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摘要：伴随着我国经济的高速发展，我国的工业化与城市化水平不断提高，人们对生产生活质量的要求也在逐步提高，个人、家庭以及社会中的各行各业对电能、电力的需求也在不断增加。但是，当前电力电缆故障频发，对人们的生产生活产生了一定的影响。本文就当前电力电缆故障存在的原因进行了分析，并进行初步分类，然后针对故障原因对当前已有的检测方法进行初步介绍，提出避免电力电缆故障的解决方法，希望能够为行业人士提供一定的借鉴，为行业的发展建言献策。
关键词：电力电缆；故障检测；方法与分析
电力线路包括架空输电线路和电缆线路两种方式，架空输电线路的架设和维修方便，成本投入低，但受环境的影响较大；相比于架空输电线路来说，电力电缆具有投入小、稳定性高、布局方便、安全性更高、工作量小以及节约钢材等优势[1]。为适应我国城市化、工业化的发展和人们的生产生活需求，电力电缆得到了人们的青睐，得到大范围的推广与应用，为国家和居民的生产生活提供了极大的便利。但是，电力电缆对接头的要求更高，工艺要求相对复杂，对施工工人的素质要求相对也较高，同时，由于电力电缆大多是埋藏在地下，一旦发生故障，排查检修的时候需要“大动土木”，为人们的生产生活带来极大的不便，因此，电力电缆故障检测技术与方法的改进与革新刻不容缓。
1 电力电缆故障分类
正确判断电力电缆发生故障的原因并进行合理的分类与总结，有助于帮助施工维修人员正确地选择电力电缆故障检测方法，提高故障检测效率，降低故障排查错误率，更好地促进电力电缆的维修工作。
1.1 从故障原因来看，电力电缆故障原因可以划分为机械损伤、过负荷运行和电缆头故障三类[2]。
（1）机械损伤是指铺设电缆的时候由于施工工人操作不当，例如拉力过大、过度弯曲或者是外界环境因素的影响等，损伤了电缆的绝缘层和防护层，造成了一定的安全隐患。
（2）过负荷运行是指电力电缆在长期超负荷的情况下运行，由于电力电缆都拥有一定的电力负荷范围，长期的超负荷运行，会造成电缆温度过高，加速电缆的老化和外部绝缘层的损伤，缩短使用寿命。
（3）电缆头故障则是指施工工人在处理接头过程中可能存在不当操作造成电缆头出现接触不良的状况，导致在使用过程中电缆头出现放电的现象，并且由于电缆是埋于地下，电缆头故障造成电缆无法良好接地，会击穿电缆绝缘，引发电缆故障。
1.2 根据电力电缆故障的性质进行分类，可以将上述电缆故障问题划分为低阻故障和高阻故障两种类型。
低阻故障主要包括接地故障和短路故障等形式，其根源在于绝缘的电阻值太低；而高阻故障从根源上来说则是因为电缆的直流电阻过大造成的，如果对其进一步细分，可以细分为断路故障、高阻泄露故障和闪络性故障三种。
2 电力电缆故障的检测方法
当前我国各地甚至是每一个电力电缆施工维修工人对电力电缆故障的检测方法都各不一样，但是最主要、最常用的检测方法主要有三类：脉冲电流法、低压脉冲反射法和三次脉冲法。以下为三种电力电缆故障检测方法的介绍，除了明确故障检测方法的操作步骤之外，人员培训和相关资料方面的支持也必不可少。
（1）脉冲电流法。其操作步骤如下，首先击穿电力电缆的故障点，击穿时故障处会产生电流信号，然后可运用设备检测击穿过程中产生的电流行波信号，记录电流行波在故障点和检测点之间的时间，并经过计算，可以最终确定故障点的位置。
（2）低压脉冲反射法。如图1所示，其操作步骤是，首先发射低压脉冲到发生故障的电缆中，由于电缆发生故障的地方是电缆阻抗不匹配的地方，因此，当低压脉冲进入电缆后，电缆故障处会产生一种反射脉冲，然后通过测量发射脉冲和反射脉冲之间的时间，根据脉冲的传播速度，通过计算，可以对电力故障的位置进行精准的定位，这一方法的应用原理类似于雷达根据回声定位确定事物位置的方法。
