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摘要：本文主要分析了电力电缆故障常见原因，并对电力电缆故障抢修工作相关问题进行探讨，得出一些粗浅见解，提供一定的参考价值与借鉴意义。
关键词：电力系统；电力电缆；对策
中图分类号：TM247文献标识码： A 文章编号：
引言
随着我国经济建设的高速发展，我国的城市电网改造工作大力地开展。由于电力电缆应用成本的下降，以及电力电缆自身所具有的供电可靠性高、不受地面、空间建筑物的影响、不受恶劣气候侵害、安全隐蔽耐用等特点，因而获得了越来越广泛的应用。电力电缆作为整个电力系统的重要组成部分，一旦发生故障将直接影响着整个电力系统的安全运行， 并且如故障发现不及时，则可能导致火灾、大规模停电等较大的事故后果。如何快速、准确地查找电缆故障，减少故障修复费用及停电损失，成为电力工程领域与研究界日益关注的问题。
1、电力电缆故障原因概述
1.1 机械受损在电力电缆的故障中，比较常见的是机械受损故障，这种故障大多会造成停电，并且非常容易被识别。机械受损的原因主要包括外力的直接损坏、施工损坏以及自然损坏。其中：外力的直接损坏是指在进行打桩或地下线路施工时对电缆造成的误伤；施工损坏是指机械的牵引力过大而使得电缆受到拉损以及过度弯曲受到损坏等；自然损坏是指因滑坡或土地沉降等自然外力导致的电缆损坏等。
1.2 绝缘受潮和绝缘老化绝缘受潮一般会在直流耐压和绝缘电阻实验中被发现，其主要表现为泄流电流增大、绝缘电阻降低。造成绝缘受潮的原因包括：电缆生产质量不佳、电缆密封工艺不佳以及电缆护套受到腐蚀等。绝缘老化是指电缆在长期的电和热的作用下，其自身的物理特性也会发生变化，进而导致介质损耗增大或绝缘强度增大而引起的绝缘老化。其原因包括：电缆造型不当、长期受热、外界不良化学反应环境等。
1.3 过热和过电压电缆过热的原因包括外界事故的烧伤、长期的负荷工作以及长时间的热辐射等。电过压是指电缆存在缺陷时会导致电缆的绝缘被击穿，原因包括：绝缘层中含有杂质、电缆的屏蔽层中含有遗漏以及绝缘层的严重老化等。
1.4 设计不良和质量缺陷在新兴电缆的新设备、新工艺、新材料等附件中往往不能够吸取足够的运行经验，而表现为设计不良，主要包括：材料的不恰当选取、防水不严以及机械强度不足。电缆自身质量对电缆线路的运行造成直接的影响，电力电缆的质量缺陷主要包括：电缆附件质量存在缺陷、电缆附件质量存在缺陷以及三头制作质量存在缺陷等。
2、电力电缆故障类型
2.1低电阻接地或短路故障
电缆线路一相导体对地或数相导体对地或数相导体之间的绝缘电阻低于正常阻值较多，电阻值低于10Zc（Zc为电缆线路波阻抗），而导体连续性良好。常见类型有单相接地、两相短路、两相短路接地、三相短路接地等。
2.2高电阻接地或短路故障
与低电阻接地或短路故障相似，但区别在于接地或短路的电阻大于10Zc而芯线连接良好。常见类型有单相接地、两相短路、二相短路接地、三相短路接地等。
2.3开路故障
电缆各相导体的绝缘电阻符合规定，但导体的连续性试验证明有一相或数相导体不连续，或虽未断开但工作电压不能传输到终端，或虽然终端有电压但负载能力较差。常见类型有单相断线、两相断线、三相断线。
2.4闪络故障
低电压时电缆绝缘良好，当电压升高到一定值或在某一较高电压持续一定时间后，绝缘发生瞬时击穿现象。常见类型有单相剐络、两相闪络、三相闪络。
3、电力电缆故障检测方法
3.1经典电桥法
將被测电缆故障相与非故障相短接，电桥两臂分别接故障相与非故障相，调节电桥两臂上的一个可调电阻器，使电桥平衡，利用比例关系和已知的电缆长度就能得出故障距离。用低压电桥测电缆低阻击穿，用电容电桥测电缆开路断线。电桥法测量结果精确，但需要完好芯线做回路，电源电压不能加得太高。
