中高压电缆外护套故障的调查和分析

中高压电缆外护套故障的调查和分析[关键词] 高压电缆外护套故障我国城市电网的改造中高压电缆广泛使用，电力电缆外护套是保护电缆的第一道防线，其完好与否对电缆的使用寿命关系重大。

提高电缆的运行维护水平，保障运行中电缆的健康水平,降低电缆线路的事故率，是电力行业紧迫的研究课题。

1.电缆外护套的作用外护套位于电缆最外层,多采用聚氯乙烯(PVC)或聚乙烯(PE)两种材料。

外护套在高压电缆结构中的主要作用有：①保护作用。

电缆的敷设环境,经常伴有水份、腐蚀性物质以及白蚁的侵蚀。

对于有金属护套的电缆,位于电缆最外层的外护套是为保护金属护套(如波纹铝护套)免受周围物质的腐蚀而设计的。

对于没有金属护套的电缆,外护套就直接起到对主绝缘的保护和密封作用。

②绝缘作用。

110 kV以上电压等级的高压电缆,绝大部分采用单芯结构。

由于电缆运行时导体电流的电磁感应,在金属护层(护套和屏蔽层,下同)上产生感应电压。

为避免感应电压在金属护层上形成环流，降低电缆的载流量,除在金属护层的连接上采取措施外,电缆的外护套必须具有良好的绝缘性能,使金属护层对地绝缘。

电缆的外护套受损,轻则引起电缆金属护层环流增大,降低电缆线路的输送容量；重则使金属护套受到腐蚀,进而危及电缆的主绝缘,直至绝缘击穿发生事故。

由于目前尚无对高压电缆运行状况有效的监测手段，对电缆外护套状态的评价,实际上已成为对电缆运行状况评价的重要指标。

现行的预防性试验规程对电缆外护套绝缘试验规定了严格的标准。

2 外护套故障2.1 故障的界定有关规程规定,电缆外护套每千米绝缘电阻不应低于0.5 MΩ;在金属屏蔽或金属套与地之间施加直流电压5 kV,加压时间1 min,不应击穿。

不符此标准的外护套即存在外护套故障。

2.2 广州地区高压电缆外护套故障调查2000年广州电缆管理所在电缆预防性试验中,对25回高压电缆线路的交叉互联系统,共计340小段(即二个接头或终端之间形成的电缆段)的电缆外护套进行绝缘电阻测量试验的结果表明,64.4%的高压电缆外护套绝缘电阻达不到规程要求，个别电缆的护套绝缘电阻只有几十欧姆,直流耐压试验根本无法进行。

高压电缆外护套故障探测方法摘要：高压电缆外护套一旦破损，外护套通过大地形成通路且受到电缆回路导体及邻近电缆回路交变电场的影响，护套上的感应电势≠0，此时，电缆金属护层上将产生环流损耗，从而影响电缆的载流量。

并且，因金属护层接地产生的环流将导致电缆发热，加速电缆老化，影响电缆绝缘寿命。

因此对电缆外护套破损故障进行探测就显得非常必要。

关键词：高压电缆；外护套故障；探测方法引言对电缆线路来说，高压电缆外护套是其非常重要的组成部分之一。

但是在实际的电缆线路施工操作过程中，由于一些外部因素，比如脱伤、压伤等等都会对外护套造成一定的损伤，而在运行过程中，也会由于外力破坏等原因造成电缆外护套的损坏。

电缆外护套的损坏不仅会对整个电缆线路造成安全隐患，而且电缆金属套外护套的损坏影响下，会出现回路、环流的问题，导致电缆的损耗程度加大；另外，电缆外护套的破损，会加重空气和水分的流动，导致电缆金属套会在一定程度被腐蚀，从而简短金属套的使用寿命。

而通过对电缆外护套故障探测，能够及时的发现造成电缆外护套自身存在的一系列安全隐患，及时对其进行科学有效的处理，不仅能够杜绝安全事故的发生，而且能够增强电缆外护套的使用期限，所以对电缆外护套故障探测方法进行研究是非常重要的。

一、高压电缆一般故障类型第一，断线故障：在高压电缆的运行的过程中，当发生有一相或多相电缆电流不连续时，但经过测量，电缆的绝缘电阻没问题，这时很可能是电缆出现了断线故障。

