国家电网电缆常见故障及原因分析

王传宝

摘要：近年来，国家越来越重视电网的运行安全问题。随着城市的发展和农村电网改造工作的开展，以及各种企业引进现代化设备，电力电缆的应用正在迅速增加，其故障率也越来越频繁，保证电力电缆的安全运行已成为电力系统一个重要的技术。因此，本文从电力电网的常见故障着手，分析其故障产生的原因以及相应的对策，以期为电力行业提供帮助。

关键词：电网 电缆 故障 原因

中图分类号：TM75 文献标识码：A 文章编号：1009-5349（2018）11-0254-02

电力电缆是电气工程的一个重要组成部分，用于电力传输和分配方面，其具有可靠的电力供应、施工方便、良好的绝缘性能，以及提供电容提高功率因素、简单的操作和维护等等优点。但电力电缆使用中也有绝缘老化变质，电缆接头过热，保护层机械损伤，引起谐波和过电压故障电缆故障，中间接头和终端头设计、电缆材料选择和工艺等问题。并且，一旦电缆出现事故不仅会给国家造成一定的财产损失，还会危及人民生命安全。

一、电力电缆故障分析

（1）电力电缆过负荷击穿。电缆在长期使用中经常处于持续不断的运行状态，这样的超负荷运行会造成电缆绝缘老化和半导体膨胀裂缝等缺陷，在没有及时发现的情况下，缺陷逐渐扩大，当电力负荷较大时，容易使得电缆线芯的温度上升，长期高温作用下，绝缘老化日益加剧，使用寿命缩短，逐步发展成电缆故障。[1]

（2）电力电缆设计不合理。电缆的设计关系其是否能正常发挥作用，然而很多企业的变电站设计都存在问题。例如，大约在2003年，新疆变电站工程设计基本上选择35KV电压等级电缆，但实际主变压器电压38.5KV，导致电缆过电压运行持久，缩短了电缆的使用寿命，并且当出现过大的电压波动时，容易导致电缆头损坏。

（3）电缆头或中间接头材料问题。电缆接头使用材料的质量也对电缆故障有一定影响。很多企业为了追求利润，选用一些间隔较低的热收缩材料来进行施工。在操作过程中电缆本身会发热，由于电缆绝缘材料和电缆头材质不同，也会产生不同程度的热胀冷缩，长时间运行在电缆和电缆头材料之间会产生裂缝，造成电流外漏，电缆接头处通过漏电释放于半导体，造成电缆绝缘被击穿，引发电缆故障。

（4）电力电缆因谐振过电压击穿。当一些回路多次作用于相同幅度的电压，每次都会造成一定程度的绝缘损坏，在正常操作期间导致绝缘降低，造成绝缘体薄弱，在谐波过电压超过电缆损伤部分的极限值，会造成电缆击穿。

（5）电缆终端制作工艺。电缆终端电晕放电主要是因为电缆三芯分叉处距离较小，芯与芯之间的空隙形成一个电容，可导致相间或对地放电，长期放电会使电缆终端损坏。

二、电力电缆故障产生的原因分析

（1）机械损伤。电缆出现故障的很大部分是由于最初安装时人为造成的机械损坏，或者是由于安装后附近电缆维修时造成的损坏。并且，如果损害严重时人们会及时维修，但是细微的损害却不能被及时发现或者及时处理，这样长时间后损伤部位就会逐渐扩大，绝缘体逐渐失去保护作用，造成损伤部位彻底崩溃形成故障。

（2）绝缘老化变质。电缆绝缘由于其本身特性在电力运行长时间发热后会受到影响，自身绝缘能力会降低。调查显示，电缆故障中因绝缘体发生变化的故障为19%。在电场作用下，电缆绝缘介质发生游离，使得绝缘能力降低；介质处于电离状态时，气隙中会产生臭氧，绝缘介质受到腐蚀。温度过高，绝缘会老化变质，电缆内气隙发生游离会导致局部过热，进而使得绝缘发生炭化。电缆过载情况下，电缆运行超出了最大负荷力。在电缆密集的区域，电缆通道、电缆沟如果通风情况不好，电缆及其附近的热力管会因为温度过高造成自身的损伤。

（3）电缆外皮的腐蚀。电缆外皮腐蚀有化学腐蚀、电腐蚀两种。通常情况下，电腐蚀主要发生在电缆周围具有较强电力的情况下，大部分处于电缆周围的地下电场，受其影响电缆会发生电腐蚀。在设有电缆的地方，若存在煤气站、酸碱作业，会造成电缆发生化学腐蚀，进而产生电缆故障。