3.2高压脉冲法
利用传输线的特性阻抗发生变化时的回波现象，在电缆芯线中加上一定电压，使其不烧穿而产生放电。放电脉冲在电缆中传播及反射，用数字示波器测出反射脉冲的位置比例，算出故障点的位置。本法适用于高阻击穿，但操作人员的安全受威胁，波形较难辨别。
3.3低压脉冲法
对低阻击穿、短路、开路故障，可在电缆芯线上施加脉冲讯号。讯号在电缆传播及反射，用数字示波器或手提笔记本电脑虚拟示波器等测出脉冲波形而算出故障点的位置。低压脉冲反射法的优点是简单、直观，不需要详细的电缆原始资料，还可以根据反射脉冲的极性分辨故障类型。缺点是不能用于测量高阻与闪络故障。
3.4二次脉冲法
二次脉冲法是近些年常用的测距方法之一，其原理:对故障电缆释放一个低压脉冲，只要故障点的接地电阻大于电缆波阻抗5倍，可以认为此时故障电缆相对于低压脉冲是开路，那么在脉冲释放端接收到的反射波形相当于一个芯线绝缘良好电缆的波形；对故障电缆释放一个足以使芯线绝缘故障点发生闪络的高压脉冲，同时触发释放第二个低压脉冲，在故障点的电弧未熄灭时，故障点相对于低压脉冲是完全短路，那么在脉冲释放端接收的低压脉冲反射波形相当于一个线芯对地完全短路的波形；两个波形对比会有明显的发散点，这个发散点就是故障点的反射波形点。其特点是易操作、多功能，回波图形简易。缺点是不能用于测量高阻与闪络故障。
3.5三次脉冲法
三次脉冲法是一种新的电缆故障点预定位方法，由于脉冲反射法发出的低压脉冲在高阻故障点处不会发生反射，因此，此时故障点不会显示在波形上，此时的低压脉冲却在测试电缆末端形成全反射，得到电缆全长的参考波形；随后发射的脉冲冲击可以在故障点处形成稳定的时间充分燃弧。
4、电力电缆故障处理相关对策
电缆故障的原因虽然很多，但是归纳到一点，就是电缆的绝缘强度降低了。因此，只要围绕提高绝缘强度和加强绝缘检测，采取有针对性的措施，减少甚至消灭电缆故障时有可能的。
4.1确保电缆连接头和终端头的制作质量
加强对电缆制作工人的培训力度，提高其技术素质。在进行制作时，严格按照有关技术规程进行，以确保电缆连接头和终端头的制作质量。制作时要选择适当时机，设法避免环境温度、湿度、灰尘，甚至工作人员的汗液对电缆头制作的不良影响，消除制作环节本身的事故隐患。
4.2科学调度，尽量避免电缆过负荷运行
《电力电缆运行规程》上规定，电缆原则上不能过负荷运行。调度和运行部门应制定有关制度，加强对电缆负荷情况的监测，保证电缆在规定的允许持续载流量上运行。
4.3防止外力损伤电缆绝缘
敷设电缆时，电缆沟上要有水泥盖板封堵，不能过分减少电缆在安装过程中的弯曲半径，避免人为的电缆故障。在电缆线路附近施工时，应有熟悉电缆走向的人员在现场指导、监护，避免电缆受到外力损伤，保证人身安全。
4.4防止过电压击穿电缆
电力电缆的末端的金属外皮应可靠接地。应经常用仪器检测接地是否良好，注意分析掌握接地电阻的变化。如果接地电阻值超标，就意味着要么电缆接地不牢固，要么接头部分有氧化问题出现。
4.5采取措施降低环境的影响
敷设电缆时，应根据实际地面建筑情况及周围环境，选择采用隧道敷设、电缆沟敷设、排管敷设、直埋敷设等方式，并严格按标准要求进行。例如，电缆邻近火源、热源运行时，敷设电缆时应避免电缆过于密集，这样可防止温度过高而造成的绝缘老化。当电缆线路上的局部土壤含有损害电缆铅包的化学物质时，应该将该段电缆装于耐腐蚀的管子内，并用中性的土壤作电缆的衬垫及覆盖、并在电缆上涂以沥青等。当电缆与电车轨道平行敷设时，二者距离不应小于2米，若不能保持这一距离，电缆应穿在绝缘的管中敷设。
