摘要：隨著電力電纜的廣泛應用，電纜故障難以查詢這一與生俱來的特點影響了電網的安全執行，也嚴重影響了人民生活。電力電纜故障點的迅速、準確定位,能夠提高供電可靠性,減少故障修復費用及停電損失。
關鍵詞：電力電纜電纜故障查詢檢測體會
目錄摘要
一、電纜常見故障分析
1.1故障原因分析
1.2電力電纜故障的分類
二、電纜故障探測的步驟
2.1電纜故障性質診斷
2.2電纜故障測距
2.3電纜故障定點
三、電纜故障性質診斷
四、電纜故障點的查詢方法及原理分析
4.1測聲法
4.2電橋法：
4.3電容電流測定法：
4.4零電位法：
五、電力電纜故障的預防
六、查詢的經驗和體會
結束語參考文獻
致謝電力電纜故障查詢方法與體會
隨著電力系統的發展，電力電纜在電網供電中的普遍採用，電纜的數量有了很大的增長，電纜的故障也隨之增多。無論是高壓電纜或低壓電纜，在施工安裝、執行過程中經常因短路、過負荷執行、絕緣老化或外力作用等原因造成故障。電力電纜故障如何查詢，怎樣能快速準確地查詢到故障點的精確位置， 縮短故障的修復時間，成為供電企業越來越關心的問題。
找出電力電纜故障原因,並採取相應措施防範故障的發生,已成為當前電業生產執行面臨的乙個重要課題。
一、電纜常見故障分析
1.1故障原因分析
電力電纜按絕緣介質不同大致可分為油浸紙絕緣電纜、塑料電纜、橡皮電纜、充油電纜,目前,電力系統應用較為廣泛的是塑料電纜,它由導體芯線、絕緣層、半導電層、金屬遮蔽層、外護套層組成。據對供電公司近年來電纜故障的統計分析表明,故障多為絕緣損傷造成的閃絡性故障和洩漏性故障,以及導體斷線造成的開路故障,發生這類故障的原因主要是由於電纜的產品質量、安裝敷設質量和外力破壞等情況引起的。
1.1.1電纜產品質量的影響
電纜產品質量的優劣,直接影響電纜的使用壽命和執行安全可靠性,雖然當前中低壓電纜生產技術很成熟,不存在設計和工藝問題,但由於市場競爭管理等原因,造成部分廠家在生產中降低產品質量標準,使那些電纜絕緣有嚴重偏心、氣隙、雜質的不合格的電力電纜流入市場,這些存在隱患的產品一旦投入執行將可能對電力系統的安全穩定造成嚴重的影響。
1.1.2電纜施工質量的影響
電力電纜規範的敷設安裝是保證電纜線路正常安全執行的重要環節,否則,會對安全執行產生重大的隱患,並將導致事故的發生。近年來的統計表明有一半的電力電纜故障是電纜敷設安裝不規範和安裝質量不符合要求引起的,這主要表現在以下兩個方面。
（1）電纜頭製作不規範和存在質量隱患
施工人員在製作電纜頭過程中未按施工環境要求及工藝標準嚴格施工,是導致電纜頭故障的主要原因。
（2）電纜施工質量欠佳
電纜敷設施工不規範,在敷設時野蠻施工,都會造成電纜機械損傷和過度彎曲,也容易造成電纜外護套破損,使水份進入電纜內部,對電纜鋼鎧、鋼遮蔽層等進行侵蝕,長時間將對主絕緣造成影響,導致事故發生。
如桃山變110kv變電所10kv27#電信二樞紐出線電纜,電纜全長約2.7公里,為穿管敷設,電纜型號為yjv22-8.7/10kv,發生兩起電纜本體主絕緣擊穿事故。
通過對故障點檢查發現,電纜外護套分別有長約6公分、4公分的弧形破皮損傷現象。經分析主要原因為電纜在敷設過程中造成的損傷性外皮破裂,執行後水分從電纜破皮處進入使內部絕緣受潮,形成水樹枝放電,經過一段時間發展最終導致絕緣擊穿。
1.1.3外力原因的破壞
電力電纜遭受外力破壞引起的故障近年來呈上公升趨勢,主要原因有施工作業前未到供電部門進行確認核對,就隨意進行機械開挖、打樁等施工工作,造成電纜損壞。如花園小區至1#箱變的電纜為yjv22-8.7/10kv型,長350公尺,在投運前做電纜交接試驗時即發現有相絕緣到零,經查故障原因為小區道路建設在電纜施工之後,道路施工人員事先沒有了解施工現場情況,擅自使用挖掘機開挖,使得電纜被損壞。
