电力电缆 基本知识.

Presentation on theme: "电力电缆 基本知识."— Presentation transcript:

1 电力电缆 基本知识

2 一、概述 用于电力传输和分配的电缆称为电力电缆。 电力电缆需满足的要求：
(1) 能承受电网电压。包括工作电压、故障过电压和大气、操作过电压。 (2) 能传送需要传输的功率。包括正常和故障情况下的电流。 (3) 能够满足安装、敷设、使用所需要的机械强度和可曲度，并耐用可靠。 (4) 材料来源丰富、经济、工艺简单、成本低。

3 电力电缆和绝缘电线并没有严格的界限。一般来讲，电缆用于电压较高、传输功率较大、可靠程度要求比较高的场合。因此，电缆的线芯截面比较大，绝缘层比较厚，电气性能要求高，护层结构质量要求较高。

4 电力电缆线路 电缆是电缆线路的主体。 电缆附件是指电缆线路中除电缆本体以外的其他部件和设备。
电缆线路由电缆、电缆附件及线路构筑物三部分组成。 电缆是电缆线路的主体。 电缆附件是指电缆线路中除电缆本体以外的其他部件和设备。 线路构筑物是电缆线路中用来支撑电缆和安装电缆附件的部分。

5 电缆线路的主要优点 （2）线间绝缘距离小，占地少，无干扰电波。 （3）地下敷设时，不占地面与空间，既安全可靠，又不易暴露目标。
（1）不易受周围环境和污染的影响，送电可靠性高。 （2）线间绝缘距离小，占地少，无干扰电波。 （3）地下敷设时，不占地面与空间，既安全可靠，又不易暴露目标。

6 适合采用电缆线路供电的环境 严重污染区，为了提高输送电能的可靠性； 跨度大，不宜架设架空线的过江、过河线路。
城镇人口稠密区，大型工厂、发电厂、交通拥挤区、电网交叉区等处要求占地面积小，供电安全可靠； 严重污染区，为了提高输送电能的可靠性； 跨度大，不宜架设架空线的过江、过河线路。

7 电缆线路不足之处 （2）电缆线路不宜变动与分支； （3）电缆故障测寻与维修较难，需要具有较高专业技术水平人员来操作。
（1）成本高，一次性投资费用比较大； （2）电缆线路不宜变动与分支； （3）电缆故障测寻与维修较难，需要具有较高专业技术水平人员来操作。

8 二、电力电缆的种类 1.按电压等级分类： 我国电缆产品的电压等级有：0.6/1、1/1、3.6/6、6/6、6/10、8.7/10、8.7/15、12/15、12/20、18/20、18/30、21/35、26/35、36/63、48/63、64/110、127/220、190/330、290/500kV共19种。 也可以将电缆分为： 低电压电力电缆（1kV）； 中电压电力电缆（6～35kV）； 高电压电力电缆（60～500kV）。

9 2.按导电线芯截面积分类： 我国电力电缆标称截面积系列为：
1.5、2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、185、240、300、400、500、630、800、1000、1200、1400、1600、1800、2000mm2，共26种。 高压充油电缆标称截面积系列为： 240、300、400、500、630、800、1000、1200、1600、2000mm2，共10种。

10 3.按电线芯数分类 单芯电缆通常用于传送单相交流电、直流电。 二芯电缆多用于传送单相交流电或直流电。
电力电缆线芯有单芯、二芯、三芯、四芯、五芯，共5种。 单芯电缆通常用于传送单相交流电、直流电。 二芯电缆多用于传送单相交流电或直流电。 三芯电缆主要用于三相交流电网中，在35kV及以下的各种电缆线路中得到广泛的应用。 四芯和五芯电缆多用于低压配电线路。 只有电压等级为lkV的电缆才有二芯、四芯和五芯。

11 4.按绝缘材料分类 1）普通粘性浸渍纸绝缘电缆。 2）滴干绝缘电缆。 3）不滴流浸渍电缆。 （2）塑料绝缘电缆 （3）橡胶绝缘电缆
（1）油浸纸绝缘电力电缆 1）普通粘性浸渍纸绝缘电缆。 2）滴干绝缘电缆。 3）不滴流浸渍电缆。 （2）塑料绝缘电缆 （3）橡胶绝缘电缆 （4）阻燃聚氯乙烯绝缘电缆 （5）耐火电力电缆

