【摘 要】 本文详细分析了城市电力电缆故障产生的原因，全面阐述了城市电力电缆的多种故障类型。在此基础上，本文主要针对城市地埋电力电缆的检测和日常维护等问题，提出了有效、可行的检测方法和维护措施。
　　【关键词】 电力电缆；故障检测；日常维护
　　1.引言
　　电力电缆供电以其安全可靠，有利于美化城市与产区布局等优点，获得越来越广泛的应用。电力电缆多施工在地面之下，一旦发生故障，查寻及排除故障十分困难，往往要花费数个小时甚至几天几夜，不仅浪费了大量的人力、物力，而且会造成难以估量的损失及社会不良影响。如何准确迅速经济的查寻电缆故障并排除故障成为供电维护部门日益关注的问题。
　　2.故障原因及故障类型
　　2.1电力电缆的故障原因
　　引起电力电缆的故障因素很多，可以概括为机械损坏和绝缘损伤两大原因。下面简单分析故障产生的原因。
　　（1）机械损坏。近年来，电力电缆的生产工艺和加工技术不断提高，因此，因制造技术造成的电缆缺陷并不常见。电力电缆的运行故障主要是因为机械损坏引起的，一旦电缆外层破裂或内部损伤，随着时间推移和环境变化，电缆就可能出现运行故障。机械损坏主要可能是在电缆安装施工时，由于施工设备或工具划伤电缆、拉伸或弯曲直径较大的电缆造成机械损伤；有些工程进行地面施工作业不当，也有可能造成电力电缆的损伤；如果电缆敷设在地质条件较差地区时，地基、地面可能出现沉降，产生地面冲击性负荷会造成电缆机械损坏。
　　（2）绝缘损伤。电力电缆的绝缘一般包括电缆外护套的绝缘和电缆接头的绝缘。引起電缆的绝缘受损主要是两大原因，一是电力电缆受潮；二是电缆的绝缘层老化。铺设在地下的电力电缆如果受潮，很容易发生电缆故障。从受潮的部位来看，主要发生在电缆接头。首先，一般电缆的分支接头采用接头盒，一旦接头盒密封不严就有可能致使盒内受潮或进水，发生电缆故障。电缆的中间或终端接头的处理也比较重要，如果采用的接头封装方法不合理，也会造成电力电缆受潮。其次，电缆受潮也会出现在电缆外护套部位。如果电缆生产制造或安装铺设过程中电缆的金属外护套出现缝隙、小孔等损伤，很容易进水受潮。另外，电缆绝缘层会老化，绝缘性能也会随之下降。绝缘层的老化是不可避免的，但是如果铺设或使用不当也会加速老化。例如，在温度比较低的环境中铺设电缆，电缆的绝缘层脆性增加，电缆的绝缘层老化自然加速；电力电缆的埋设地点如果存在酸碱气体或液体以及其它腐蚀性物质也会造成绝缘层老化；电力电缆在运行时，出现过流、过载、铺设密度过大、通风不良等现象，也会使绝缘层变脆、老化。通过上述分析可知，造成电力电缆损伤的因素很多，应该在电力电缆施工和平时的运行时规范操作，尽量避免对电力电缆的损伤，从而降低电力电缆的运行故障率。
　　2.2电力电缆的故障类型
　　目前，电力电缆的故障按照绝缘电阻划分高阻故障、低阻故障、开路故障；按照电源相数划分为单相故障、双相故障、三相故障。另外，还有闪络性故障、封闭性故障或者短路故障、接地故障等。从发生故障的比例情况看，采用故障点的绝缘电阻值来判定故障情况的方法比较常用。例如，测量点的电阻值为无穷大时，即表明电缆该处为开路故障；低阻故障就是电力电缆某部位绝缘电阻小于一定的阻抗值。例如，故障点的电阻为零，即为低阻故障；高阻故障可分为泄漏性高阻故障和闪络性高阻故障，高阻故障的“高阻泄漏电阻”的阻值直接决定了高阻故障的特性。
　　2.对电力电缆故障探测技术的研究如下