1.2電力電纜故障的分類
1.2.1 以故障材料特徵分類
可分為串聯故障、併聯故障及復合故障三類。
（1）串聯故障
串聯故障（金屬材料缺陷）是指電纜乙個或多個導體（包括鉛、鋁外皮）斷開的故障。它是廣義的電纜開路故障。因纜芯的連續性受到破壞，形成斷線或不完全斷線。
不完全斷線尤其不容易發現。串聯故障具體可分為：一點開斷、多點開斷、一相斷線、多相斷線等。
（2）併聯故障
併聯故障（絕緣材料缺陷）是指導體對外皮或導體之間的絕緣水平下降，不能承受正常執行電壓而發生的短路故障。它是廣義的電纜短路故障。這類故障由於纜芯之間或纜芯對外皮間的絕緣破壞而形成短路、接地、閃絡擊穿等現象，在現場出現頻率較高。
併聯故障具體可分為：一相接地、兩相接地、兩相短路、三相短路等。
（3）復合故障
復合故障（絕緣材料、金屬材料都出現了缺陷）是指纜芯與纜芯之間的絕緣均出現故障。它包括一相斷線並接地、兩相斷線並接地、兩相短路並接地等。
1.2.2以故障點絕緣特徵分類
根據電纜故障點絕緣電阻rf與擊穿間隙g的情況，電纜故障又可分為開路故障、低阻故障、高阻故障、閃絡故障四大類。該分類法為現場電纜故障最基本的分類方法，特別有利於探測方法的選擇。電纜故障等效電路見圖1-1。
其中，間隙擊穿電壓ug的大小取決於故障點放電通道（即擊穿間隙）的距離g，絕緣電阻rf 的大小取決於故障點電纜介質碳化程度，分布電容 cf 的大小取決於故障點受潮程度。
（1）開路故障
電纜金屬部分的連續性受到破壞，形成斷線，且故障點的絕緣材料也受到不同程度的破壞。現場用兆歐表測其絕緣電阻rf 為無窮大（∞），但在直流耐壓試驗時，會出現電擊穿；檢查芯線導通情況，有斷點。現場一般以一相或二相斷線並接地的形式出現。
（2）低阻故障
電纜絕緣材料受到損傷，出現接地故障。現場用兆歐表測其絕緣電阻rf小於10z0（z0為電纜的波阻抗，一般取10～40ω之間）。現場一般低壓動力電纜和控制電纜出現低阻故障的機率較高。
（3）高阻故障
電纜絕緣材料受到損傷，出現接地故障。現場用兆歐表測其絕緣電阻rf 大於10z0，在直流高壓脈衝試驗時，會出現電擊穿。高阻故障是高壓動力電纜（6kv或10kv電力電纜）出現機率最高的電纜故障，可達總故障的80%以上。
現場實測時，筆者一般取rf =3kω為劃分高阻與低阻故障的界線。因為rf =3kω時，恰好能得到迴線法電橋精確測量所必需的10～50ma的測量電流。
（4）閃絡故障
電纜絕緣材料受到損傷，出現閃絡故障。現場用兆歐表測其絕緣電阻rf為無窮大（∞），但在直流耐壓或高壓脈衝試驗時，會出現閃絡性電擊穿。閃絡性故障比較難測，特別是新敷設的電纜進行預防性試驗出現閃絡故障時。
現場一般使用直流閃絡法進行探測。
1.2.3以故障觸發原因及故障點特徵分類
根據電力電纜在執行或預防性試驗中，電纜、電纜頭及中間盒出現不同特點的絕緣破壞，還可分為放炮故障、擊穿故障和執行故障三類。
（1）放炮故障
在工礦企業，執行中的電力電纜，由於種種原因，絕緣出現嚴重損壞，產生跳閘的事故。稱為電纜放炮。這類故障的特點是：
電纜故障點多數有鉛包或銅皮破裂，外部有不同程度的變形；電纜故障性質常表現為兩相短路接地或兩相斷線並接地，其接地電阻一般較小，解剖故障點，可發現電弧擊穿的碳化點或樹狀放電碳道與裂痕。電纜放炮故障，其故障特徵明顯，大多數情況下，執行值班人員都能提供放炮大致位置。所以，這類故障除少數較複雜的情況需測距外，一般只要用萬用表測定故障的具體性質（單相接地、短路接地、斷線接地等），可用聲測法直接定點，簡單明瞭。
（2）擊穿故障
實際工作中，因預防性試驗而觸發的電纜絕緣破壞事件，習慣稱為電纜擊穿。該類故障均發生在直流實驗電壓下，其絕緣破壞為電擊穿，接地點一般鉛包或銅皮完好，外部無明顯變形（機械創傷除外）。電纜擊穿故障多為單純性接地故障，其接地故障較高，解剖故障點，絕緣材料沒有碳化點，但通過儀器可發現碳孔和水樹枝老化結構。