对于已经运行的电缆线路，可采取如下措施：电缆邻近火源、热源运行时，可采取降温措施，加装通风装置，或采用温度检测装置，实时反映电缆的温度状况，有利于提早发现故障。电缆埋设在强电场地区时，应减少流向电缆的杂散电流，在任何情况下，凡是电缆金属外皮与大件金属物体接近的地点都必须有电气绝缘，加强电车轨道与大地之间的绝缘，以限制钢轨漏电。当电缆敷设在含有酸、碱等化学物质的土壤中，很难随时了解电缆的腐蚀程度，通常，在已发现电缆腐蚀的地点或在地下有电缆线路的地面堆有化学物品并有渗、漏现象时，可掘开泥土检查电缆并对泥土作化学分析，确定其损害程度，采取相应的补救和保护措施。
4.6对新运行的电缆，要严格施工和验收
对电缆敷设的走廊，应加防火墙进行隔断；电缆密集处应装设防火隔板；电力室的电缆表面要涂防火材料，孔洞要用防火材料封堵，以限制可能出现的火灾范围。应按“电气设备交接和预防性试验标准”的规定进行试验，且试验合格。
4.7加强对电缆线路的运行管理
电缆的巡查不应少于每季度一次，巡查应包括以下内容：是否受到机械损伤；腐蚀及水浸情况；电缆头绝缘套有无破损和放电现象；电缆外皮的温度；电缆保护装置是否完好。可利用红外线测温仪对电缆关键部位定期进行温度检测，同时做好记录，归入该电缆线路的运行档案，夏季高温天气应缩短监测周期。应按照规程要求，对电缆进行预防性试验，同时做好记录，也归入该电缆线路的运行档案。
5、结语
正因为有了电力电缆的应用，才使得我们的生活井然有序。电缆的故障必不可免，但是我们能够进行相应对策的实施，使得电缆的故障率降低到更小。发生故障后，利用现有设备和条件，采用正确的测量和判断，快速、准确的确定故障点，及早排除发生故障确保正常用电。这样电缆检测工作就轻松了很多，节省人力、财力、物力的同时，人们的正常用电也得到了保障。
参考文献：
[1]胡志强，电力电缆的敷设方式的选择与比较[J]，科技创业，2009
[2]张庆达，电缆实用技术手册（安装、维护、检修），中国电力出版社，2009
[3]张艳明，浅议电力电缆的故障诊断[J]，电气世界，2007
关键词：电力系统；电力电缆；对策
中图分类号：TM247文献标识码： A 文章编号：
引言
随着我国经济建设的高速发展，我国的城市电网改造工作大力地开展。由于电力电缆应用成本的下降，以及电力电缆自身所具有的供电可靠性高、不受地面、空间建筑物的影响、不受恶劣气候侵害、安全隐蔽耐用等特点，因而获得了越来越广泛的应用。电力电缆作为整个电力系统的重要组成部分，一旦发生故障将直接影响着整个电力系统的安全运行， 并且如故障发现不及时，则可能导致火灾、大规模停电等较大的事故后果。如何快速、准确地查找电缆故障，减少故障修复费用及停电损失，成为电力工程领域与研究界日益关注的问题。
1、电力电缆故障原因概述
1.1 机械受损在电力电缆的故障中，比较常见的是机械受损故障，这种故障大多会造成停电，并且非常容易被识别。机械受损的原因主要包括外力的直接损坏、施工损坏以及自然损坏。其中：外力的直接损坏是指在进行打桩或地下线路施工时对电缆造成的误伤；施工损坏是指机械的牵引力过大而使得电缆受到拉损以及过度弯曲受到损坏等；自然损坏是指因滑坡或土地沉降等自然外力导致的电缆损坏等。
1.2 绝缘受潮和绝缘老化绝缘受潮一般会在直流耐压和绝缘电阻实验中被发现，其主要表现为泄流电流增大、绝缘电阻降低。造成绝缘受潮的原因包括：电缆生产质量不佳、电缆密封工艺不佳以及电缆护套受到腐蚀等。绝缘老化是指电缆在长期的电和热的作用下，其自身的物理特性也会发生变化，进而导致介质损耗增大或绝缘强度增大而引起的绝缘老化。其原因包括：电缆造型不当、长期受热、外界不良化学反应环境等。
1.3 过热和过电压电缆过热的原因包括外界事故的烧伤、长期的负荷工作以及长时间的热辐射等。电过压是指电缆存在缺陷时会导致电缆的绝缘被击穿，原因包括：绝缘层中含有杂质、电缆的屏蔽层中含有遗漏以及绝缘层的严重老化等。
