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摘要：目前我国社会经济快速增长，现代化生产中需要使用大量的机电设备，人们生活对电力的需求与日俱增，国家电网在运行标准不断提升的同时加强对电力传输设备、电力设施的升级；新型电力电缆相比传统电缆具有更加安全高效和运行更加稳定的优点；电力电缆具有安全、可靠的优点，被广泛应用。但由于电力电缆常埋于地下，受机械损伤和绝缘老化等问题导致电缆常发生短路故障，随着城市电网的开展，电力电缆故障测试技术成为供电部门日益关注的问题，供电过程出现电缆故障时可以及时对故障节点进行迅速定位是维护电力电缆正常运行的关键。
关键词：电力电缆；故障；测寻
1电力电缆故障性质和分类
准确判断电力电缆的故障性质，对加快故障检测和处理速度是极为重要的。将故障点的绝缘电阻数值和现有故障检测技术作为依据，可以将电力电缆故障细分成下列几种（电力电缆故障如图1所示）。
1.1开路故障
如果电力电缆的相间或者是相对于大地的绝缘电阻数值可以达到指定的标准，但实际工作电压无法传输至终端，亦或是尽管终端上存在一定电压，但它的负载能力不满足要求，这种故障就是典型的开路故障。在图1中，如果H点的电阻数值接近∞，则说明该点必然存在断线故障，是一种属于开路故障的其它情况。
1.2低阻故障
如果电力电缆的相间或者是相对于大地的绝缘遭到损坏，其有效绝缘电阻将大幅减小。若绝缘电阻比电力电缆具有的特性阻抗10倍小，则认为发生了低阻故障。这一故障类型可以使用低压脉冲反射的方法实施测定。在图1中，如果M点的电阻数值等于0，则说明该点必然存在短路故障，是一种属于低阻故障的其它情况。
1.3高阻故障
如果电力电缆的相间或者是相对于大地的绝缘电阻数值比正常值低很多，但比电力电缆具有的特性阻抗10倍大，则认为发生了高阻故障。对于高阻故障而言，无法使用低阻故障常用的低压脉冲反射的方法实施测定。而可根据故障的类型与基本性质，先进行分类，再按不同要求测定，一般可分为闪络性与泄漏性两种。在对电力电缆开展预防性试验工作时，伴随试验电压的不断升高，泄漏电流明显增大。如果试验电压在升高到额定工作电压时，测得的泄漏电流比容许值大，则认为电力电缆发生了泄漏性高阻故障。而在试验电压不断升高至某个数值后，测得的泄漏电流在短时间内快速增大，并且还具有显著的波动趋势；在电压缓慢下降的情况中，这一现象消失，此时认为电力电缆发生了闪络性高阻故障。在图1的电力电缆电路当中，如果N点在高电压影响下，g电阻值变为0；在降低了试验电压以后，g电阻值大幅增大，增至∞，则说明该点必然发生了闪络性高阻故障。如今，伴随XLPE等一大批新型电力电缆的投入和使用，在所有电力电缆故障当中，闪络性高阻故障的发生概率和占比都在不断升高，这使得电力电缆故障检测与查找面临着很大的挑战。
2电力电缆常见故障原因
2.1电缆电力绝缘和保护层受损
在煤矿复杂地质条件下，电缆绝缘体长期在高温和强电压的作用下，电缆本身的电阻发生变化，导致绝缘效果降低而引起绝缘老化，绝缘体的老化故障遇到空气中的臭氧或腐蚀绝缘过热导致绝缘老化变质，过热电缆安装于电缆密集地区，会导致通风不良导致电缆本身过热而绝缘加速。电力电缆外表的保护层容易受到侵蚀，电力电缆铺设路段附近的地下电场有极强的腐蚀性，铅保护层受潮容易引起线缆断裂而引发短路，是造成电缆电力故障的常见原因之一。
2.2电缆本身质量和操作问题
电力电缆在设计时没有按照规范标准进行，在制作中使用劣质材料，不合理的电场分布和违规操作是造成电力故障的主要原因，电缆本身质量问题主要表现在：电缆在制作时的绝缘部位包裹出现破损或不平整等问题，电缆附属设备在制造中出现电缆金属表面粗糙；电缆零件设计达不到技术要求发生的泄露问题；电缆绝缘体和绝缘层受潮造成的电力电缆故障。在铺设电力电缆工程作业中，相关操作人员未按照规定施工，靠近电力电缆管线进行施工容易造成电力电缆破损；加上长时间的电力电缆线路收到侵蚀后电缆出现故障，导致电力崩溃，成为电缆发生故障的原因，给人们的生产生活造成严重影响。