對電纜擊穿故障，特別是一些高阻接地性電纜擊穿故障，其測試難點在測距。由於該類故障較為隱蔽，測試引數複雜多變，缺少規律性，所以能否迅速發現電纜故障點，測距是關鍵。「高壓迴線法」、「電鎚法」均具有探測該類故障最有效的方法。
（3）執行故障
它是指工廠電力系統在執行中，電纜饋出線、電機、變壓器的電纜引線，其高壓二次迴路出現電壓波動或發現接地訊號（有接地保護的電力元件出現接地跳閘），排除其他電力元件故障的可能性而確定的電纜故障。這類故障的最大特點就是不明確。電纜執行故障的極端形式就是電纜放炮（如兩點接地引發的相間短路）；另一部分執行故障在做停點檢查時，由於耐壓通不過而發展成電纜擊穿故障（如電纜老化、絕緣缺陷等）；還有一部分電纜執行故障是由於電纜引出線安裝位置不當（如電纜相間或對地距離不夠、電纜頭髒汙或電機基礎進水等），這些故障主要進行一些簡單處理即可；最不明確的是那些瞬時接地、產生不穩定閃絡的電纜執行故障。
該類故障在電纜停電後，絕緣電阻測量和直流耐壓實驗有相當部分可以通過，再把電纜投入系統後，也能正常執行一段時間；剩下的就是單相接地電纜故障，它們約佔電纜執行故障的40%，這種接地故障一般外部也沒有明顯變形，接地電阻也不太高（一般幾十至幾百歐）。解剖故障點有細微的碳化點。
電纜執行接地故障原因有兩種：其一，由於電纜執行時間較長，絕緣層出現自然老化；其二，電纜在腐蝕環境中，電纜護套被迅速破壞，腐蝕性氣體侵入絕緣層使其劣化。電纜絕緣層不管出現老化還是劣化，其擊穿電壓都會下降，最終導致額定工頻電壓下的電擊穿，從而產生電纜接地故障。
這類故障可用「低壓迴線法」探測；用「電鎚法」探測，效果也較好。
二、電纜故障探測的步驟
電纜故障的探測一般要經過診斷、測距、定點三個步驟。
2.1電纜故障性質診斷
即確定故障的性質，是斷路還是短路；是高阻還是低阻等等。知道了性質後測試人員才可選擇合適的電纜故障測距與定點方法。
2.2電纜故障測距
電纜故障測距，是在電纜的一端使用儀器確定故障距離，常用地方法有電橋法和行波法。
2.3電纜故障定點
電纜故障定點，是按照故障測距結果，沿著電纜路徑走向，找出故障點的大體方位來。在乙個很小的範圍內，運用一些定點方法來確定故障點的準確位置。
一般來說，成功的電纜故障探測都要經過以上三個步驟，否則欲速則不達。
三、電纜故障性質診斷
所謂診斷電纜故障的性質，就是指確定：故障電阻是高阻還是低阻；是閃絡還是封閉故障；是接地、短路、斷路，還是它們的混合；是單相、兩相，還是三相故障。
可以根據故障發生時出現的現象，初步判斷故障的性質。例如，執行中的電纜發生故障時，若只是給了接地訊號，則有可能是單相接地的故障。繼電保護過流繼電器動作，出現跳閘現象，則此時可能發生了電纜短路故障。
但通過上述現象不能完全將電纜故障的性質確定下來，還必須測量絕緣電阻和進行通路試驗。
測量絕緣電阻是判斷電纜的絕緣狀況、接地情況。測量時根據電纜的電壓等級，選用合適的兆歐表來測量電纜線芯之間和線芯對地的絕緣電阻。
進行通路試驗時，將電纜末端三相短接，用萬用表在電纜的首端測量芯線之間的電阻。以此來判斷電纜線芯完整性和阻性。
四、電纜故障點的查詢方法及原理分析
電力電纜故障查詢是一項技術性與經驗性都比較強的工作。長期以來，測試人員所掌握的探測技術與測試經驗大都是從現場實際測試中獲得的。然而，對乙個供電部門的檢修人員來說，其所轄範圍的電纜故障的數量並不是很多，從實際工作中獲取故障查詢技術與經驗的機會也就不是很多，。
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