一、电力电缆故障原因分析

 

（1）电力电缆故障的主要原因如下：

 

1.电缆结构损坏、土地沉降等自然灾害导致电缆损坏等机械损坏故障。

 

2.电力电缆老化和潮湿引起的故障，如地埋电力电缆腐蚀、穿孔潮湿、电缆头生产不合格导致金属护套故障，主要影响电力电缆的绝缘介质结构。

 

3.电力电缆原材料质量问题，如电缆铅铝护层质量不合格或绝缘材料质量不合格。

 

4.工艺造成的电力电缆问题，如生产加工电缆生产工艺问题，导致电缆生产质量不达标，出现故障。

 

5.电缆绝缘物击穿或过电压导致电力电缆出现问题。

 

二、电力电缆故障类型

 

通过对电力电缆故障类型的研究，总结了以下不同的分类方法：

 

（1）根据故障现象，可分为两种，一种是封闭故障，另一种是开放故障。

 

（2）根据故障的位置，可分为两种，一种是电缆本体的故障问题，另一种是接头的故障问题。

 

（3）根据接地现象，可分为单相接地故障、开路故障或多相接地混合故障。

 

（4）根据故障绝缘电阻大小，可分为三类，一类为开路故障，电缆相间或相对绝缘电阻大小在相应标准范围内，但电缆不能向终端发送工作电压，或终端可接收电压，但负载能力不强，最经典的开路故障为断线故障；第二类为低电阻故障，电缆相间或相对绝缘区域损坏，但电阻值很小，可通过低压脉冲法测量绝缘电阻值。如果故障区域形成的对地电阻等于零，则可确定电缆故障为短路故障；第三类为高电阻故障。与低电阻故障相比，高电阻故障也出现了电缆相间或相对绝缘区域的损坏问题，但形成了较大的绝缘电阻，不能借助低压脉冲阀进行测量，故障类型也分为闪络故障和泄漏类型。

 

三、电力电缆故障测试技术分类

 

电力电缆故障测试技术主要有以下几种:

 

（1）脉冲电压故障测试技术。该方法也被称为“闪光测试技术”，主要检测低压电缆故障，通过DC高压和脉冲高压信号测试电缆故障，测量故障点之间放电电压脉冲的来回时间，测试速度更快，操作更简单。但该方法的安全性一般，与设备连接容易导致电路串联，导致测试仪器故障问题。分压器耦合电压形成的波形可能不会发生非常明显的变化，难以识别故障。

 

（2）脉冲电流故障测试技术。该技术利用电流耦合器测量电缆故障击穿过程中产生的电流脉冲信号，并结合脉冲电流波形的变化来识别故障的具体类型。与脉冲电压故障测试方法相比，该方法更安全，可靠性强，波形变化更明显。

 

（3）雷达故障测试技术。该技术也被称为“低压脉冲反射故障测试技术”。根据其原理，分析了故障点产生的脉冲和反射脉冲产生的时差和波形的变化，然后确定了电缆故障的位置。

 

（4）高压闪络故障测试技术。该技术也被称为“直接闪光故障测试技术”，通常用于高阻闪络故障。该方法不能直接接触闪光灯，分离闪光灯的工作功率和测试设备的功率，接线的更换和接线间距的调整需要断电。故障测试完成后，电缆和电容器需要重复放电。为了使故障测量结果更加准确，可与低压脉冲故障检测技术配合使用，使故障检测更加全面。

 

（5）三脉冲法电力电缆故障测试技术。借助三脉冲发生器测量高阻故障，故障电缆可获得高压脉冲，然后充分击穿故障区域。在击穿电弧阶段，会产生多个低压脉冲，形成完整的反射波。通过这种操作，电缆产生的高阻故障可以转化为低阻故障。并且可以清楚地看到低压脉冲的变化。使其测量的波形更容易识别，并达到更高的故障测试精度。

 

四、电力电缆故障测试步骤

 

电力电缆故障测试主要分为三个环节：

 

（1）诊断电缆故障的具体性质。通过区分故障电缆和非故障电缆，明确故障类型，选择相应的距离测量方法。分类将根据故障的性能进行初步判断。例如，如果在正常运行过程中出现电缆故障问题，只有接地信号，则可以初步判断故障为单相接地故障。如果电路中的继电器保护了流继电器的动作行为，肯定会导致跳闸，可以初步确定电缆故障为两相或三相短路故障。如果不能通过分析故障表象来准确判断，则需要进行导通试验来测量具体的绝缘电阻值。

 

（2）测距环节是粗略的测量距离。通过施加测试信号或分析故障信息，简单确定故障与测量点之间的距离，为后续精确定点测量提供有效的信息支持。结合不同的工作原理，该环节采用的方法主要分为两类：一类是阻抗测距法；另一种是行波测距法。阻抗法的应用只能测量低阻故障，而行波法的应用范围相对较广。行波测距法的具体类型包括脉冲电流法、脉冲电压法和低压脉冲反射法。其中，脉冲电流和脉冲电压的主要差异体现在测量接线和信号上。更简单的是脉冲电流法，也可以细分为脉冲高压闪络法和直流高压闪络法。

 

（3）精确定点环节，即确定故障位置，结合上一环节结果，明确具体故障区域，缩小故障点范围。使用的方法包括放电声测量法或音频感应法。

 

在电力电缆测试过程中，故障测距是整个测试过程的核心。测量结果的准确性将直接影响排除电缆故障的效率和速度。目前，波法通常用于处理电缆故障位置的定点。

 

五、结论

 

本文总结了电力电缆故障的原因、类型、技术类型和测试环节，希望帮助电缆故障的快速处理，确保电力系统的安全稳定运行。