高压电缆故障原因分析及对策研究陈朝阳

高压电缆故障原因分析及对策研究陈朝阳

陈朝阳

（国网江苏省电力公司常州供电公司江苏常州213000）

摘要：电力电缆相对架空线路，有很多优势，因而在近些年被广泛使用。但是，随着高压电力电缆越来越广泛的使用，电缆在设计、生产、施工、运行等方面出现的问题也逐步暴露。为了保障电缆线路安全可靠运行，本文对高压电缆产生故障的原因进行详细阐述，并提出减少电缆故障的相应对策，为电缆设计、生产、施工、运行、管理等部门提供借鉴和参考。

关键词：高压电缆；故障原因；故障预防

1导言

高压电缆线路相对架空线路而言，由于其大部分埋在地下，一旦发生故障问题，电缆的故障探测和修复都比较困难，必须利用先进的探测设备来快速查找出现故障的精确位置，以便及时抢修和恢复线路正常供电。因此，电缆故障的预防的重要性无论从经济上还是管理上，均远高于事后的故障抢修，本文就电缆出现故障的原因进行详细阐述，并提出防止电缆故障的应对措施和方法。

2出现电缆故障的原因

根据运行经验统计，在引起电缆故障的原因中，主要有外力破坏、电缆附件质量问题、敷设施工隐患、本体质量、规划设计等五个因素。

2.1生产制造原因。电缆在生产过程中，由于部分技术人员技能水平不到位、生产环境不理想、生产制造工艺存在问题等，均可能导致高压电缆出现绝缘偏心度不合格、绝缘屏蔽厚度不太均匀、交联度不均匀、绝缘内部含有气泡或杂质以及电缆金属护套密封性能不良等缺陷。生产制造过程中产生的缺陷在电缆投运后会被逐步放大，进而逐步形成故障。

2.2规划设计原因。由于部分设计人员在规划设计过程中，对高压电缆专业知识了解不深，现场情况不熟，在进行高压电缆及电缆附件的选型设计过程中，没有充分考虑该工程所在地区的地质、环境、气象等条件，没有合理设计结构、选用能满足工程实际的电缆种类、型号、参数等，从而造成电缆在后期使用过程中出现逐渐出现隐患、缺陷和故障等。

2.3施工工艺原因。由于电缆附件的特殊结构和其性能要求，其在安装过程中对环境、人员水平、施工工艺等的要求都比较高。部分电缆工程由于种种原因，存在赶工期等情况，施工人员迫于压力往往忽视电缆附件的安装环境，导致电缆终端或中间电缆接头可能局部受潮、含杂质、绝缘回缩未充分释放等情况，成为后期电缆运行的隐患。少数施工人员未能严格按规程和工艺要求进行施工，导致电缆的接头设置不当、导体的连接管接触不良、中间接头密封不佳、电缆的外护层受损、电缆弯曲半径不符合要求等情况，为电缆的后期运行埋下隐患。

2.4外力破坏原因。由于电力电缆敷设于地下，相对半径隐蔽，而早期敷设的电力电缆，部分工程的竣工资料不全、部分线路因迁改或抢修等原因而没有及时把资料修改、部分电缆线路的电缆标志牌、标志桩缺失等，再加之部分市政施工人员电力安全意识薄弱，为赶工期违章作业，在未进行人工试挖探坑的情况下盲目挖掘、打桩，对电力电缆造成损害，由外力破坏引起停电事故。

2.5过负荷运行。根据西部某省的高压电缆长期运行的情况看来，大多数电缆的运行状况出现过负荷运行，而且不少电缆投入运行后缺乏维护，有的电缆的运行环境恶劣，散热条件差，导致在夏季的高负荷运行中电缆导体产生大量的热量而使电缆温度过高。经过高温、高电压、潮湿环境等长期作用，加之电缆和电缆附件本身或施工中某些缺陷的存在，容易产生老化问题，降低绝缘材料的绝缘性能和机械性能，从而使电缆发生故障。

2.6电力电缆防偷盗措施不足。虽然因偷盗引起的电缆线路故障次数有所下降，但电缆偷盗情况依然存在，且偷盗更趋向于专业化、职业化，而有效防范措施和手段有限。例如，连接金属护层与接地极的同轴电缆线被盗,则会引起金属外护套上产生很高的悬浮电位,不但使得电缆护层保护器因长时间过电压运行而损坏,严重的引起电缆外护套多点接地,直接威胁到电缆线路的安全运行。