1.4 设计不良和质量缺陷在新兴电缆的新设备、新工艺、新材料等附件中往往不能够吸取足够的运行经验，而表现为设计不良，主要包括：材料的不恰当选取、防水不严以及机械强度不足。电缆自身质量对电缆线路的运行造成直接的影响，电力电缆的质量缺陷主要包括：电缆附件质量存在缺陷、电缆附件质量存在缺陷以及三头制作质量存在缺陷等。
2、电力电缆故障类型
2.1低电阻接地或短路故障
电缆线路一相导体对地或数相导体对地或数相导体之间的绝缘电阻低于正常阻值较多，电阻值低于10Zc（Zc为电缆线路波阻抗），而导体连续性良好。常见类型有单相接地、两相短路、两相短路接地、三相短路接地等。
2.2高电阻接地或短路故障
与低电阻接地或短路故障相似，但区别在于接地或短路的电阻大于10Zc而芯线连接良好。常见类型有单相接地、两相短路、二相短路接地、三相短路接地等。
2.3开路故障
电缆各相导体的绝缘电阻符合规定，但导体的连续性试验证明有一相或数相导体不连续，或虽未断开但工作电压不能传输到终端，或虽然终端有电压但负载能力较差。常见类型有单相断线、两相断线、三相断线。
2.4闪络故障
低电压时电缆绝缘良好，当电压升高到一定值或在某一较高电压持续一定时间后，绝缘发生瞬时击穿现象。常见类型有单相剐络、两相闪络、三相闪络。
3、电力电缆故障检测方法
3.1经典电桥法
將被测电缆故障相与非故障相短接，电桥两臂分别接故障相与非故障相，调节电桥两臂上的一个可调电阻器，使电桥平衡，利用比例关系和已知的电缆长度就能得出故障距离。用低压电桥测电缆低阻击穿，用电容电桥测电缆开路断线。电桥法测量结果精确，但需要完好芯线做回路，电源电压不能加得太高。
3.2高压脉冲法
利用传输线的特性阻抗发生变化时的回波现象，在电缆芯线中加上一定电压，使其不烧穿而产生放电。放电脉冲在电缆中传播及反射，用数字示波器测出反射脉冲的位置比例，算出故障点的位置。本法适用于高阻击穿，但操作人员的安全受威胁，波形较难辨别。
3.3低压脉冲法
对低阻击穿、短路、开路故障，可在电缆芯线上施加脉冲讯号。讯号在电缆传播及反射，用数字示波器或手提笔记本电脑虚拟示波器等测出脉冲波形而算出故障点的位置。低压脉冲反射法的优点是简单、直观，不需要详细的电缆原始资料，还可以根据反射脉冲的极性分辨故障类型。缺点是不能用于测量高阻与闪络故障。
3.4二次脉冲法
二次脉冲法是近些年常用的测距方法之一，其原理:对故障电缆释放一个低压脉冲，只要故障点的接地电阻大于电缆波阻抗5倍，可以认为此时故障电缆相对于低压脉冲是开路，那么在脉冲释放端接收到的反射波形相当于一个芯线绝缘良好电缆的波形；对故障电缆释放一个足以使芯线绝缘故障点发生闪络的高压脉冲，同时触发释放第二个低压脉冲，在故障点的电弧未熄灭时，故障点相对于低压脉冲是完全短路，那么在脉冲释放端接收的低压脉冲反射波形相当于一个线芯对地完全短路的波形；两个波形对比会有明显的发散点，这个发散点就是故障点的反射波形点。其特点是易操作、多功能，回波图形简易。缺点是不能用于测量高阻与闪络故障。
3.5三次脉冲法
三次脉冲法是一种新的电缆故障点预定位方法，由于脉冲反射法发出的低压脉冲在高阻故障点处不会发生反射，因此，此时故障点不会显示在波形上，此时的低压脉冲却在测试电缆末端形成全反射，得到电缆全长的参考波形；随后发射的脉冲冲击可以在故障点处形成稳定的时间充分燃弧。
4、电力电缆故障处理相关对策
电缆故障的原因虽然很多，但是归纳到一点，就是电缆的绝缘强度降低了。因此，只要围绕提高绝缘强度和加强绝缘检测，采取有针对性的措施，减少甚至消灭电缆故障时有可能的。
