一定危害的土壤地层区域做好相应的防范工作，防止电缆被土壤中的化学物质损伤；积极采用先进机械及先进技术进行施工。此外，还要做好与设计人员的交流，如对电缆敷设的区域特征进行勘查，在适当位置安装避雷针，防止雷击及过电压击穿电缆绝缘层。同时加大对施工人员的专业技术考核及培训，提高工作人员的专业品质和工作责任心，提高施工企业的管理水平。③工程项目管理部门和运行部门要严把电缆线路工程验收关卡，以创建优质样板工程为目标，严格按照国家有关的规范标准进行质量验收，一旦发现问题及时反馈处理，避免将隐患带到运行中去。④运行部门应加强电缆线路的日常巡视和维护，防止电缆因外力造成损伤而出现故障，做好防水、防雷、防腐蚀、防过荷及过热等工作，巡视时进行温度检测，并认真填写巡视记录，防止电缆过热损坏电缆绝缘。开展绝缘跟踪监测，防止机械破坏或高温、化学作用引起的绝缘老化问题，及时发现，及时排除。同时在日常巡维中注意电缆线路上有无挖土及重大建筑施工等情况，出现隐患险情及时发现排除。⑤加强电缆设计、施工、监督管理上的技术创新。健全电力电缆施工全过程的质量监督管理机制，杜绝因偷工减料用旧电缆充替新电缆的情况发生，避免因施工不当引起的电缆折断、受潮等损伤。把具体工作具体任务落实到个人进行业绩考核，提高施工人员的工作责任心和质量意识，确保施工过程中的每个环节都按时按质完成。

4 结 语

电力电缆发生故障是件很正常的事情，而且在电缆越来越广泛应用的今天，电缆设备及敷设环境更加多种多样，电缆故障的原因和类别也层出不穷，做好电缆故障的预防和维护工作也就越来越困难，无论在理论上或实践上都必须加强探索和创新。要从规范做起，掌握电力电缆相关知识及电力电缆故障预防和维护的有效措施，电缆建设、施工和管理人员在自己岗位尽忠职守，做好自己本职工作，为电缆的安全运行努力，也是为社会的繁荣稳定和经济发展做贡献。

参考文献：

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[2] 杨毓庆.浅谈电力电缆故障的测试方法[J].科技与企业，2011，（9）.

[3] 张健.论电力电缆故障原因及防范措施[J].动力与电气工程，2010，（19）.

作者简介：谢晓杰（1979-），男，广东潮州人，广东电网公司潮州供电局。