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摘 要：电力电缆作为一种常见的设备，就不可避免的发生故障。我们在施工过程中有效组织电桥法、直流冲击法、音频法这几种检测方法，即时查找电缆故障原因，确定故障类型。
关键词：电力电缆 故障原因 检测方法
一、前言
电力电缆线路一次性投资较大，受到经济条件限制电力电缆不能及时更换增加，使电缆处于高负荷运行状态；加之从业人员素质参差不起，电力电缆线路敷设安装质量和运行维护得不到保证，造成电缆线路运行事故明显增加。电缆发生故障时如果采用传统的人工搜寻方法，容易浪费大量的人力物力，还不能达到预期的效果，这样耽误了生产的时间，给莱钢造成了很大的损失，运用科学的检测方法，及时检测故障原因，就可以减少电缆的检修时间，提高电缆利用率。
二、高压电力电缆的故障原因
（1）电缆本体及电缆附件制造质量差
一般在电缆生产过程中容易出现的问题有绝缘偏心、绝缘屏蔽厚度不均匀、绝缘内有杂质、内外屏蔽有突起、交联度不均匀、电缆受潮、电缆金属护套密封不良等，有些情况比较严重可能在竣工试验中或投运后不久出现故障，大部分在电缆系统中以缺陷形式存在，对电缆长期安全运行造成严重隐患。
电缆接头分为电缆终端接头和电缆中间接头，不管什么接头形式，电缆接头故障一般都出现在电缆绝缘屏蔽断口处，因为这里是电应力集中的部位，因制造原因导致电缆接头故障的原因有应力锥本体制造缺陷、绝缘填充剂问题、密封圈漏油等原因。
（2）施工质量差
因为施工质量导致高压电缆系统故障的事例很多，主要原因有以下几个方面：一是现场条件比较差，电缆和接头在工厂制造时环境和工艺要求都很高，而施工现场温度、湿度、灰尘都不好控制。二是电缆施工过程中在绝缘表面难免会留下细小的滑痕，半导电颗粒和砂布上的沙粒也有可能嵌入绝缘中。
（3）环境及外力破坏
交联电缆过负荷运行时，线芯温度升高，电缆受热膨胀老化，在电缆沟内电缆在支架立面上，长期运行电缆蠕动力量很大，导致支架立面压破电缆外护套、金属护套，挤入电缆绝缘层导致电缆击穿。
三、故障类型
（一）断路故障
在若电缆相间或相对地绝缘电阻达到所要求的规范值，但工作电压不能传输到终端，或终端有电压，却负荷能力差。如图1在A相A点存在电阻Rk，当阻Rk=∞时，即为断路故障。
（二）短路故障
若电缆相间或相对地绝缘受损，其绝缘电阻小到能用低压脉冲法测量这一故障。如图1在B相B点对地电阻Rg，当阻Rg=0时，即为短路故障。
（三）高阻故障
电缆相间或相对地绝缘受损，但绝缘电阻大，不能用低压脉冲法测量这一故障。它是相对短路故障的说法，主要包括泄露性高阻故障和闪络性高阻故障。
四、高压电力电缆的故障检测
（一）电桥法
用电桥法进行故障预定位，直流电桥法预定位原理图如图所示。R1为电桥的标准电阻，L为电缆长度，X为测量处与故障点的距离。设单位长度电缆金属层电阻为R0，调节电阻R2，使检流计指示为0，此时电桥平衡，有：[L+(L-X)]R0/XR1=R1/R2解得：X=2L/(1+R1/R2)
图2 电桥法原理图
（二）直流冲击法
直流冲击法是比较原始的方法，首先利用球隙放电产生脉冲电压，该电压在护层绝缘破损处产生多频谱放电电流、声、光及磁场等放电信号，然后通过现场检测放电信号来对故障点进行精确定位该方法的特点是试验装置简单、操作方便，主要适用于新敷设的电缆，特别适于尚未填埋的电缆，这时利用裸耳即能听到故障点放电声，在深夜效果更明显。但由于此法的冲击电压及能量较高，长时间放电时对电缆金属护层及外护套都有破坏性，还会将正常运行时不必处理的薄弱点击穿扩大为故障点，因此对已投运的高压电缆不提倡使用此法。
（三）音频定位法
当地面干燥、水泥路面无法感应信号时，可采用音频法对电缆护层故障点进行定位。将音频信号发生器一端与金属护层连接，另一端通过地钎接地，将步进电压探头接在音频接收器上，沿电缆长度方向移动探头，在故障点附近将会收到很强的信号，而在故障点处接收到音频信号最弱，根据此特点，即可找到故障点。其原理如图所示：
图3 音频定位法的原理图
综上所述，对于高压电缆的绝缘故障，可分两步进行检测：先用电桥法进行预定位；然后根据不同情况，采取不同方法进行精确定位，对于未回填新敷设电缆的外护套故障，可用直流冲击法进行精确定位；对于已回填电缆和旧电缆，可采用音频法进行定位。
五、结束语
我们在检修、抢修施工中采用以上方法快速的找到了电缆故障点。了解电缆故障的原因，避免了类似事故的发生。明白故障检测方法让我们及时检测到故障原因及故障点，提高了施工时间，增加了我们处理电缆事故的能力，同时为生产的顺利进行提供了保障。
参考文献：
[1]《电气设备的故障监测与诊断》 余道松编著,冶金工业出版社,2001