12 5.按结构特征分类 ▲ 分相型：指分相屏蔽。10KV以上塑料绝缘电缆均为分相型。 ▲ 钢管型：具有钢管护套的电缆。
▲ 统包型：绝缘线芯成缆后，在外面包有统包绝缘，并置于同一内护套内。 ▲ 分相型：指分相屏蔽。10KV以上塑料绝缘电缆均为分相型。 ▲ 钢管型：具有钢管护套的电缆。 ▲ 扁平型：三根电缆“一”字排开，外观呈扁平状。一般用于远距离海底电缆。 ▲ 自容型：护套内有压力的电缆。分为自容式充油、充气电缆。

13 三、电力电缆的基本组成 电缆的基本结构由三部分组成： ● 导电线芯，用于传输电能；
● 绝缘层，保证电能沿导电线芯传输，在电气上使导电线芯与外界隔离； ● 保护层，起保护密封作用，使绝缘层不受外界潮气浸入，不受外界损伤，保持绝缘性能。 有的电缆加有屏蔽层。 多芯电缆绝缘线芯间，还需增加填芯和填料。

14 1.线芯 （1）线芯材料 线芯的作用是传送电流，线芯的损耗主要由导体截面和材料的电导系数来决定。为了减小电缆线芯的损耗，电缆线芯一般由导电性好、有一定韧性、一定强度的高纯度铜或铝制成。

15 （2）线芯结构方式 为了增加电缆的柔软性或可曲度，较大截面的电缆线芯由多根较小直径的导线绞合而成。因为单根金属导体沿半径弯曲时，其中心线圆外部必然伸长，而其圆内部分缩短。多根导体时导线之间可滑动，同时绞合圆线芯中心线内外两部分可以互相移动补偿，弯曲时不会引起导线的塑性变形，使线芯的柔软性和稳定性大大提高。绞线愈多，弯曲愈易 。

16 线芯弯曲示意图：

17 常见圆形线芯排列方式： 线芯中单线根数一般可用下式表示： K＝ l … + 6n (n＝1，2，3，… )

18 交联聚乙烯电缆采用多芯圆绞线。 多芯圆绞线的优点： （1) 电场较扇形导体电场均匀，对电缆提高电压等级有利； （2) 增加导体的柔软性或可曲度，由多根导线绞合的线芯柔性好，可曲度较大。

19 交联聚乙烯电缆所用线芯除特殊要求外，大多采用紧压型线芯 。

20 线芯紧压后的作用： （1) 使外表面光滑，防止导丝效应，避免引起电场集中； （2) 防止挤塑半导电屏蔽层时半导电料进入线芯； （3) 可有效地防止水分顺线芯进入和扩散，导体内水分是造成电缆水树和击穿的根源之一，并将严重影响电缆的寿命，

21 导体结构： 导体也是电缆工作时的高压电极，而且其表 面电场强度最大，如果局部有毛刺则该处的电场强度会更大。因此，设计和生产中以及使用部门在制作接头的导体连接时，要解决的主要技术问题之一就是力图使导体表面尽量做到光滑圆整无毛刺， 以改善导体表面电场分布。

22 （3）线芯几何结构 电力电缆的线芯按其外形可分为： ◆ 圆形线芯； ◆ 中空圆形线芯; ◆ 扇形线芯; ◆ 弓形线芯等几种。

23 圆形线芯：

24 中空圆形线芯：

25 扇形 线芯：

26 弓形 线芯：

27 2.绝缘层 （１）电力电缆的绝缘层材料应具备的主要性能： 1）高的击穿场强（包括脉冲、工频、操作波等）。 2）低的介质损失角正切（tgδ）。
3）相当高的绝缘电阻. 4）优良的耐树枝放电、耐局部放电性能。 5）具有一定的柔软性和机械强度。 6）绝缘性能长期稳定。

28 （２）绝缘层厚度 绝缘层厚度与工作电压有关。一般来说，电压越高，绝缘层的厚度也越厚，但并不成比例。因为从电场强度方面考虑，同样电压等级的电缆当导体截面积大时，绝缘层的厚度可以薄些。对于电压较低的电缆，为保证电缆弯曲时，绝缘层具有一定的机械强度，绝缘层的厚度则随导体截面的增大而加厚。

