摘要：随着城市规模的扩大和城市建设进程的加快，电力电缆在城市供电中发挥着越来越重要的作用，特别是在一些城市的核心城区，架空输电线路逐渐被电力电缆所取代。同时，电缆数量的不断增加和电缆运行时间的不断延长，使得电缆故障越来越频繁。在此基础上，分析了电力电缆的故障及诊断技术，为电力电缆的维护提供参考。
关键词：电力电缆；故障分析；诊断技术；研究
1 电力电缆故障产生的原因
从总体上看，电力电缆故障的发生对人们的生活有着重大的影响。为了从根本上改变这种现象，有必要分析故障的原因，包括以下几种原因。一是绝缘介质的老化和劣化，因为在电缆负载运行一段时间后，特别是在电力负载的影响下，绝缘保护介质会产生热化学效应，影响性能，甚至丧失绝缘能力；二是过热电力电缆中，由于许多原因，如电缆内部的气隙是自由的，导致局部热量急剧增加，另外，绝缘材料老化，或电缆过载而没有得到有效冷却，如埋地电缆没有良好的通风条件，所以材料高温老化严重；三是机械损伤，造成三个原因，一是外力造成的损伤，如施工过程或运输过程中的意外损伤，造成电缆的电气损伤造成冲击，二是敷设造成的损伤，特别是在张力过大的作用下，绝缘材料损坏，或保护层损坏，第三是自然力的作用，在自然压力下，两端接头处会出现膨胀电缆、护套开裂，还会受到气候变化的影响，造成自然收缩；第四是指电力电缆在大气过电压运行条件下，其绝缘设备会受到影响，如果耐压超过极限，绝缘层会发生断裂，在室外环境下，电缆终端的过电压会引起许多故障，甚至会发生安全事故；第五种是材料缺陷，如电缆缺陷、或电缆附件缺陷、绝缘材料缺陷，无论是哪种缺陷，第六种是保护层的腐蚀，因为在电解液和化学的作用下，电缆外的铅包易受腐蚀，保护层的腐蚀也会因不同程度的发生因素而出现细孔。
2 电力电缆故障的类型
电力电缆故障有多种类型。一是发生低电阻接地或短路故障。总之，它是电缆线路的单相或多相导体对地。绝缘电阻低于正常电阻值，导体具有连续性。常见的有单相接地、两相接地等，其次是电阻接地或短路引起的故障。故障类型与第一点相似，但仍有差异。主要原因是接地或短路电阻具有良好的芯线连接，比较常见的类型有单相接地、两相接地等；第三是开路故障电缆的每相导体符合相应的绝缘电阻，但对导体进行了连续性实验，结果表明一根或几根导体是不连续的。虽然没有断开，但电压不能及时传输到电缆终端。在这种情况下，会导致故障的发生。更常见的是单相和两相三相断线。
3电力电缆故障产生的原因
3.1电力电缆过热。电力电缆过热有两个原因。一是电缆内部自由气隙导致局部热量增加，使绝缘材料碳化；二是电缆超负荷运行，不能有效散热，如埋地电缆或电缆隧道往往通风条件不好，干管内或热管附近的电缆，由于温度过高，会使绝缘材料提前老化。
3.2机械损伤。机械损伤有三种类型。（1） 外力损伤。在施工或运输过程中，如开挖、吊装、搬运等，可能发生意外损坏，危及电缆安全。（2） 敷设引起的损坏，即绝缘材料的损坏和过大张力作用下保护层的损坏。（3） 自然力。电缆护套在电缆中、两端受自然张力或内膨胀力的影响会产生裂纹。同时，电缆在气候变化时会自然收缩和膨胀，使接头的中间或两端断开或导电。
3.3过电压。电缆的绝缘设备有一定的耐压上限。如果在大气过电压和内部过电压条件下运行，将超过其极限，导致绝缘层损坏。户外环境中的许多终端故障都是由过电压引起的，过电压会放大电缆本身的一些缺陷，造成事故。