[2]《高压电气设备试验与状态诊断》李景禄,水利电力出版社,2008
[3]《支持向量机理论及其应用分析》方瑞明 , 2007,中国电力出版社
关键词：电力电缆 故障原因 检测方法
一、前言
电力电缆线路一次性投资较大，受到经济条件限制电力电缆不能及时更换增加，使电缆处于高负荷运行状态；加之从业人员素质参差不起，电力电缆线路敷设安装质量和运行维护得不到保证，造成电缆线路运行事故明显增加。电缆发生故障时如果采用传统的人工搜寻方法，容易浪费大量的人力物力，还不能达到预期的效果，这样耽误了生产的时间，给莱钢造成了很大的损失，运用科学的检测方法，及时检测故障原因，就可以减少电缆的检修时间，提高电缆利用率。
二、高压电力电缆的故障原因
（1）电缆本体及电缆附件制造质量差
一般在电缆生产过程中容易出现的问题有绝缘偏心、绝缘屏蔽厚度不均匀、绝缘内有杂质、内外屏蔽有突起、交联度不均匀、电缆受潮、电缆金属护套密封不良等，有些情况比较严重可能在竣工试验中或投运后不久出现故障，大部分在电缆系统中以缺陷形式存在，对电缆长期安全运行造成严重隐患。
电缆接头分为电缆终端接头和电缆中间接头，不管什么接头形式，电缆接头故障一般都出现在电缆绝缘屏蔽断口处，因为这里是电应力集中的部位，因制造原因导致电缆接头故障的原因有应力锥本体制造缺陷、绝缘填充剂问题、密封圈漏油等原因。
（2）施工质量差
因为施工质量导致高压电缆系统故障的事例很多，主要原因有以下几个方面：一是现场条件比较差，电缆和接头在工厂制造时环境和工艺要求都很高，而施工现场温度、湿度、灰尘都不好控制。二是电缆施工过程中在绝缘表面难免会留下细小的滑痕，半导电颗粒和砂布上的沙粒也有可能嵌入绝缘中。
（3）环境及外力破坏
交联电缆过负荷运行时，线芯温度升高，电缆受热膨胀老化，在电缆沟内电缆在支架立面上，长期运行电缆蠕动力量很大，导致支架立面压破电缆外护套、金属护套，挤入电缆绝缘层导致电缆击穿。
三、故障类型
（一）断路故障
在若电缆相间或相对地绝缘电阻达到所要求的规范值，但工作电压不能传输到终端，或终端有电压，却负荷能力差。如图1在A相A点存在电阻Rk，当阻Rk=∞时，即为断路故障。
（二）短路故障
若电缆相间或相对地绝缘受损，其绝缘电阻小到能用低压脉冲法测量这一故障。如图1在B相B点对地电阻Rg，当阻Rg=0时，即为短路故障。
（三）高阻故障
电缆相间或相对地绝缘受损，但绝缘电阻大，不能用低压脉冲法测量这一故障。它是相对短路故障的说法，主要包括泄露性高阻故障和闪络性高阻故障。
四、高压电力电缆的故障检测
（一）电桥法
用电桥法进行故障预定位，直流电桥法预定位原理图如图所示。R1为电桥的标准电阻，L为电缆长度，X为测量处与故障点的距离。设单位长度电缆金属层电阻为R0，调节电阻R2，使检流计指示为0，此时电桥平衡，有：[L+(L-X)]R0/XR1=R1/R2解得：X=2L/(1+R1/R2)
图2 电桥法原理图
（二）直流冲击法
直流冲击法是比较原始的方法，首先利用球隙放电产生脉冲电压，该电压在护层绝缘破损处产生多频谱放电电流、声、光及磁场等放电信号，然后通过现场检测放电信号来对故障点进行精确定位该方法的特点是试验装置简单、操作方便，主要适用于新敷设的电缆，特别适于尚未填埋的电缆，这时利用裸耳即能听到故障点放电声，在深夜效果更明显。但由于此法的冲击电压及能量较高，长时间放电时对电缆金属护层及外护套都有破坏性，还会将正常运行时不必处理的薄弱点击穿扩大为故障点，因此对已投运的高压电缆不提倡使用此法。
（三）音频定位法
当地面干燥、水泥路面无法感应信号时，可采用音频法对电缆护层故障点进行定位。将音频信号发生器一端与金属护层连接，另一端通过地钎接地，将步进电压探头接在音频接收器上，沿电缆长度方向移动探头，在故障点附近将会收到很强的信号，而在故障点处接收到音频信号最弱，根据此特点，即可找到故障点。其原理如图所示：
图3 音频定位法的原理图
综上所述，对于高压电缆的绝缘故障，可分两步进行检测：先用电桥法进行预定位；然后根据不同情况，采取不同方法进行精确定位，对于未回填新敷设电缆的外护套故障，可用直流冲击法进行精确定位；对于已回填电缆和旧电缆，可采用音频法进行定位。
五、结束语
我们在检修、抢修施工中采用以上方法快速的找到了电缆故障点。了解电缆故障的原因，避免了类似事故的发生。明白故障检测方法让我们及时检测到故障原因及故障点，提高了施工时间，增加了我们处理电缆事故的能力，同时为生产的顺利进行提供了保障。
参考文献：
[1]《电气设备的故障监测与诊断》 余道松编著,冶金工业出版社,2001
[2]《高压电气设备试验与状态诊断》李景禄,水利电力出版社,2008
[3]《支持向量机理论及其应用分析》方瑞明 , 2007,中国电力出版社