29 （３）绝缘层的材料 主要有： ◆ 油浸电缆纸； ◆ 塑料； ◆ 橡胶。

30 １）塑料绝缘材料 主要有： ◆ 聚氯乙烯绝缘； ◆ 聚乙烯绝缘； ◆ 交联聚乙烯绝缘。 塑料绝缘电气性能及耐水性能良好，能抗酸、碱，防腐蚀，它还具有允许工作温度高、机械性能好、可制造高电压电缆等优点。

31 交联聚乙烯： 为了利用聚乙烯良好的绝缘特性，克服其熔点低的缺点，采用高能辐照或化学的方法对聚乙烯进行交联，使它的分子由原来的线型结构变成网状结构，即由热塑性变为热固性，从而提高了聚乙烯的耐热性和热稳定性，这就是交联聚乙烯。

32 ２）橡胶绝缘 橡胶是最早用来作电线、电缆的绝缘材料。 橡胶绝缘电缆的绝缘层为丁苯橡胶或人工合成橡胶(乙丙橡胶、丁基橡胶)。 优点是：柔软，可挠性好，特别适用于移动性的用电和供电的装置。 缺点是：橡胶绝缘遇到油类时会很快损坏；在高电压作用下，容易受电晕作用产生龟裂。

33 橡胶的特点： 橡胶在很大的温度范围内都具有极高的弹性、柔顺性、易变性和复原性，以及良好的拉伸强度、抗撕裂性、耐疲劳，对于气体、潮气、水分具有较低的渗透性，较高的化学稳定性和电气性能。

34 3. 保护层 为了使电缆适应各种使用环境的要求，在电缆绝缘层外面所施加的保护覆盖层，叫做电缆护层。 电缆护层的主要作用是保护电缆绝缘层在敷设和运行过程中，免遭机械损伤和各种环境因素的破坏，如水、日光、生物、火灾等，以保持长期稳定的电气性能。 电缆护层的质量直接关系到电缆的使用寿命。

35 （1）电缆护层的分类： ▲ 金属护层（包括外护层），金属护层既有弯曲的不透水性，可以防止水分及其他有害物质进入到电缆绝缘内部， ▲ 橡塑护层，橡塑护层有一定的透水性，主要用于以高聚材料作为绝缘的电缆。 ▲ 组合护层，组合护层也有一定的透水性，但比橡塑护层要小得多，因此适合于石油、化工等侵蚀性环境中使用的电缆。 ▲ 特殊护层，为满足某些特殊要求如耐辐射、防生物等的电缆护层，叫做特殊护层。

36 （2）电缆护层所用的材料： ▲ 金属材料，如铝、钢、铜等，主要用以制造密封护套、铠装或屏蔽。 ▲ 非金属材料，如橡胶、塑料、涂料以及各种纤维制品等，其主要作用是防水和防腐蚀。

37 １）金属护层 金属护层通常由金属护套(内护层)和外护层构成。 金属护套常用的材料是铝、铅、铜和钢。 按其加工工艺的不同，可分为： ▲ 热压金属护套 ▲ 焊接金属护套两种。

38 ①内护层 内护层亦即金属护套，金属护套的特性由金属材料本身的性能及其工艺所决定。常用的金属护套有铅护套、平铝护套、皱纹铝护套、铜护套等。 ②外护层 在金属护套外面起防蚀或机械保护作用的覆盖层叫做外护层。外护层的结构主要取决于电缆敷设条件对电缆外护层的要求。外护层一般由内衬层、铠装层和外被层三部分组成。

39 Ⅰ.内衬层 位于铠装层和金属护套之间的同心层称内村层。 它起铠装衬垫和金属护套防腐作用。 用于内衬层的材料有绝缘沥青、浸溃皱纹纸带、聚氯乙烯塑料带，以及聚氯乙烯和聚乙烯等。

40 Ⅱ.铠装层 在内衬层和外被层之间的同心层称为铠装层。 它主要起抗压或抗张的机械保护作用。 用于电缆铠装层的材料通常是钢带或镀锌钢丝。钢带铠装层的主要作用是抗压，这种电缆适于地下埋设的场合使用。钢丝铠装层的主要作用是抗拉，这种电缆主要用于水下或垂直敷设的场合使用。

41 Ⅲ.外被层 在铠装层外面的同心层称为外被层。 它主要是对铠装层起防腐蚀保护作用。 用于外被层伪材料有绝缘沥青、聚氯乙烯塑料带、浸渍黄麻、玻璃毛纱、聚氯乙烯或聚乙烯护套等。

