電力電纜故障發生的原因與診斷方法

隨著社會的不斷發展和科學技術的不斷進步，對電纜的研究、制造和應用 也有了迅速的發展。電纜從發電站到城鄉電網，從配電所到工廠街道，從區域變電所到煤礦，電纜線路以其*的特點，得到了越來越廣泛的應用，數量得到了 成倍的增長。 電纜在許多場合下起到了架空線路所無法替代的重要作用。 在龐大、 復雜的電纜應用網絡中，因電纜的生產質量、施工不當及運行維護不善等諸多因素， 都會造成電纜故障的發生。 及時準確地診斷出電纜故障點， 并能夠加以排除， 迅速恢復供電，成為了電管部門的一項重要任務，也是當前面臨的一項新課題。 煤礦井下應用電纜是一個集中的場所，保障電力電纜的正常運行十分重要。電纜一旦出現故障，應能及時診斷出、排除掉。

1 電力電纜故障發生的原因與特征表現

電力電纜的生產、敷設、三頭工藝、附件材料、運行條件等，都與電纜的能 否正常運行密切相關。這些環節當中，某個環節的疏漏，都會埋下電纜故障的隱患。在電纜發生故障的原因和特點上，主要歸納以下幾點。

1.1 機械損傷型

機械損傷類故障zui為常見，所占的故障比率zui大（約為 57%）。機械損傷故 障的形式也比較容易識別，也很容易造成停電事故。

造成機械損傷的原因有：1）直接受外力損壞。例如管線施工、運輸、現場碰撞等，都會誤傷電纜。2）施工損傷。如機械牽引力過大而拉損電纜，彎曲過度而 損傷絕緣層或屏蔽層（如電纜剝切尺寸過大、刀痕過深等損傷）。3）自然損傷。中間頭或端頭的絕緣膠膨脹，以至脹裂外殼或附近電纜護套。過大的拉力，也容 易拉斷中間接頭或電纜本體（大型設備或車輛的頻繁振動而損壞電纜等）。

1.2 電纜受潮型

絕緣受潮也是電纜故障的一個主要因素，所占故障的比率約為 13%。絕緣 受潮可用絕緣電阻和直流耐壓試驗檢測出，主要表現為絕緣電阻的降低，泄漏電 流的增大。造成絕緣受潮的原因主要有以下幾種：1）電纜中間頭或終端頭密封工 藝不良或密封失效。2）電纜制造不良，電纜外護層有孔或裂紋。3）電纜護套被異 物刺穿或被腐蝕穿孔。

1.3 過電壓擊穿型

理論上電力電纜不會因雷擊或其他沖擊過電壓而損壞， 電纜線路存在以下較 為嚴重的某種缺陷時容易被過電壓激發而導致電纜絕緣擊穿。主要有：1）絕緣層 內含有氣泡、雜質或絕緣油干枯;2）電纜內屏蔽層上有節疤或遺漏;3）電纜絕緣 已嚴重老化。

1.4 過熱損壞型

電纜過熱損壞的主要原因有：1）電纜*過負荷工作;2）火災或鄰近電纜 故障的燒傷;3）靠近其他熱源，*接受熱輻射。

1.5 絕緣老化型

電纜絕緣*在電和熱的作用下運行，其物理性能會發生變化，從而導致 其絕緣強度或介質損耗增大，以至引起絕緣崩潰為絕緣的老化。故障比率約為 19%。引起絕緣過早老化的主要原因有：1）電纜選型不當，致使電纜*在過電壓下工作;2）電纜線路周圍靠近熱源，使電纜局部或整個電纜線路*受熱而過 早老化;3）電纜工作在具有可與電纜絕緣起不良化學反應的環境中而過早老化。

1.6 質量缺陷型

電纜及電纜附件是電纜線路中*的兩種重要材料， 它們的質量優劣直 接會影響電纜線路的安全運行。由于一些施工者缺乏必要的專業技術培訓，使電纜三頭的制作存在較大的質量問題。

產品質量缺陷可歸納為以下幾個方面：1）電纜本體質量缺陷。油紙電纜鉛護套存在雜質砂粒、機械損傷及壓鉛有接縫等;橡塑絕緣電纜主絕緣層偏芯、 內 含氣泡、雜質，電纜貯運中不封端而導致線芯大量進水等。這些缺陷一般不易發現，往往是在檢修或試驗中只發現其絕緣電阻低、泄漏電流大，甚至耐壓試驗時 擊穿。 2）電纜附件質量缺陷。 熱縮和冷縮電纜三頭質量缺陷有：絕緣管內有氣泡、 雜質或厚度不均，密封涂膠處有遺漏等。3）三頭制作質量缺陷。熱縮管收縮不均勻，地線安裝不牢等。預制電纜三頭安裝質量缺陷主要有剝切尺寸不，絕緣件套裝時剩余應力太大等。 4）電纜線路中也有一些是拆用舊電纜及附件的情況， 雖然在利用材料，節省資金方面有好處。但對設備完好率卻影響很大。

1.7 設計不良型

電力電纜在結構與型式上已基本穩定，但電纜中間頭和終端頭的各種電纜 附件卻一直在不斷地改進。這些新型電纜附件往往在新設備、新材料、新工藝上沒有取得足夠的運行經驗。

設計不良的主要弊端有：1）防水不嚴密;2）選用材料不妥當;3）機械強度 不充足。

2 電纜線路常見故障

根據電纜故障的性質來區分，常見的電纜故障主要有短路（接地）型、斷線 型、閃絡型、復合型幾種。

3 線路故障診斷的方法與步驟

在*的煤炭生產實踐中，人們也探索和總結出了許多電纜故障的測試方 法。該“經典法”卻具有一定的局限性，就是說只能測試出低阻故障，其實電纜 故障大部分為高阻故障。當遇到高阻故障時，必須經過一個耗時費力的“燒穿”降阻過程，而新型絕緣材料電纜的故障電阻極難燒穿與降阻，因而“經典法” 不 能滿足各種不同類型電纜故障測試的要求。

現在的脈沖反射測試技術，可以做到無需經過“燒穿”降阻過程，直接進行 高阻故障的測距。它包括低壓脈沖法、脈沖電壓法和脈沖電流法，特別適用于各 種不同類型的電纜故障測試，其適用性和準確性也日趨成熟，并得到完善。它與 “經典法”相比，具有測試簡便、測試效率高、測試更、適用范圍廣、適于 發展等許多優點。

總之，對于電力電纜線路故障的診斷，不管選用哪種測試方法，必須按照一 定的程序和步驟來進行，不能盲目試之。

4 結束語

對于電纜的故障診斷和排除，首先應根據電纜故障發生的原因與特征來確 定診斷對象。一旦診斷確定好，故障也就便于排除了。但是，診斷方法與步驟應按照程序進行。同時，還應掌握一些常見故障的類型及特點，以便給快速診斷和 排除提供方便。

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