第二，短路故障：顾名思义指电缆发生了短路，当发生此种故障时，电缆的接地电阻值呈现不同的状态，如果接地电阻小于一百千欧，则为短路故障;若在一百千欧以外，则为短路故障。

第三，接地故障：此种故障分为单相接地故障和多相接地故障，又根据发生故障时的电阻值的不同，分为低阻接地故障和高阻接地故障。

第四，闪络故障：如果电缆电压过高，或高压持续时间较长，可能出现瞬间绝缘击穿的情况，就是闪络故障。

第五，复合型故障：当电缆线路同时出现两种及以上的故障并存时，称为电缆的复合型故障。

论述高压电缆故障的判断及故障点查找高压电缆與传统的电缆相比优势明显，但为了更好地使其满足社会发展的要求，对其展开的故障判断与查找等工作也要不断优化，尽可能减少给人们的生活产生的影响。

标签：高压电缆；故障判断；故障点查找1、高压电缆故障概述1.1电缆老化，绝缘性能下降电缆在投入使用一段时间后，其绝缘性能就会大大降低，这是由于电缆绝缘老化导致的，这个阶段电缆的故障率会大幅上升。

老化是指电缆的绝缘材料在一定的内外因素的综合影响下发生物理与化学反应，使得材料的物理性能出现不可逆转的下降，最后丧失其使用价值。

高压电缆投入运营以后，会受到电、机械、光、热以及化学等因素的作用而发生老化，影响运行寿命。

老化的原因主要有局部放电、电树枝老化、水树老化和热老化。

对于高压电缆，运行时间超过30年的老化属于正常老化，而由于各种因素在较短年限内发生的老化属于过早老化，其主要原因有以下几点：电缆选型不合适，长期超负荷工作，大大加速了电缆的老化进程；线路靠近热源，使电缆局部或整体长期受热，引起热老化；电缆周围环境中有能与电缆绝缘层发生不利化学反应的物质，从而引起电缆过早老化。

1.2附件故障若不出现人为破坏和自然灾害等影响，电缆一般都能稳定运行。

电缆最容易出现故障的就是电缆之间的接头和终端等附件处。

电缆附件的制作工艺要求很高，气孔、杂质等都要严格控制在一定范围内，若达不到要求，电缆在运行过程中就很容易引起局部放电和绝缘击穿。

附件故障具体原因如下：电缆的中间接头、终端制作质量不高，例如在剥离半导体、导线压接、电缆接头与密封、导体连接管压接、终端或中间接头金属屏蔽层接地的制作过程中，工艺不符合相关技术要求，从而引起故障；选材不当很可能导致电缆附件的热膨胀系数和本体相差较大，这就很容易造成电缆附件和本体不能同时收缩膨胀，致使密封性能降低，导致水分或空气进入电缆附件中，造成短路故障的发生；制作电缆接头时忽视周围环境湿度，导致击穿事故发生。

110kV高压电缆外护套故障及原因分析摘要：经济的快速发展提高了社会对电力的要求，电力负荷的增加也对电力系统提出了更高的要求。

为了更好的抵御极端天气的自然灾害，进一提升城市主城区电网的可靠性，减少对居民生活和生产用电的影响，同时解决市区内用地面积，架空线路线行走廊占用面积大，影响美观，近年来越来越多的高压架空线改为电缆化下地，以确保电力传输的稳定性和安全性，但电缆在施工过程因地下管线复杂，老城区内电缆沟位置不够，多以地下管道形式为主，这样的敷设方式给施工及后期电缆检修带来了诸多不便。

因此，相应的电力维护及施工必须掌握和灵活地应用110kV电缆保护层接地故障检测技术。

本文详细分析了电缆故障的原因，并提供了很多方案，说明了如何找到电缆故障点。

关键词：110kV电力电缆外护套；故障查找；故障诊断中图分类号：TM75 文献标识码：A引言电力电缆主要是用于传输和分配发电厂（所）发出的电能，并兼作为各种电气设备之间连接之用。

