摘 要：隨著城市建設(shè)的加快，電纜在供電網(wǎng)絡(luò)得到越來(lái)越普遍地應(yīng)用。因此，電力電纜的質(zhì)量、施工、安全運(yùn)行則在電力的正常輸送和分配過(guò)程中占有舉足輕重的地位。

關(guān)鍵詞：電力電纜；故障分析；預(yù)防措施

由于電纜線(xiàn)路與架空線(xiàn)路相比有很多優(yōu)點(diǎn)。因此，在10KV及以下的鐵路電力系統(tǒng)中，得到廣泛應(yīng)用。但由于電纜線(xiàn)路成本高，尋找與處理故障困難等原因也受到一定的限制。在電纜的安裝與運(yùn)行，由于機(jī)械損傷，接頭與終端頭的缺陷，絕緣受潮、老化以及鉛皮腐蝕等原因而造成故障。本文主要針對(duì)電力電纜的常見(jiàn)故障，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，人為因素，運(yùn)行環(huán)境等方面進(jìn)行分析，并提出行之有效的預(yù)防措施。

1 電力電纜常見(jiàn)故障及原因

1.1 電力電纜常見(jiàn)故障

在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行過(guò)程中，電力電纜常見(jiàn)的故障主要有低電阻接地或短路故障、高電阻接地或短路故障、斷線(xiàn)故障、閃絡(luò)故障、復(fù)合型故障等。

1.2 電力電纜故障發(fā)生的原因

電力電纜從生產(chǎn)到鋪設(shè)，從施工到運(yùn)行，任何環(huán)節(jié)的疏忽都有可能造成電力電纜故障。發(fā)生電力電纜故障的原因主要有以下幾種。

1.2.1 外力破壞造成電纜故障

這類(lèi)故障原因可占所有原因的一半以上，故障發(fā)生后，大多會(huì)造成大面積的停電事故。當(dāng)電纜直接受到外力損壞，比如進(jìn)行地下管線(xiàn)施工，施工機(jī)械牽引過(guò)大而拉斷電纜，電纜彎曲過(guò)度而造成電纜絕緣層和屏蔽層損壞，電纜切剝過(guò)程中切割過(guò)度，刀痕過(guò)深等都會(huì)對(duì)電纜造成不同程度的損壞。

1.2.2 電纜絕緣受潮和絕緣老化

在電纜生產(chǎn)過(guò)程中，由于制造工藝不良造成電纜保護(hù)層破裂，電纜終端頭密封不良，以及在電纜使用過(guò)程中電纜的保護(hù)套被腐蝕或被異物刺穿，都會(huì)造成電纜絕緣受潮，絕緣電阻降低，電流增大，造成電力故障。此外，電纜絕緣在長(zhǎng)期的電流作用下運(yùn)行，會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，加上電纜絕緣工作環(huán)境的不良，比如在長(zhǎng)期過(guò)電壓或不良的化學(xué)環(huán)境中，導(dǎo)致其物理性能變化，造成電纜絕緣老化或者失效，造成電力故障。

1.2.3 過(guò)電壓和過(guò)熱環(huán)境

電力電纜可能會(huì)因?yàn)槔讚艋蚱渌麤_擊過(guò)電壓，當(dāng)電力電纜線(xiàn)路絕緣層內(nèi)含有雜質(zhì)，屏蔽層和絕緣層老化等情況發(fā)生時(shí)，情況尤為嚴(yán)重。加上，電纜長(zhǎng)期在高電流環(huán)境中，會(huì)過(guò)負(fù)荷工作，產(chǎn)生大量熱量，這樣很容易造成電力電纜故障。

1.2.4 電纜接頭工藝不當(dāng)導(dǎo)致的電纜故障

在潮濕的氣候條件下作電纜接頭，使接頭封裝內(nèi)混人水蒸氣而耐不住試驗(yàn)電壓往往形成閃絡(luò)性故障?；蛘?，在制作電纜中間接頭時(shí)，由于壓接工藝不當(dāng)或壓接質(zhì)量不高，導(dǎo)致接頭在運(yùn)行中發(fā)熱，使電纜絕緣逐漸老化引起電纜接地、相間短路或斷相等故障。或者，在制作電纜中間接頭時(shí)，由于接頭封裝物填充工藝不當(dāng)，使接頭不能良好密封，電纜受潮引發(fā)電纜接地或相間短路。