3预防高压电力电缆故障的几点对策

3.1加强电力电缆和电缆附件选型、订货、验收及投运的全过程管理。结合历年发现的缺陷，完善电缆设备及相关配件的定货技术标准，把好电缆设备入口关。加强贯穿电缆全生命周期的电缆设备质量评估以及供应商、施工单位等信誉评价。优先选择具有良好运行业绩和成熟制造经验的制造厂家生产的电缆及电缆附件。对220kV及以上电压等级电缆、重要的110（66）kV及以下电压等级的电缆线路，进行监造和工厂验收。运行在潮湿或浸水环境中的110（66）kV及以上电压等级的电缆应有纵向阻水功能，电缆附件应密封防潮；35kV及以下电压等级电缆附件的密封防潮性能应能满足长期运行需要。

3.2规划设计人员应熟悉现场、环境等情况，按照电缆全寿命周期管理的要求，根据设计线路的输送容量、系统运行条件、电缆路径、环境条件、敷设方式等因素合理选择电缆和附件结构型式，确保电缆及电缆附件能够满足现场运行要求。根据电缆线路工程施工、运行维护、生产管理的技术标准和要求，深度参与设计审查，纠正设计偏差、统一设计标准，从源头上把握电缆线路的工程质量。

3.3提高电缆敷设安装质量及电缆附件施工工艺水平

3.3.1电缆敷设安装关键工序的质量控制：

电缆敷设时，应先勘查施工现场情况，编写“施工三措”（组织措施、技术措施、安全措施），对现场环境可能引起的影响施工质量或进度的问题，提前进行处理。机器敷设时，在适当的位置放置输送机、滚轮，并保持各输送机同步工作，确保牵引力和侧压力不超出相关标准。电缆应无机械损伤，防火措施应符合设计要求，接地应良好，电缆支架等的金属部件防腐层应完好，单芯电缆的金属护层的接线正确可靠。电缆的固定、弯曲半径、与其他管线和构筑物的距离应符合要求。

3.3.2电缆附件施工工艺的质量控制：

从实际运行经验来看，电缆附件是电缆线路中相对薄弱的部位，也是非外力破坏时，电缆线路在发生故障率最高的部位。加强对电缆附件的施工工艺控制是整个电缆线路施工中最为关键的环节。施工时，应严格按照相关标准和工艺流程进行施工，严格控制施工质量，环境温度宜控制在0oC～35oC，相对湿度宜为70％以内，户外施工时，应搭好平台、在施工地点上方搭好帐篷，防止灰尘侵入。。电缆终端的制作，从电缆外护层的剥切开始到制作结束，必须连续进行，一次完成，以免电缆受潮；芯线连接应紧密，应力锥安装位置应正确，接地线应连接牢固，防潮密封应可靠。同时，加强对现场施工工艺质量监督管理，及时制止和纠正不符合标准的施工作业，杜绝为抢工程进度而影响施工质量的行为，确保电力电缆附件安装质量满足标准要求。

3.4加大防外力破坏工作力度。加强电力设施、电力电缆保护宣传工作，通过新闻媒体的宣传，增强公众对电力设施保护的意识，联合当地公安机关开展电力设施专项保护活动。加强与市政、雨水、污水、燃气等部门的信息沟通与交流，共享道路开挖和施工信息，提早介入，尽量从源头控制外力破坏的发生；针对有电缆线路的施工区域及时进行施工交底，增强“施工安全告知书”使用效果及法律效力；并安排巡视队伍开展定期巡视和第一责任人不定期特巡，及时解决施工中出现的意外情况。对危险隐患较大的危险源落实专人现场看护，及时制止各种违章施工作业。

3.5加强对电缆设备的运行、维护工作。严把试验和验收关，严格按照标准对新建电缆线路进行验收，并开展相关试验,对不符合标准要求的，未整改达标前严禁投入运行。加强对电缆线路的在线检测，定期开展红外测温、护层电流测试、高频局放检测等工作，及时发现电缆线路中出现的微小隐患，通过日常检修、技改、大修等工作及时将其消灭在萌芽状态。合理控制电力电缆通流量，及时对接近或超载的电缆线路进行负荷分流，避免电缆长时间过载运行。

3.6加强技术培训和提高人员素质。加强技术交流，与电缆专业发展较好的兄弟单位建立定期交流机制，互派青年骨干进行技能水平和专业管理的学习和交流，弥补发展短板。参与行业会议交流，学习借鉴省内外、国内外先进的管理水平和作业方法，加快专业发展。大力培养电力电缆高层次专家人才，通过高层次专家人才带动一批一线电缆员工，进而全面提升电缆专业人才素质、技术水平和管理水平。

4结论

电缆的使用虽然使城市更加的美观，利用其地下输送电能的优势，可以放心的使用高压输电方式来满足用户的用电需求，但是电缆经常由于各种原因发生故障，这是很难避免的。本文通过全面深入的分析高压电缆发生故障的原因，提出了减少电缆发生故障的相应措施，为电缆生产、设计、施工、运维和管理人员提供借鉴和参考。

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作者简介：陈朝阳（1985.2-），男，硕士，电气工程师，电缆技师，主要从事电力电缆运维、管理工作。