是电力系统中用于传输和分配大功率电能的主要元件。

随着我国电力工业高速发展，在输电缆路中，电力电缆是架空输电缆路的重要补充，实现架空输电缆路无法完成的任务，电缆在电网中有着不代替的重要地位。

电力电缆故障探测是一项技术性与经验性都比较强的工作，长期以来，测试人员所掌握的探测技术与测试经验大都是从现场实际测试中获得的。

1、110kV电力电缆护套作用电缆外护套起到保护和绝缘作用，电缆敷设环境经常伴有水份、腐蚀性物质等，倘若外护套受损，位于电缆外层的外护套能起到保护波纹铝护套免受周围电缆物质的腐蚀，进而避免危及电缆的主绝缘，直到绝缘击穿，发生事故。

另外外护套破损会使波纹铝护层产生多点接地，在运行过程中导体电流的电磁感应用使电缆金属护层环流增大，降低电缆线路的输送容量。

110kV电缆故障主要分为四类:短路故障、接地故障、断路故障和混合故障。

护套属于上述接地故障。

电缆故障的原因可能是由自己的设备质量引起的，而不考虑外部力量或内部原因，因此需要适当的诊断和维修。

高压电力电缆外护套电气绝缘特性检验的研究与分析摘要：高压电缆外护套位于电缆的最外层，具有机械保护和电气绝缘功能。

为防火安全起见，电力公司变电站高压输入电缆(通常位于变电站第一竖井段)采用 b 型束阻燃电缆。

在电缆系统的正常运行过程中，由于地下水位高等原因，阻燃电缆不可避免地要长时间浸泡在水中。

在此基础上，本文对高压电力电缆护套电气绝缘特性的试验研究，以供参考。

关键词：高压；电力电缆外护套；电气绝缘特性检验；研究与分析引言当电缆金属护套上感应电压过大时，电缆护层保护器应在超过电缆外护套的绝缘水平之前进行可靠动作。

基于电缆外护套的绝缘水平随着时间推移会逐渐下降，电力电缆外护层选择时，其动电压应该尽量低于运行中的电缆外护套的工频耐受电压。

1高压电力电缆外护套的简述与重要性描述高压电缆外护套是电缆的最外层，对保证电缆的正常运行至关重要。

一旦外护套损坏，一方面会损坏金属护套和电缆的接地系统，导致金属护套的多点接地产生循环，降低电缆线路的传输容量，同时导致电缆发热，另一方面，损坏部分的水分和湿气侵入受腐蚀的金属，威胁电缆护套的长期运行安全，严重影响电缆寿命。

外护套是电缆的最外层，由聚氯乙烯和聚乙烯制成。

高压电缆结构中外护套的主要作用是: 1机械保护作用。

电缆敷设环境，常伴有潮湿、腐蚀性物质和白蚁侵蚀。

对于带有金属护套的电缆，如波纹铝护套，最外层护套的设计是为了保护金属护套不受周围材料的腐蚀。

2绝缘。

大部分110kv 以上的高压电缆都是单芯电缆。

由于电缆运行时导体电流的电磁感应，在金属护套(护套和屏蔽层，下同)上产生感应电压。

为了避免金属护套感应电压的循环，降低电缆的载流能力，除了金属护套的连接外，电缆外护套必须具有良好的绝缘性能，使金属护套与地绝缘。

如果电缆外护套损坏，电缆金属护套的环流将增大，电缆的传输容量将减小。

2高压电力电缆外护套电气绝缘特性的分类和指标2.1分类（1）交联聚乙烯性能。

XLPE电绝缘性能参数优越,经过高分子交联后成为热固性材料,机械性能和耐热性好。

220kV高压电缆外护套绝缘故障浅析摘要：本文介绍了220kV高压电缆外护套在预试中发现绝缘故障、排查故障点及处理的过程，并以此展开关于高压电缆直埋敷设的注意事项、故障点排查方法及绝缘修复的简要论述。

关键词：220kV电缆；外护套；绝缘故障；故障点排查；绝缘修复前言徐州某电厂#3机组在2019年4月10日进行C级检修预防性试验时，发现B相电缆外护套绝缘用500V兆欧表测量绝缘电阻为0.05MΩ，对比历史数据及规程标准，初步判定B相电缆外护套绝缘故障。