42 ２）橡塑护层 橡塑护层的特点是柔软、轻便，在移动式电缆中得到及其广泛的应用。 因橡塑材料都有一定的透水性，所以仅能在采用具有高耐湿性的高聚物材料作为电缆绝缘时应用。 一般是橡胶绝缘的电缆用橡胶护套(也有用塑料护套的)，但塑料绝缘的电缆都用塑料护套。 橡胶护套与塑料护套相比，橡胶护套的强度、弹性和柔韧性较高，但工艺比较复杂。 塑料护套的防水性、耐药品性较好，且资源丰富、价格便宜、加工方便，因此应用更加广泛。

43 ３）组合护层 组合护层又称综合护层或简易金属护层。一般都由薄铝带和聚乙烯护套组合而成。因此，它既保留了塑料电缆柔软轻便的特点，又具有隔潮作用，使它的透水性比单一塑料护套大为减小。 铝—聚乙烯粘连组合护层的透水性至少可比聚乙烯护层降低50倍以上。

44 四、电力电缆的典型结构 （一）塑料绝缘电力电缆 用塑料作绝缘层材料的电力电缆称为塑料绝缘电力电缆。
塑料绝缘电力电缆制造工艺简单，重量轻，终端头和中间接头制作容易，弯曲半径小，敷设简单，接续、维护方便，并具有耐化学腐蚀和一定耐水性能，适用于高落差和垂直敷设，具有耐化学腐蚀性等优点。

45 塑料绝缘电力电缆的绝缘材料有： ▲ 聚氯乙烯（PVC）； ▲ 聚乙烯（PE）； ▲ 交联聚乙烯（XLPE）。

46 聚氯乙烯绝缘电力电缆

47 聚氯乙烯电缆结构

48 10、35kV交联聚乙烯绝缘铠装电缆结构

49 交联聚乙烯绝缘电力电缆

50 66kV交联聚乙烯绝缘电力电缆的结构

51 交联聚乙烯绝缘电力电缆

52 交联聚乙烯绝缘电力电缆

53 橡胶绝缘电缆结构

54 橡胶绝缘电力电缆的特点 橡胶绝缘遇到油类时会很快损坏，在高电压作用下，容易受电晕作用产生裂缝，因此这种电缆一般用于10kV及以下电压等级。
橡胶绝缘电力电缆的绝缘层有较好的柔软性，其导线的绞线根数比其它型式的电缆稍多，因此电缆的敷设安装简便，适用于落差较大和弯曲半径较小的场合。 橡胶绝缘遇到油类时会很快损坏，在高电压作用下，容易受电晕作用产生裂缝，因此这种电缆一般用于10kV及以下电压等级。

55 我国目前生产的橡胶绝缘电力电缆，主要用于低压配电线路，其工作电压为交流500V、3000V和6000V，长期工作温度不超过65℃，使用环境温度不得低于一40℃。

56 （三）阻燃电力电缆 普通电缆的绝缘材料有一个共同的缺点，就是具有可燃性。当线路中或接头处发生故障时，电缆可能因局部过热而燃烧，并导致扩大事故。阻燃电缆是在电缆绝缘或护层中添加阻燃剂，即使在明火烧烤下，电缆也不会燃烧。 阻燃电力电缆的结构与相应的普通聚氯乙烯绝缘电力电缆和交联聚乙烯绝缘电力电缆的结构基本上相同，而用料有所不同。

57 阻燃的原因： 填充物(或填充绳)、绕包层内衬层及外护套等，均在原用材料中加入阻燃剂，以阻止火灾延燃； 为了降低电缆火灾的毒性，电缆的外护套不用阻燃型聚氯乙烯，而用阻燃型聚烯烃材料。 采用低烟、低卤的聚氯乙烯料作绝缘，而绕包层和内衬层均用无卤阻燃料，外护套用阻燃型聚烯烃材料等。

58 （四）耐火电力电缆 耐火电力电缆是在导体外增加有耐火层，多芯电缆相间用耐火材料填充。 特点是可在发生火灾以后的火焰燃烧条件下，保持一定时间的供电，为消防救火和人员撤离提供电能和控制信号，从而大大减少火灾损失。 耐火电力电缆主要用于lkV电缆线路中，适用于对防火有特殊要求的场合。

