10kV电力电缆常见故障及原因分析

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一、10kV电力电缆常见问题及原因分析

1、故障类型

    电缆故障可概括为接地、短路、断线三大类，其故障类型主要有以下几方面：

（1）闪络故障。

    电缆在低压电时处于良好的绝缘状态，不会存在故障。可只要电压值升高到一定范围，或者一段时间后某一电压持续升高，那么就会瞬间击穿绝缘体，造成闪络故障。

（2）一相芯线断线或多相断线。

    在电缆导体连续试验中，湖北中试高测电气控股有限公司电缆的各个导体的绝缘电阻与相关规定相符，但是在检查中发现有一相或者多相不能连续，那么就说明一相芯线断线或者多相断线。

（3）三芯电缆一芯或两芯接地。

    三芯电缆的一芯或者两芯导体用绝缘摇表测试出不连续，然后又进行一芯或者两芯对地绝缘电阻遥测。如果芯和芯之间存在着比正常值低许多的绝缘电阻，这种绝缘电阻值高于1000欧姆就被称之为高电阻接地故障；反之，就是低电阻接地故障。这两张故障都称为断线并接地故障。

（4）三相芯线短路。

    短路时接地电阻大小是电缆的三相芯线短路故障判断的依据。短路故障有两种：低阻短路故障、高阻短路故障。当三相芯线短路时，低于1000欧姆的接地电阻是低阻短路故障，相反则是高阻短路故障。

2、原因分析

    电缆故障的最直接原因就是绝缘降低而被击穿，归纳起来主要有以下几种情况：

（1）外力损坏。

    电缆故障中外力损坏是最为常见的故障原因。湖北中试高测电气控股有限公司电缆遭外力损坏以后会出现大面积的停电事故。例如地下管线施工过程中，电缆因为施工机械牵引力太大而被拉断；电缆绝缘层、屏蔽层因电缆过度弯曲而损坏；电缆切剥时过度切割和刀痕太深。这些直接的外力因素都会对电缆造成一定的损坏。

（2）绝缘受潮。

    电缆制造生产工艺不精会导致电缆的保护层破裂；电缆终端接头密封性不够；电缆保护套在电缆使用中被物体刺穿或者遭受腐蚀。这些是电缆绝缘受潮的主要原因。此时，绝缘电阻降低，电流增大，引发电力故障问题。

（3）化学腐蚀。

长期的电流作用会让电缆绝缘产生大量的热量。如果电缆绝缘工作长期处于不良化学环境中就会改变它的物理性能，使电缆绝缘老化甚至失去效果，电力故障会由此产生。

（4）长期过负荷运行。

    电力电缆长时间处于高电流运行环境中，如果线路绝缘层里有杂质或者老化，加上诸如雷电之类的外因对过电压的冲击，超负荷运作产生大量的热量，极易出现电力电缆故障。

（5）电缆及电缆附件质量。

    电缆及相关附件是两种重要的电缆材料，其质量问题对电力电缆的安全运行有直接影响。电缆及其附件、电缆三头的制作很容易出现质量问题，例如电缆会因为运输、贮藏时封闭不严而受潮；绝缘管制造粗糙，厚度不均，管内有气泡；不能准确剥切预制电缆的三头；设计制作者没有根据要求制造电缆接头。另外，电缆产品设计时材料选用不恰当、防水性差也会造成电缆质量问题。

二、10kV电力电缆常见故障的判断方法

    要想判断10kV电力电缆的故障问题就需要根据故障情况来做简单的试验，并判断故障性质。故障的判断方法主要有以下几种：

1、基本方法

（1）电桥法。

    电桥法应用历史较长，不过在新技术不断出现的今天，电桥法依然有它的优势。这样的方法在检测电力电缆单相接地、相间短路等问题上运用起来比较方便，而且误差也小。传统上是通过计算桥壁平衡调节所得数据和电缆总长度之间的距离测点来寻找故障。但电桥法的不足就是要准确知道电缆的长度等一些原始资料，电缆的相要有良好的绝缘性。而现实中的电缆故障基本上是高阻和闪络故障，用该方法测量的时间比较长。

（2）低压脉冲反射法。

    在电力电缆故障检测中，所谓低压脉冲反射法就是将高频率的低压脉冲发射到电缆中，脉冲在传播遇到故障点或者不匹配点就会反射电磁波，测量仪器会接收到反射脉冲。

（3）直流闪络法与高压闪络法。

    直流闪络法是用来查询闪络故障中的故障点。湖北中试高测电气控股有限公司将直流电压施加在电力电缆故障点中，并将其立刻击穿，此时故障点会出现闪络，测量点和故障点之间的距离通过测量波来获取。如果闪络故障在高电压下被立刻击穿，可以使用此方法。直流闪络法的测量波波形比较简单，而且易于理解，有着高精度的读数。要是电缆故障点的电阻不高，这种方法就不适用了。因为这样会让直流泄漏较大的电流量，造成电缆线的电压变小。此时就应该运用高压闪络法（冲闪法）。可以利用这种方法判断故障点有没有击放电，但是不能说明产生了间隙放电就是故障点被击穿了。