一．高压电缆外护套绝缘故障的危害和原因1、故障危害高压电缆结构（见下图）从内到外的组成部分包括：导体、绝缘、内护层、填充料（铠装）、外绝缘。

当然，铠装高压电缆主要用于地埋，可以抵抗地面上高强度的压迫，同时可防止其他外力损坏。

高压单芯电缆外护套破损会造成不同程度的危害，主要表现在两方面：一方面，很容易使电缆外护套形成接地回路，产生环流，进而使电缆外护套发热，造成电缆输送容量大幅度降低；另一方面，由于受到持续放电的影响，铝套很容易被电化腐蚀，空气及水分会顺着破损处进入绝缘，加快主绝缘老化的速率，很容易造成局部放电和引发电树枝，进而无法保证电缆长期运行的安全系数，严重影响电缆的使用寿命。

所以进行电缆外护层的检测和故障处理十分必要。

2、故障原因一般造成电缆外护套绝缘低的原因由以下几个方面，第一是大多是由于敷设过程或包括填土及盖板过程中外力损伤所至。

第二是运行后的护套缺陷通常由于接地箱进水，原有缺陷点的劣化，接地线分叉部分透潮使绝缘电阻下降等原因造成，有时因为电缆埋设过深，或周围情况复杂，使定位十分困难，有些缺陷点历经多年不能解决，给运行留下了隐患。

110kV及以上电力电缆均为单芯电缆，单芯电缆的外护层是电缆的重要组成部分，其绝缘状态的优劣，直接影响着电缆的使用寿命和电网的安全可靠运行，其原因有以下三点：a.护套破损导致电缆金属屏蔽层出现多点接地，金属屏蔽层会产生环流造成损耗发热，导致绝缘局部过热并加速绝缘老化，严重影响到主绝缘的寿命。

电缆外护套故障作业指导书前言1、为了进一步提高35kV及以上电缆线路(以下简称“电缆线路”或“线路”)的外护套故障查找效率，规范电缆故障查找作业现场，使其达到标准化、制度化，保证设备安全、可靠、经济运行，特制定本指导书。

2、本指导书依据国家（行业）有关法律法规，标准（包括规程、规范等）以及网、省公司发布的生产技术文件（包括导则、管理制度等）并结合近年来高压电缆线路运行经验，设备评估分析而制定。

目录1 范围 (3)2 引用标准 (3)3 支持文件 (4)4 术语和定义 (4)5 安全及预控措施 (4)6 作业准备 (6)7 工期定额 (7)8 设备主要参数 (7)9作业流程 (7)11 作业项目、工艺要求和质量标准 (8)12 作业后的工作记录与交接 (11)1范围2引用标准DL 409-1991 电业安全工作规程（电力线路部分）Q/CSG 2 0002-2004 架空线路及电缆运行管理标准Q/CSG 1 0002-2004 架空线路及电缆安健环设施标准Q/CSG 1 0007-2004 电气设备预防性试验规程3支持文件电缆线路设计和施工图纸电缆线路地理走向图电缆线路预防性试验报告4 术语和定义（无）5 安全及预控措施5.1 安全措施5.1.1 查找作业工作应填写第一种工作票。

5.1.2 查找作业工作应由有经验的人员担任，开始工作前，工作负责人应对全体工作人员交待工作时的安全注意事项。

5.1.3 查找工作结束后，工作人员清理现场，检查现场无遗留工器具和杂物。

5．2 危险点及预控措施危险点及预控措施见表1。

表1 危险点及预控措施6 作业准备6.1 工作人员准备6.1.1工作人员不少于4人，其中技工（高级工）1-2人；辅助工（中级工）2-4人，工作负责人应有具有高级工及以上资质人员担任。

6.1.2 专业技术要求：，现场工作人员应经过电缆专业技术培训，掌握有关仪器、机具的正确操作，并熟练掌握各项技能，熟悉本作业指导书。

关于高压电力电缆外护套电气绝缘特性检验的研究与分析摘要:对单芯高压电力电缆在产品出厂、交接试验以及预防性试验等环节对外护套的电气特性检验要求进行了对比分析，结合工程检验实例，对现行电力电缆线路交接试验标准中对电缆外护套绝缘电阻试验要求的规定提出了修改建议。