3.4材料缺陷。有三种材料缺陷。第一，电缆缺陷。不仅铅、铝涂层可能会留下缺陷，而且包装绝缘操作不当也可能造成纸张绝缘缺陷，如褶皱、裂缝、重叠或缝隙等。二是电缆附件有缺陷。缺陷包括砂眼、机械强度差、零件不符合技术标准、装配不良。三是绝缘材料的缺陷。这主要体现在日常维护管理的不足，使电缆中段和两端接头的绝缘介质老化、污染、受潮，降低了街道质量。
3.5护层的腐蚀。在电解和化学作用下，电缆外的铅包极易被腐蚀。保护层的腐蚀可由不同的因素和程度引起，使铅镀层表面呈现红色、黄色和橙色化合物或海绵状孔隙。
3.6绝缘介质老化变质。由于电缆在电力负荷下长时间运行，会对其绝缘保护介质产生热效应、化学效应和机械效应等，长时间运行会引起绝缘材料性能的物理或化学变化，甚至丧失绝缘能力。
4诊断电力电缆故障的技术分析
4.1 声音测量法
声音测量方法是指对电缆故障的检测和诊断，根据电缆本身放电过程中发出的声音进行测量和判断。高压电缆芯线对绝缘层的闪络放电适用于声音测量方法，采用直流耐压测试仪对电力电缆进行故障诊断。当冲洗的电容器达到一个固定的电压值时，球隙将为电缆的故障芯线放电。在这个过程中，会有一个放电“滋滋”的声音。在此基础上，通过听觉可以直接找到裸露电缆的故障位置。如果地下电缆发生故障，应首先确定电缆的走向，在最小放电声的情况下，应使用助听器等低频放大设备查找故障位置。具体的搜索程序和方法有：接近地面上的低音炮，在电缆的方向上缓慢移动，当听到最大放电声音时，可以确定这个地方是电缆故障点。但是，声音的测量方法必须保证过程的安全，并派专人对电缆端部和实验设备端部进行监测。
4.2 零电位检测法
零电位检测法是用精密仪器直接测量接线，无需复杂计算。零电位检测法更适合于短电缆芯线的故障检测。具体检测方法：将故障电缆芯线并联到同一长度的导线上，再在两端加上相同的电压值。在这个过程中，电阻丝上的任何故障点与电阻丝上任何完好点上的相应位置之间的电位差为零；同样，当两点之间的电位差为零时，必须是相应的两点，因为微伏表是负接地的，并且电位等于电缆的故障点，所以微伏表的正极在比较的导线上左右移动直到零点，所以可以判断电缆的故障点为对应点。
4.3 电容电流检测法
电容电流检测法是指在电缆运行过程中，芯线之间、芯线与地面之间有均匀分布的电流，且电容与电缆长度成线性比例。该原理是电容电流检测法测量故障的基础。这种检测方法适用于确定电缆芯线的断裂故障。测量的具体步骤和方法如下：然后从电缆端测量芯线的电容电流值，以检查断丝和完整芯线的电容率，从而初步判断断丝距离的近似点。在此基础上，用公式确定最终失效点。
4.4 电桥检测法
电桥检测方法是用双臂电桥测量流过电缆芯线的电流电阻值，然后精确测量实际电缆长度，并根据电阻与电缆长度的正比例计算出电缆中的故障点。采用电桥检测法诊断短路点接触，或电缆芯的间接短路接触电阻小于1欧姆，故障误差一般控制在3米以下；故障点接触电阻大于1欧姆，可采用高压烧穿技术将电阻降低到小于1欧姆，然后可以按照此方法进行测量。为了用电桥检测法诊断电力电缆故障，必须保证测量的准确性，所以必须使用最短的电桥连接线，电桥连接线的线径应尽可能大，电缆芯线应采用焊接或压接的方式连接。同时，计算时保留所有小数点。
结束语
总之，在当前的城市建设过程中，需要注意电力电缆故障问题，分析故障的原因和类型，采用有效的诊断技术，做好诊断和处理工作，迅速找出故障发生的部位，保证正常稳定的用电量。
参考文献
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