　　1）电力电缆故障探测的特点：减少停电时间，提高供电可靠性的关键技术；要测得准，误差在1米以内不能挖开试试看、要快；烦琐复杂耗时，过程曲折，但充满乐趣；对测试人员专业知识、经验要求高；“功夫在诗外”，收集资料，了解运行、敷设情况很重要；做好故障探测记录；按步骤开展工作，欲速则不达。2）了解电缆故障产生的的原因，有利于尽快地找到故障点，要注意电缆敷设、维护资料的整理与保存。主要故障原因：机械损伤（外力破坏）：占58%（当时不一定损坏）；附件制造质量的原因：占27%（接头的制作）；敷设施工质量的原因：占12%；电缆本体的原因：占3%（电缆的制作工艺与绝缘老化）。3）故障分类，按电阻性质分类：开路故障、短路（低阻）故障、高阻（泄漏性）故障、（高阻）闪络性故障；按表面现象分类，开放性故障、封闭性故障；按接地现象分类，单相接地故障、相间故障、多相接地混合故障；按故障位置分类，接头故障、电缆本体故障。4）故障探测的基本步骤：故障诊断，了解故障性质、故障原因、敷设环境、运行情况等；故障测距，在电缆一端用仪器测定故障点的距离；故障定点，按照测距结果，在一定范围内精确测定故障点具体位置。5）电缆故障测距方法，电桥法：传统直流电桥、压降比较法、直流电阻法；脉冲法：低压脉冲法、脉冲电压法、脉冲电流法、二次脉冲法。6）电缆故障定点方法：音频信号感应法、声测法、声磁同步接收法、跨步电压法
　　2.1高压电缆主绝缘故障的特点与测试方法选择
　　一、高压电缆的基本情况与主绝缘故障的特点：1）这里的高压电缆指的是6kV及其以上等级的电缆，其中单芯电缆又分有金属护层和没有金属护层两个类型，66kV及以上等级的单芯电缆一般都有金属护层，6kV、10kV、35kV等级的单芯电缆一般没有金属护层，而6kV等级的三芯统包电缆一般也没有金属护层。2）高压电缆的绝缘层相对较厚，产生的主绝缘故障90%以上都是高阻故障或闪络性故障。其中，在运行中发生的故障一般是开放性的高阻故障，而在试验时发生的故障有一部分是封闭性的闪络性故障。3）高压电缆的敷设工艺要求比较高，特别是无护层的单芯电缆，一般要求穿PVC管敷设。虽然高压电缆大都有金属护层，没有金属护层的要求穿PVC管敷设，高压电缆不会象低压电缆那样易受到外力破坏，但因受外力破坏而发生的故障，在所有高压电缆的故障中占的比例还是非常大的。4）高压电缆做接头的工艺要求也比较高。但由于接头的绝缘材料和电缆本身的绝缘材料的膨胀系数不完全相同，运行日久，多次经过气温变化后，电缆接头容易进水而发生故障。当然，接头故障的产生原因还有很多。5）无论多高电压等级的电缆，其发生主绝缘故障后，用30kV的高压信号发生器一般都能使故障点击穿。对于不能击穿的闪络性故障，多做几次试验后，就能击穿了。
　　3.故障检测及日常维护
　　3.1故障检测过程
　　电力电缆的故障检测方法很多，但是从检测的原理和检测的过程基本上都是一样的。一般分为三步：首先，确定故障电缆的故障类型和性质，据此选择检测方法；其次，粗略测量故障点的位置和方向；最后，精确定位故障点。因此，电力电缆的检测需要故障测距和定点精确测量相结合才能实现。目前，比较常用的测距方法为电桥法。电桥法的优点是简单、方便、精确度高；常用的电力电缆定点探测的方法是声磁同步法。该方法的主要利用高压设备在电缆故障点击穿放电，利用接收器记录放电声音，并用磁场信号对其进行同步。通过分析声音波形及测试人员通过耳机听声进行故障定点，它是目前最理想的精确定位方法。
　　3.2日常维护
　　日常维护工作是电力电缆正常运行基本保证。电力电缆的日常维护包括监视和巡查。通过日常的监视和巡查工作可以提前发现电缆运行的故障，将问题消除在萌芽状态中。如果处理故障，通过实际的监测也可以迅速解决问题，恢复供电。巡查和监视的主要内容包括：在电力电缆的线路上，防止无证施工和野蛮施工，现场监视机械施工，提醒施工人员注意事项；定期进行线路查巡，清除电缆沟或电缆管的杂物，注意电缆接头的老化情况，检测电缆的绝缘电阻，对电缆的附属设备进行加固或除锈处理；积极采用新技术和新产品，提高电缆线路运行效率。现在，市场上出现了大量的电力电缆的新产品。这些新产品采用新工艺和新技术，提高了产品的安全性、可靠性。