1.2.5 電纜質(zhì)量問(wèn)題

電力電纜線(xiàn)路中兩種重要材料是電纜以及電纜附件。它們質(zhì)量的好壞直接影響電力電纜線(xiàn)路的安全運(yùn)行。電纜、電纜附件和電纜三頭的制作都有可能存在大的質(zhì)量問(wèn)題，比如電纜絕緣層內(nèi)含雜質(zhì)，電纜運(yùn)輸、貯藏過(guò)程中封閉不嚴(yán)而導(dǎo)致電纜受潮，絕緣管內(nèi)有氣泡、厚度不均勻，預(yù)制電纜三頭剝切尺寸不準(zhǔn)確，設(shè)計(jì)制作人員不按照要求制作電纜接頭等。除此之外，電纜產(chǎn)品的設(shè)計(jì)不良，比如防水不嚴(yán)密，材料強(qiáng)度不夠，選用材料不當(dāng)、陳舊等都會(huì)對(duì)電纜的質(zhì)量造成隱患。

2 確定電纜故障的方法

運(yùn)行中的電纜發(fā)生故障時(shí)，通常用兆歐表（1KV以下的電纜用1000V的兆歐表；1KV以上的電纜用2500V兆歐表）。有時(shí)也借用萬(wàn)用表，測(cè)量絕緣電阻和進(jìn)行導(dǎo)通測(cè)試，其步驟如下。

⑴首先在任一端用兆歐表測(cè)量各相對(duì)地的絕緣電阻值，另兩相不接地，以判斷是否接地故障。

⑵測(cè)量各相間的絕緣電阻，以判斷有無(wú)相間短路。當(dāng)電阻低時(shí)，則可直接用萬(wàn)用表測(cè)量。

⑶用萬(wàn)用表測(cè)量各相間是否導(dǎo)通，相間電阻是否一致。以判斷是否斷線(xiàn)。測(cè)量中，發(fā)現(xiàn)三相間電阻值不一致時(shí)，則用電橋測(cè)量各相間電阻，檢查有無(wú)低阻斷線(xiàn)。

⑷分相屏蔽性電纜，一般均為單相接地故障。應(yīng)分別測(cè)量每相對(duì)地的絕緣電阻。當(dāng)發(fā)生相間短路時(shí)，應(yīng)按照兩個(gè)單相接地故障對(duì)待，檢查是否因在不同的兩點(diǎn)同時(shí)接地而形成相間故障。在試驗(yàn)中發(fā)生的擊穿故障一般為絕緣電阻均較高，很難直接通過(guò)兆歐表測(cè)出，一般均采用加壓實(shí)驗(yàn)的方法確定。在試驗(yàn)中發(fā)生擊穿時(shí)，對(duì)于分相屏蔽型電纜均為一相接地故障，而對(duì)于統(tǒng)包型電纜則有一相接地或兩相短路的可能，應(yīng)分步加以區(qū)別判斷，例如一條10KV統(tǒng)包型電纜在試驗(yàn)中L1擊穿，但并不能因此而判斷為L(zhǎng)1相接地故障，還要分別拆除L2、L3相的地線(xiàn)進(jìn)行加壓實(shí)驗(yàn)，以判斷是否有L1-L2、L1-L3相間擊穿的可能。 在在試驗(yàn)中，當(dāng)電壓升值某一定值時(shí)，電纜發(fā)生閃絡(luò)，電壓降低后，電纜絕緣恢復(fù)，這種故障即為閃絡(luò)性故障。