2.3电压超过电缆承压
电缆在架设工程完成后没有进行找平处理，不平整的地方容易造成电力电缆不在一个水平面上，电缆的起伏造成高处绝缘物向低处导致电缆的短路；当电缆中电压超过电缆承受值时会发生电压过大造成的大面积烧毁电缆，多数户外终端故障均有大气过电压引起，电缆本身的缺陷也会导致电缆故障的发生。
3电力电缆故障测寻流程和技术要求
3.1电力电缆故障测寻流程
电力电缆故障测寻一般分为诊断、测距和定点等3大步骤。首先，电缆故障诊断即对电缆故障性质、原因进行判断，对电缆故障电阻进行分析其是高阻还是低阻，是单相、双相还是三相故障等故障性质进行有效判断，准确确定电缆故障性质，以便维修工人快速地确定使用何种电缆故障测距方法和定点方法。其次，电缆故障测距就是对电缆故障点到电缆一端距离进行测量，从而有效地确定故障距离以便缩短故障点区间范围和节省检测维修时间。最后，电缆故障定点就是根据测距结果对故障点进行准确定位，找出电缆故障准确位置并对故障电缆进行维修处理。
3.2电力电缆故障测寻技术要求
在对故障电缆进行移动、拆除或更换接头时，必须将整个通电电路线缆进行断电处理，在确保电缆没有电流通过情况下才能进行电缆操作、维修。在进行切断电缆电源时候，工作人员所用钢锯应该进行接地并且工作人员必须站在绝缘台上佩戴好绝缘手套后才能对电缆进行切割。工作人员须进入电缆井下进行检测维修时，将井盖搬移之后应该等待井中废气尽数排完之后，方可下到井下进行操作，同时应佩戴好安全帽，井口处预留一名工作人员进行看护，以防有人误将井盖封上或往井下乱扔物品。
4电力电缆故障节点探测方法
4.1低脉冲反射法
低脉冲反射法是由于输出的信号电压为150V以内较为安全而得名采用仪器测量低阻或开路故障，根据微波雷达传输原理，在发生故障时加一脉冲信号，若电波传输到故障点会有部分信号反射回来，通过计算该时间差，计算出故障点的距离，该技术可以用来测量电缆低阻故障和电缆长度测试。
4.2脉冲电流法测距
由于电缆故障点的电阻较大，当发生高阻故障时，故障点的发射系数几乎为零，低压脉冲测量法无法准确辨别，因此需要通过高压闪络测量法监测；高电压促使电缆故障点闪络放点，会瞬间造成电路短路，采用仪器采集记录故障点反射的脉冲电流波，依靠判断电流行波信号在侧两端和故障端两端往返的时间测算距离，脉冲电流法主要使用现行电流防止在低压侧底线旁边，不直接链接高压，因此具有安全方便的优点。
4.3二次脉冲法
部分电缆电阻采用较高的接地处理，传统电压检测法无法很好的进行监测，二次脉冲测量法经过对电缆发射低压脉冲，脉冲经过电阻高的故障点时有反应，脉冲在另一端反射回来后，设备将来回的波形进行记录储存，计算故障点的距离。
4.4电力电缆故障的排除方法
在电缆故障测距时，存在一定距离的误差，在测量和绘制电缆线路图也存在误差，这就需要根据测距结果判断故障点的位置，减少开挖工作量，若进行精准的故障定点可采用声测定位法、脉冲信号发和声磁信号同步接收定点法。
结束语
电力电缆是电力系统中不可或缺的部分，需要对电缆进行定期检查和维护，在电力电缆检修工作中对故障部分进行准确分析定位，可以减少电力供应问题带来的经济损失；脉冲法可以准确的测算电缆故障之间的距离，一般对高阻和闪络性故障进行测量，低压脉冲发射发可以精准可靠的监测低阻和短路故障，两种方法都是通过脉冲信息在故障点和测量点之间往返的距离计算，在实际操作中，电缆故障点地质环境复杂，改善定点探测技术，提高探测灵敏度是技术的关键。另外电力系统工作人员需要充分了解电缆铺设环境，掌握电缆故障判断的方法，为电力系统的正常运行奠定基础。
参考文献：
[1]陈化钢.电气设备预防性试验方法[M].北京：水利电力出版社，1999.
[2]李建明，朱康.高压电气设备试验方法[M].北京：水利电力出版社，2001.