电力电缆故障产生的原因及其分类

　　地下电力电缆故障复杂多变，引起电缆故障的原因大致可归纳为以下几类。

　　1. 机械损伤

　　由机械损伤引起的电缆故障占电缆事故很大的比例。有些机械损伤很轻微，当时并未造成故障，要在数月甚至数年后损伤才发展成故障。造成电缆的机械损伤的主要原因有：

　　(1)安装时损伤。安装时不小心碰伤电缆;机械牵引力过大拉伤电缆;过度弯曲折伤电缆。

　　(2)直接受外力损伤。在安装后的电缆路径上或附近进行土建施工，使电缆直接受外力损伤。

　　(3)行驶车辆的震动或冲击性负荷也会造成地下电缆的铅(铝)包裂损。

　　(4)因自然现象造成的损伤。如中间接头或终端头的内绝缘胶膨胀而胀裂外壳或电缆护套;装在管口或支架上的电缆外皮擦伤;因土地沉降引起过大拉力，拉断中间接头或导体。

　　2. 绝缘受潮

　　绝缘受潮后会引起电缆耐压下降而产生故障。电缆受潮的主要原因有：

　　(1)因接头盒或终端盒结构不密封或安装不良而导致进水。

　　(2)电缆制造不良，金属护套有小孔或裂缝。

　　(3)金属护套因被外物刺伤或腐蚀穿孔。

　　3. 绝缘老化变质

　　绝缘老化会引起电缆耐压下降而产生故障。电缆老化的主要原因有：

　　(1)电缆介质内部的渣质或气隙，在电场作用下产生游离和水解。

　　(2)电缆过负荷或电缆沟通风不良，造成局部过热。

　　(3)油浸纸绝缘电缆的绝缘物流失。

　　(4)电力电缆超时限使用。

　　4. 过电压

　　过电压会使有缺陷的电缆绝缘层发生电击穿，引起电缆故障。其主要原因有：大气过电压(如雷击);内部过电压(如操作过电压)。

　　5. 设计和制作工艺不良

　　电缆头与中间设计和制作工艺不良，也会引起电缆故障。其主要原因为：电场分布设计不周密;材料选用不当;工艺不良，不按规程要求制作。

　　电缆故障的性质与分类

　　1. 以故障材料特征分类

　　可分为串联故障、并联故障及复合故障三类。

　　(1)串联故障

　　串联故障(金属材料缺陷)是指电缆一个或多个导体(包括铅、铝外皮)断开的故障。它是广义的电缆开路故障。因缆芯的连续性受到破坏，形成断线或不完全断线。不完全断线尤其不容易发现。串联故障具体可分为：一点开断、多点开断、一相断线、多相断线等。

　　(2)并联故障

　　并联故障(绝缘材料缺陷)是指导体对外皮或导体之间的绝缘水平下降，不能承受正常运行电压而发生的短路故障。它是广义的电缆短路故障。这类故障由于缆芯之间或缆芯对外皮间的绝缘破坏而形成短路、接地、闪络击穿等现象，在现场出现频率较高。并联故障具体可分为：一相接地、两相接地、两相短路、三相短路等。

　　(3)复合故障

　　复合故障(绝缘材料、金属材料都出现了缺陷)是指缆芯与缆芯之间的绝缘均出现故障。它包括一相断线并接地、两相断线并接地、两相短路并接地等。

　　2. 以故障点绝缘特征分类

　　根据电缆故障点绝缘电阻Rf与击穿间隙G的情况，电缆故障又可分为开路故障、低阻故障、高阻故障、闪络故障四大类。该分类法为现场电缆故障最基本的分类方法，特别有利于探测方法的选择。电缆故障等效电路见图1-1。

　　其中，间隙击穿电压UG的大小取决于故障点放电通道(即击穿间隙)的距离G，绝缘电阻Rf 的大小取决于故障点电缆介质碳化程度，分布电容 Cf 的大小取决于故障点受潮程度。

　　(1)开路故障

　　电缆金属部分的连续性受到破坏，形成断线，且故障点的绝缘材料也受到不同程度的破坏。现场用兆欧表测其绝缘电阻Rf 为无穷大(∞)，但在直流耐压试验时，会出现电击穿;检查芯线导通情况，有断点。现场一般以一相或二相断线并接地的形式出现。

　　(2)低阻故障

　　电缆绝缘材料受到损伤，出现接地故障。现场用兆欧表测其绝缘电阻Rf小于10Z0(Z0为电缆的波阻抗，一般取10～40Ω之间)。现场一般低压动力电缆和控制电缆出现低阻故障的几率较高。

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