3 電力電纜故障預(yù)防處理措施

鐵路電力部門(mén)應(yīng)該針對(duì)不同的電力電纜故障采取相應(yīng)的預(yù)防措施，確保鐵路電力的安全運(yùn)行。

3.1 加強(qiáng)電力運(yùn)行周?chē)h(huán)境管理和電纜本身質(zhì)量管理

首先，所選擇的電力電纜運(yùn)行環(huán)境應(yīng)避開(kāi)因?yàn)楦g或者別的原因所造成故障的地方。選擇之前要詳細(xì)勘察周?chē)h(huán)境，包括地質(zhì)污染狀況，針對(duì)不同的地質(zhì)情況采取相應(yīng)的防污染措施，比如化工廠區(qū)域、地下水污染區(qū)域，通道的選擇要慎重。其次，根據(jù)不同的電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境選擇合適的電纜類(lèi)型，注意電纜本身質(zhì)量，防止電纜破壞腐蝕。電纜芯數(shù)要符合要求，主芯橫截面應(yīng)滿(mǎn)足線(xiàn)路負(fù)荷要求，防止電纜過(guò)電壓和超負(fù)荷運(yùn)行。再次，要加大宣傳教育力度，設(shè)置相對(duì)完善的電纜標(biāo)識(shí)，減少電纜意外損壞，比如在10KV電纜線(xiàn)路兩旁設(shè)置醒目的禁止警示牌，勸告不要損壞電力電纜，對(duì)于破壞和盜竊電力設(shè)施的破壞分子進(jìn)行嚴(yán)厲的打擊等，為電力電纜的安全運(yùn)行營(yíng)造一個(gè)良好的環(huán)境。

3.2 加強(qiáng)電纜施工的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化

⑴直埋電纜在敷設(shè)前，應(yīng)進(jìn)行外觀檢查，表面無(wú)損傷，同時(shí)進(jìn)行絕緣電阻測(cè)試和直流耐壓試驗(yàn)，確認(rèn)良好后方可敷設(shè)。

⑵電纜在一般地區(qū)直埋時(shí)，其埋設(shè)深度不應(yīng)小于700mm，當(dāng)穿越車(chē)行道或農(nóng)田時(shí)，其埋設(shè)深度不應(yīng)小于1.0m。穿越車(chē)行道和鐵路時(shí)應(yīng)加安裝保護(hù)管，保護(hù)管應(yīng)伸出枕木頭0.5m。

⑶電纜溝的溝底應(yīng)平整無(wú)石塊，上敷100mm厚的軟土或細(xì)砂，電纜應(yīng)做蛇形敷設(shè)，敷設(shè)后在電纜上面再鋪100mm厚的軟土或細(xì)砂，然后蓋上保護(hù)板（厚度為30mm）或磚。電纜敷設(shè)完畢后，在電纜接頭或兩端應(yīng)留有備用段，備用段的長(zhǎng)度高壓不應(yīng)小于5.0m，低壓不應(yīng)小于3.0m。

⑷所有穿保護(hù)管的電纜，其保護(hù)管的內(nèi)徑應(yīng)大于電纜外徑1.5倍，當(dāng)管長(zhǎng)超過(guò)30m時(shí)，保護(hù)管的內(nèi)徑應(yīng)大于電纜外徑2.5倍。

⑸回填電纜溝時(shí)，應(yīng)去掉雜物，回填土應(yīng)高出地面200～300mm。

⑹直埋電纜在中間接頭處、轉(zhuǎn)彎處、鐵路及其他管線(xiàn)交叉時(shí)，應(yīng)設(shè)電纜標(biāo)志，直線(xiàn)部分沿路徑50～100m處埋設(shè)電纜標(biāo)志。

3.3 對(duì)電力電纜加強(qiáng)巡視和維護(hù)

按照電力電纜運(yùn)行的規(guī)定，定期對(duì)電力電纜線(xiàn)路進(jìn)行巡視和維護(hù)，避免電纜由于長(zhǎng)期過(guò)負(fù)荷運(yùn)行所造成的電纜故障。對(duì)于已經(jīng)存在安全隱患的電纜線(xiàn)路要加強(qiáng)巡視次數(shù)。電纜線(xiàn)路維護(hù)、測(cè)量項(xiàng)目和周期表如下表。