2、精确确定点测量法

    上述测量故障点的方法适用于大范围的故障点，而不适用于施工处理。电缆路径和深埋查找可以运用精确查找的方式找出确切的故障点位置。而在这种情况下使用的方法就是声测法和声磁同步法。

（1）声测法。

    运用灵敏度高的声电转换器放大故障点电放时产生的声音，使其转换成声音信号与电流信号，然后利用耳机和仪表等工具确定电缆线路上的故障点。湖北中试高测电气控股有限公司不过这种方法的缺点就是急速测量结果有着较大的随意性，误差也大。如果电缆埋在地下太深就很难测量，优点就是对设备的要求不高。

（2）声磁同步法。

    众所周知，电磁场信号的传播速度接近光速，但是声音的传播速度却相对较慢。如此一来电磁信号速度与声速之间有着较大的差别，接收仪器在接收声、磁信号时会把两张信号看做是同时从故障点发出来的，因而探测位置接近故障点，信号的接收时间差就会变得更小，反之亦然。

三、10kV电力电缆常见故障处理方法

    针对10kV电力电缆出现的常见故障，电力企业要及时采取有效的鼓励方法，以便电力能够安全持久地运行。 

1、认真管理电力电缆运行环境和自身质量

    供电公司（或委托的外部施工企业）在敷设电缆管线时要先考察周围的环境。如果环境中存在腐蚀因素或者其他容易造成故障的因素，就应该尽量避开。另外，还要详细勘察环境中的地质污染情况，在不同条件的地质环境中需做好相应的防污染准备措施。例如要慎重选择在化工厂、地下水污染区的通道建设。 

    电缆的类型也要参照电网运行环境来选择，重视电缆的质量，不能让电缆被环境破坏腐蚀。电缆的主芯横截面需承载得了线路的运行负荷，不能让电缆超负荷或者过电压运行。供电公司要大力宣传电网保护知识，在电力电缆运行的周围设置电缆标识，防止电缆被人为破坏，湖北中试高测电气控股有限公司如在醒目位置设置警示牌，警告不要触碰、攀爬变压力；禁止损坏电缆；严厉打击盗卖和破坏电缆设施的行为，营造良好的电缆安全运行环境。

2、注重电力电缆施工运行管理

    供电公司应该通过明确的电缆施工运行管理措施来明确电力施工、运行的责任。根据《电力法》等国家相关的电力设施保护的法律法规，促进电缆施工、运行、管理能正常进行下去。对施工人员进行技术培训，保障电力电缆的施工运行质量。电缆线路的安全运行和电力工程质量、正常运行关系密切。因而严格培训电缆施工、运行人员的技术能力，并加强考核，既是对电力企业自身负责，也是对电力电缆的正常施工、运行负责。 

    电缆施工中的电缆铺设安装需要设计合理的线路，根据地形环境采用相应的铺设方法，如用电用户距离比较远，可以利用架空或者防水型的电缆，用户相对集中的地区可以利用电缆隧道、电缆井保护电缆，减少电缆损坏。对于新运行的电力是施工项目，则应该根据国家的技术要求来严格施工、验收。 

    电力企业应该在进购电缆时需根据情况选择型号及数量，必须符合供电线路的符合标准，不能超负荷运行。将施工中的人为故障、机械磨损减小到最小范围，湖北中试高测电气控股有限公司电缆的安装路径也应该要合理的安排和考虑。尽量选用支架、管道、电缆沟的方式去铺设电缆，对电缆沟、电缆架等辅助设施应科学设计。尤其要注意的是，一定要重视电缆中间头、终端头的制作质量，多选用新型硅橡胶预制接头，并根据国家技术要求来施工和验收电缆工程。

3、加强电力电缆的监管和日常维护

    供电公司根据国家部委规定制定相关的监管检查制度，对线路的负荷电流进行密切监视，不能让过负荷击穿结缘，长时间过负荷运行的电缆会造成电缆故障。成立专门的维护部门，建立配电设备定期巡检制度，让经过专业技能培训、具有一定运行管理经验的员工定期巡视电力电缆等设备，如果发现有线路出现故障，要及时上报并提出检修计划。重视存在安全隐患的电缆线路的特殊巡视检查，并根据供电公司的规定做好巡视记录，如实填写线路的运行情况。巡视线路时，一定要注意电缆线路周围的运行情况，例如有没有施工在线路周围、线路的正常运行有没有被破坏。

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