史德生 卞秋野

摘要：随着社会生产力的不断发展，各行各业对电能的需求量越来越大，高压电力电缆在电力系统变送电的应用越来越普遍。由于受外界光、热和氧化等作用造成电力电缆的绝缘性降低，最终可能导致短路故障的产生。为了避免损失，降低电力电缆故障率，电缆的故障检测和事故分析就显得非常重要。在本文中，主要是结合自身实际经验，对110kV及以上高压电力电缆检测方法以及故障原因进行了一定的分析，并结合试验对其进行了探讨。

关键词：高压电力电缆;故障原因;故障检测

一、高压电力电缆的故障原因分析

（一）线路短路

导致输电线路出现短路问题的原因有如下几种：一是受到外力及人为操作失误，进而造成导电体连接的输电线路短路。电缆的绝缘层长时间受到电流、电压的影响，使得絕缘层出现老化，进而引发故障问题;二是电力系统导线受到风力的影响，而发生碰撞、绞线等问题，导致线路短路。

（二）断路故障

当输电线路某处发生断路，就会导致电路系统回路不顺畅，也就表示出现了短路故障。电缆断路，输电线路断口处就会出现电弧现象，从而引发更为严重的电力事故。通常而言，造成电缆出现断路问题的原因是：导线接头被烧断、接触不良、某一相导线断开等等

（三）电缆接地故障

电缆接地故障的产生都是人为操作失误，或者是一些偶然因素导致。一般来说，当电力系统导线断开，产生接地故障，这时，输电线路就会对周围的导体进行放电，从而造成更为严重的安全问题。

（四）闪路故障

通常情况下，电缆处在低电压是绝缘状态良好，不会发生短路故障。当电压值上升到一定高度后，或者是在某段时间某处电压呈持续上升状态，则就会瞬间击穿绝缘体，出现闪路故障。

（五）自然因素造成的电缆故障

由自然因素引起的故障有电缆变形、绝缘物流失等等。例如：地面沉降，会使电缆产生各种程度的损坏、变形等。主要是地面下沉会改变电缆受力情况，电缆线外护套等都会发生损坏。

二、高压电力电缆的试验

（一）绝缘性能的检测

高压电力电缆的绝缘测量应该使用2500V电压表进行。在测量前要断开线路上所有的外接线，并且上电运行过的输电线路进行放电之后才可以进行测试。在测量过程中，需等待读数稳定后才能记录数据。电缆的绝缘性能和电缆的温度、距离相关。为方便观察，测量结果可以转换为室温下单位公里数的数据。其换算关系如下：

其中，是室温下单位公里电缆的绝缘阻值;为0℃时距离为1的电缆的绝缘电阻值;L是电缆的长度;K是电缆的温度系数。

（二）电缆的相位检测

对电缆进行相位检测，只需将电缆的每相分别接地，然后在电缆起始位置测量相应相位的绝缘电阻是否为0即可。

（三）直流耐压和漏电流试验

直流耐压和漏电流实验可以一起完成，实验的步骤也相同，只是实验内容的重点不一样。直流耐压实验是检测电缆的耐压强度，所需实验电压高，而漏电流实验是测试电缆的绝缘性能，在低电压环境下就可进行。由于微安表在回路中位置不同，电缆电流直流耐压和漏电流试验的接线方式可分为微安表在高压侧和低压侧两种。其中微安表在高压侧测量结果比较准确，但由于电压等级高，导致读数和调节仪表量程都很不方便。而表在低压侧由于高压引线杂散电流的影响，导致测量结果不准确。35kV以上的电力电缆，由于实验电压比较高，造成电缆附近存在漏电流，其可以用对电缆加设屏蔽的方式消除。

三、交流耐压故障的故障分析实验

（一）电压谐振耐压实验

电源谐振或者叫串联谐振，此种实验方式主要用于当被测产品所需实验电压很高。对于电力电缆，它的电容容量是一定的，在实验中，可以通过改变电感和电源频率来使实验电路形成谐振。

（1）电感调节，试验中必须考虑可调电抗器的自身情况，通常电抗器的外形尺寸和重量都比较大，从电抗器的制造工艺特点考虑，很难调节可调电抗器的范围，因此应用调节电抗器的方式在现场实验不实际。

（2）频率调节。实验回路的感抗和容抗都是已知的，若使回路形成谐振同样也可以采取改变回路电源频率的方法。

（二）并联谐振耐压试验

当试验电压可以达到目标值但试验电流不能满足需要时，可以使用并联谐振的方法进行试验。其等效电路图如图3所示。

当回路中时，回路中发生谐振。其中C为Cx、C1、C2。的总容抗。产生谐振时，并联两个并联之路的电流会比较大，但变压器输出电流比较小，可以近似为0。此时，回路电压较低，试验品电容值较大，低压电抗器成本价格低廉，从而使试验成本降低。

（三）串并联综合耐压试验

在待试品要求试验电压较高，同时其电容量又比较大时，简单的串联谐振和并联谐振的方式就不能满足实验条件了。长度和容量各不相同的高压电缆，试验中和其匹配的电抗器的参数和个数也不尽相同。并且对于现场检测人员来讲，也不会配备多个高压电抗器供实验测试使用。因此，采用配备足够的电抗器来进行试验难度较大。此时就可以应用串并联综合补偿的方法完成实验。

结论：在电力系统中，电力电缆作为电能的输送通道而存在。那么电力电缆工作的可靠性就显得尤为重要，这是社会生产的一个重要保障。本文通过对电力电缆故障检测的分析研究得出，必须加大电力电缆的管理力度，做好日常的保养和维护。同时掌握科学的检测方式，及时排除故障，才能够保证电力系统的正常运行，促进我国电力行业的持续发展。

参考文献

[1] 蓝建兴. 110kV高压电缆故障分析及运行维护措施研究[J]. 数字通信世界， 2019， 169（01）：250-251.

[2] 陈奕宏. 110kV高压电缆故障分析及运行维护措施研究[J]. 数字化用户， 2019， 025（024）：230.