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图1 低压脉冲反射法示意图[3]
（3）三次脉冲法。其基本原理是通过低压——高压——低压脉冲的方式来确定故障点。首先通过低压脉冲检测故障点，得到低压脉冲波形，在这一过程中需要注意不能将电缆的故障点击穿，然后工作人员再发射高压脉冲对电缆故障处造成一定程度的冲击，产生电弧后，再次发射低压脉冲得到电缆故障点处的发射波形，通过前后两条波形的叠加[4]，工作人员就可以确定发热点的位置就是电缆发生故障的地方。
3 防范电力电缆故障的相关对策
3.1 做好资料支持
相关部门之间应该联合起来，建立一套完整规范的资料库，并且各部门之间就电力电缆问题随时保持沟通与联系。完整规范的资料库可以使工作人员在短时间内迅速了解电力电缆的建设使用情况和周边环境，为工作人员提供一定的参考支持，帮助工作人员根据现实情况选择最合适的检测方法，提高故障检测的效率和准确性，降低时间成本，减少错误发生率。
3.2 重视人员培训
要加强工作人员的培训与沟通，提高电力电缆工作人员的专业素质。伴随着电力电缆的使用与发展，当前的故障检测技术与方法相对比较成熟，但是，当前的电力电缆设备依然会时不时产生问题，这就需要相关工作人员尤其是高精尖的研究人员不能止步于当前已有的技术成果，需要不断地创新研究、探索出更多新的检测技术方法和电力电缆材料，提高故障检测的准确性。而对于一线的操作工人来说，则需要通过定期的培训督促其积极地学习更新更好的检测技术，并设置定期的考核机制，提高一线工作人员的专业能力，从而促进整个行业不断向前发展与创新。
3.3 做好故障防范措施
（1）首先工作人员应该对电缆的温度和电缆的负荷情况进行实时的监控。由于运转大功率的设备导致电缆温度提高是常见现象，为避免电缆温度过热损伤绝缘层，降低电缆使用寿命，同时，避免电缆超负荷运行导致电缆承受较大的运行压力，对其使用寿命产生极大的影响，工作人员应时刻监测电缆的温度，安排专业人员进行定期的巡检和不定期的抽查，确保电缆的温度运行载荷在规定的合理范围内，一旦发现温度过热和长时间的超负荷运行，需要及时查找原因，解决问题。
（2）其次，根据施工场地的环境数据，选择适合的施工材料。由于电力电缆的绝缘层与其接触的金属元素发生反应，或者电缆长期埋于地下受土壤和地下水的酸碱性的影响，二者发生反应，造成电力电缆的电解腐蚀或化学腐蚀的现象。电力电缆的腐蚀一方面会影响电力电缆的使用寿命，提高维修和建设成本，另一方面绝缘层被电解腐蚀，电缆的防护不到位，非常容易发生安全事故。基于上述原因，为了最大程度的降低电力电缆电解腐蚀的可能性与危害性，保障电力电缆的使用寿命与安全性，相关工作人员在铺设电缆前必须对所在区域土壤、地下水渗透等情况进行完备的检测，基于所获取的土壤数据采取一定的保护措施，选择最合适的绝缘材料。
4 结语
近些年来，电力电缆的故障检测技术得到了较好的完善与提升，这得益于国内外研究者的共同努力与探索。但是，从现实情况来看，当前电力电缆的故障检测技术仍然存在局限性，实验探索新的电缆材料，开拓改进电力电缆故障检测的方法与技术，提高相关研究人员和工作人员的专业素质，这些都是我们未来几年甚至几十年需要完成的目标，因此，电力电缆的长期安全稳定运行离不开每一个工作者、研究者的共同努力。
参考文献:
[1]徐凯,李淑梅.电力电缆故障检测的方法与分析[J].科学技术创新,2019(33):143-144.
[2]朱伟琪.电力电缆故障检测的方法与分析初探[J].科技风,2017(25):193.
[3]王宪萍,贺丽芳.电力电缆故障原因分析及检测方法研究[J].中国高新技术企业,2016(25):147-148.
[4]吴结根.电力电缆故障检测的方法与分析[J].科技与企业,2016(10):188.