4.1确保电缆连接头和终端头的制作质量
加强对电缆制作工人的培训力度，提高其技术素质。在进行制作时，严格按照有关技术规程进行，以确保电缆连接头和终端头的制作质量。制作时要选择适当时机，设法避免环境温度、湿度、灰尘，甚至工作人员的汗液对电缆头制作的不良影响，消除制作环节本身的事故隐患。
4.2科学调度，尽量避免电缆过负荷运行
《电力电缆运行规程》上规定，电缆原则上不能过负荷运行。调度和运行部门应制定有关制度，加强对电缆负荷情况的监测，保证电缆在规定的允许持续载流量上运行。
4.3防止外力损伤电缆绝缘
敷设电缆时，电缆沟上要有水泥盖板封堵，不能过分减少电缆在安装过程中的弯曲半径，避免人为的电缆故障。在电缆线路附近施工时，应有熟悉电缆走向的人员在现场指导、监护，避免电缆受到外力损伤，保证人身安全。
4.4防止过电压击穿电缆
电力电缆的末端的金属外皮应可靠接地。应经常用仪器检测接地是否良好，注意分析掌握接地电阻的变化。如果接地电阻值超标，就意味着要么电缆接地不牢固，要么接头部分有氧化问题出现。
4.5采取措施降低环境的影响
敷设电缆时，应根据实际地面建筑情况及周围环境，选择采用隧道敷设、电缆沟敷设、排管敷设、直埋敷设等方式，并严格按标准要求进行。例如，电缆邻近火源、热源运行时，敷设电缆时应避免电缆过于密集，这样可防止温度过高而造成的绝缘老化。当电缆线路上的局部土壤含有损害电缆铅包的化学物质时，应该将该段电缆装于耐腐蚀的管子内，并用中性的土壤作电缆的衬垫及覆盖、并在电缆上涂以沥青等。当电缆与电车轨道平行敷设时，二者距离不应小于2米，若不能保持这一距离，电缆应穿在绝缘的管中敷设。
对于已经运行的电缆线路，可采取如下措施：电缆邻近火源、热源运行时，可采取降温措施，加装通风装置，或采用温度检测装置，实时反映电缆的温度状况，有利于提早发现故障。电缆埋设在强电场地区时，应减少流向电缆的杂散电流，在任何情况下，凡是电缆金属外皮与大件金属物体接近的地点都必须有电气绝缘，加强电车轨道与大地之间的绝缘，以限制钢轨漏电。当电缆敷设在含有酸、碱等化学物质的土壤中，很难随时了解电缆的腐蚀程度，通常，在已发现电缆腐蚀的地点或在地下有电缆线路的地面堆有化学物品并有渗、漏现象时，可掘开泥土检查电缆并对泥土作化学分析，确定其损害程度，采取相应的补救和保护措施。
4.6对新运行的电缆，要严格施工和验收
对电缆敷设的走廊，应加防火墙进行隔断；电缆密集处应装设防火隔板；电力室的电缆表面要涂防火材料，孔洞要用防火材料封堵，以限制可能出现的火灾范围。应按“电气设备交接和预防性试验标准”的规定进行试验，且试验合格。
4.7加强对电缆线路的运行管理
电缆的巡查不应少于每季度一次，巡查应包括以下内容：是否受到机械损伤；腐蚀及水浸情况；电缆头绝缘套有无破损和放电现象；电缆外皮的温度；电缆保护装置是否完好。可利用红外线测温仪对电缆关键部位定期进行温度检测，同时做好记录，归入该电缆线路的运行档案，夏季高温天气应缩短监测周期。应按照规程要求，对电缆进行预防性试验，同时做好记录，也归入该电缆线路的运行档案。
5、结语
正因为有了电力电缆的应用，才使得我们的生活井然有序。电缆的故障必不可免，但是我们能够进行相应对策的实施，使得电缆的故障率降低到更小。发生故障后，利用现有设备和条件，采用正确的测量和判断，快速、准确的确定故障点，及早排除发生故障确保正常用电。这样电缆检测工作就轻松了很多，节省人力、财力、物力的同时，人们的正常用电也得到了保障。
参考文献：
[1]胡志强，电力电缆的敷设方式的选择与比较[J]，科技创业，2009
[2]张庆达，电缆实用技术手册（安装、维护、检修），中国电力出版社，2009
[3]张艳明，浅议电力电缆的故障诊断[J]，电气世界，2007