（4）过电压。过电压具有电缆内部、大气过电压两种。相关研究表明，外界环境中电缆故障的发生主要是由大气过电压导致的。另外，电缆自身存在的问题也会造成电缆处于过电压时发生故障。

（5）电缆绝缘物的流失。电缆施工时地下会因不同的地形导致电缆存在高低落差。在绝缘油向下流动的情况下，电缆的绝缘性会降低，进而造成电缆发生故障。这类故障主要发生于不滴流电缆、油浸渍纸电缆中。

（6）设计和制作工艺不良。电缆属于需要重点保护的高危制造行业，要求设计、选材、施工都要严谨，体现其安全性，任何一个环节处理不当，都会对社会产生不良影响。但是有些企业在制造过程中追求经济效益而忽视了其安全性，具体来说，主要体现在这几个方面：电缆制造时的护层缺陷，在包装绝缘时出现裂纹损伤等缺陷；电缆配件制造缺陷，如铸铁有砂孔，陶瓷机械强度不够，附带材料质量不过关，以及后期工作人员绝缘材料的维护和管理疏忽，导致电缆绝缘材料潮湿等等。

三、电缆故障的防范对策

对电缆故障的防患于未然是保障电缆安全运行的前提，是任何企业部门都不能疏忽的工作。电缆故障防范对策包括：

（1）运行维护措施。制定符合公司电缆操作的系统，进行定期巡回检查和维护预防性维护工作。操作部门应当建立电缆运行参数，做好巡回检查记录，维护试點测试周期。运营部门应保持对电缆的绝缘监测；对负载较重的电缆线路实时测量，防止电缆发热，腐蚀绝缘体；对受到严重腐蚀的电缆线路进行蚀监测，防止电缆腐蚀。

（2）电缆工程质量控制。对电缆的制作质量进行严格把关，首先在材料的选择上要确保所用的任何材料都符合国家质量检测规定，电缆配件应该选择正规厂家的良好水平生产产品，任何电缆在使用时都要确保其有认证检验记录。施工时要有专业人员进行操作，以避免操作过程中对电缆的损坏，同时要避免与其他工程同时进行。最后，进行电缆验收时也要符合国家规定的验收标准，这样通过环环相扣，严把质量关。

（3）电缆高压试验注意事项。只做直流耐压试验，不做交流耐压试验，以避免绝缘产生永久性的伤害。对新电缆要进行测试，在确保其符合质量要求时，进行一次耐压测试即可。对于使用过的电缆，可逐渐降低耐压试验压力，由于压力测试是具有一定破坏性的，测试过程中会在一定程度上损伤电缆，因此如果条件许可，可以适当降低测试的次数，使得电缆使用时间减少。

（4）电缆故障抢修措施。就电缆维修情况而言，某些地方会反复发生电缆故障，所以相关部门应当制定完善、有效的维修规划，快速找出电缆故障发生的原因，并采取有效的措施。电缆附件安装应遵循“谁生产谁负责”的原则，明确责任体系，避免后续的责任纠纷。在生产电缆头时，要严格遵守安装技术，热缩管加热、冷管抽拉正确，电缆两端必须完全密封，配件根据制造商的说明程序安装，出现问题应联系厂家解决，必要时可建立生产监督机制，以法律等准则确保生产无误。电气连接电缆接头时，要避免过度压力导致线鼻子断裂，要确保电缆头屏蔽层有足够的安全距离。[2]

四、结语

综上所述，电力电缆在电力系统中的安全运行，具有重要意义。工作人员要尽量确保电缆的正常运行，在其出现故障时要能够快速、准确地确定电力电缆故障点，最大限度地降低电缆事故造成的损害。由于用户电缆故障和埋藏环境比较复杂，所以要求工作人员有较高的技术能力，同时要基本熟悉电缆的嵌入环境，根据不同的故障作出最快的应急方案。

参考文献：

[1]杨波，王瑞芳，王雄，赵毅灵.电网地埋电力电缆常见故障及故障排除[J].科技资讯，2017，15（17）：38-39.

[2]金祖山，吴明祥，李思南，潘杰.浙江电网电力电缆故障的原因分析和对策[J].浙江电力，2014，33（5）：6-10.

责任编辑：关磊

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