关键词:电缆外护套;交接试验;绝缘电阻0引言高压电缆线路在运行时为了减少损耗，通常采用交叉互联的敷设方式。

当电缆外护套绝缘破损，护套上感应电压出现不平衡时，交叉互联系统中三段护套感应电压无法完全抵消，金属护套上的感应电流将升高，大大增加电缆回路损耗，加速电缆主绝缘的老化，严重时还可能导致故障。

因此，高压电力电缆外护套绝缘性能好坏直接影响着电缆线路的安全经济运行和使用寿命。

在电缆的出厂试验、到货检验及交接试验、周期性预防试验中都有对外护套电气绝缘性能的检测和要求。

1结构概述高压电力电缆结构主要为导体、三层共挤绝缘系统、缓冲阻水层、密封金属套、外护套，同时外护套表面还有半导电层，结构见图1。

图1高压电力电缆的典型结构图2高压电缆外护套电气特性试验要求1.1出厂试验出厂试验是由制造商在所有制造长度电缆上进行的试验，检验是否满足规定的要求，也称为例行试验。

高压电缆的产品标准主要有：GB/T11017.2—2014、GB/T18890.2—2015和GB/T22078.2—2008。

关于电缆外护套的电气绝缘特性，上述标准规定的内容一致：产品出厂时电缆外护套应能承受直流电压25kV历时1min而不击穿。

该试验通常在制造厂内使用直流耐压试验仪进行，对出厂电缆100%进行，能够确保交货电缆外护套的电气特性。

1.2交接试验电缆线路交接试验通常指电力电缆线路安装完成后，为了验证安装质量对电缆线路开展的各种试验，也称为安装后试验。

国家电网企业标准Q/GDW11316—2014《电力电缆线路试验规程》规定：(1)电缆外护套绝缘电阻不应低于0.5MΩ·km。

绝缘电阻测量宜采用1000V兆欧表，耐压试验前后无明显变化。

110kV中宝1101联络线电缆外护层故障分析及处理摘要：针对中宝110kV联络线电缆外护层故障在使用过程中出现的外护层的故障，分析外护层故障产生的原因，同时介绍对电缆外护故障进行修复的方法。

关键词：高压；110kV电缆、外护层故障、修复随着经济的迅速发展，各行各业对电力的需求也随之日益增长。

针对越来越多的用电需求，许多企业都建设了110kV 和 220kV 的超高压变电站。

湛江钢铁也不另外，建设了1座220KV变电站、5座110kV变电站。

在变电站之间，电力的输送使用的几乎全是电力电缆，电缆埋在地下，或者通过电缆隧道、电缆沟敷设，既不占用地面的建设空间，又不影响景观，但是增加了维护管理成本和难度。

虽然拥有宝钢三十多年的运行管理经验，但是在不同环境下依然无法确保零故障。

在六大变电站刚投运不久，中宝110kV联络线电缆外护层就出现了故障。

后来我们发现电缆外护套故障是一种常见性故障。

虽然前期通过了直流10KV 耐压一分钟的交接试验，但是在电缆运行过程中，同样会因为前期敷设施工过程中不注意留下来的隐患，从而造成电缆外护层故障。

本文根据此次外护层故障的情况向大家分析一下电缆外护层故障及电缆外护故障点修复的方法。

在此请教诸位专家，希望在交流学习中得到不断的进步和提高。

1.背景湛江钢铁供配电系统有6大变电站，其中最为重要的当属宝能变电站和中央变电站，此两个变电站使用两条双拼的110kV电缆作为重要的联络线，分别是中宝1101和中宝1102，并分别敷设经四路A1电缆隧道和A2电缆隧道。

全长2.75 公里，中间有3个中间接头，电缆截面1000mm2，线路在2014年11月建成投运。

2015年7月31日下午15点30分左右，点检在经四路A1电缆隧道内对单日工作进行检查确认时发现，在电缆隧道10#至11#通风井之间闻到橡皮和塑胶物质烧灼后散发的刺鼻气味，通过在周围仔细检查发现两层电缆槽盒之间有火光。

1.1 应急方案将中宝1101联络线从运行改为线路检修，对放电点进行检查分析电缆受损情况。