59 耐火电力电缆

60 耐火电力电缆

61 五.塑料电缆的屏蔽技术 塑料绝缘电力电缆的屏蔽包括内半导电屏蔽、外半导电屏蔽和绝缘外金属薄带屏蔽。
塑料电缆的电气性能与其绝缘结构密切相关。影响塑料电力电缆运行寿命的树枝放电和局部放电都与屏蔽结构、屏蔽性能的好坏有直接的关系。 塑料绝缘电力电缆的屏蔽包括内半导电屏蔽、外半导电屏蔽和绝缘外金属薄带屏蔽。

62 半导电屏蔽层的体积电阻率一般在104Ω·cm以下，其厚度一般为1～2 mm。
1.交联聚乙烯绝缘电缆内外半导电屏蔽层 绝缘内外的半导电屏蔽层均采用加炭黑的交联聚乙烯料。 半导电屏蔽层的体积电阻率一般在104Ω·cm以下，其厚度一般为1～2 mm。 根据国家标准，10 kV及以下电缆的外半导电层为可剥离层，35 kV以上为不可剥离层。

63 绝缘屏蔽层挤在金属线芯与绝缘层之间或绝缘与金属屏蔽层之间，分别称为绝缘的内屏蔽和外屏蔽。
它们的作用是均匀电场防止局部放电。

64 2.内半导电屏蔽层 1）屏蔽层具有均匀电场和降低线芯表面场强的作用。 线芯表面采用半导电屏蔽层可以均匀线芯表面不均匀的电场，减少导体表面最大场强。线芯表面电场强度大约下降3%，可使电缆工频击穿电压提高30%～40%。

65 2）屏蔽层的存在提高了电缆局部放电的起始放电电压，减少局部放电的可能性。
3）抑制树枝生长 4）热屏障作用 半导电屏蔽层有一定热阻，当线芯温度瞬时升高时，电缆有了半导电屏蔽层的热阻，高温不会立即冲击到绝缘层，通过热阻的分温作用，使绝缘层上的温升下降。

66 3.外半导电屏蔽层 由于运行中的电缆受弯曲，电缆绝缘表面受到张力作用而伸长，若这时存在局部放电，则会由于表面弯曲应力产生亚微观裂纹导致电树枝的引发，或表面受局部放电腐蚀引起新的开裂，引发新的树枝。故外屏蔽层不可缺少。 外半导电屏蔽层的另一个作用是：消除了绝缘层与金属带屏蔽层之间的气隙，而扁平气隙的存在，对电场的恶化作用很大，首先导致气隙放电，直至绝缘击穿。

67 4.金属薄带屏蔽层 金属薄带屏蔽层，一般是用薄铜带（或细铜丝网）绕包在外半导电层之外的屏蔽层。其作用如下： （１）加强限制电场在绝缘层内的作用，使电场方向与绝缘半径方向一致，金属屏蔽带接地，电场终止在金属带上，金属带外不再有电场。 （２）在三相四线制中，它可以作为中心线承担不平衡电流。

68 （３）防止沿轴向产生表面放电。 （４）电站保护系统需要外导体屏蔽。绕包铜带屏蔽层具有优异的防雷特性。 （５）正常情况下流过电容电流，短路时金属带可以作为短路故障电流的回路。

69 六、电力电缆的型号 电缆外护层则以阿拉伯数字编号（两位数）来代表，没有外护层的电缆可不作表示，十位表示铠装层，个位表示外护套。
电缆的型号内容包含其用途类型、绝缘材料、导体材料、铠装保护层等。在电缆型号后面还注有线芯根数、截面、工作电压和长度。 电缆外护层则以阿拉伯数字编号（两位数）来代表，没有外护层的电缆可不作表示，十位表示铠装层，个位表示外护套。

70 电力电缆型号中字母与数字的意义 绝缘 种类 导体 内护层 特征 外护层 十位 个位 Z—纸 X—橡皮 V—聚氯 乙烯 Y—聚乙 烯 YJ—交
联聚 L—铝 铜芯 不标 注 V—聚氯乙烯 内护套 Y—聚乙烯 H—普通橡套 F—氯丁橡套 L—铝护套 Q—铅护套 LW-皱纹铝 护套 A-铝带聚乙烯 组合护套 E-聚烯烃护套 D—不滴流 F—分相 P—贫乏 浸渍 Z—直流 CY-充油 0—无铠 1—连锁 钢带 2—双层 钢带铠装 3—细钢丝 铠装 4—粗钢丝 5—皱纹 0—无外被 套 1—纤维外 被套 2—聚氯乙 烯外护套 3—聚乙烯 外护套

71 有些特殊性能和结构特征用汉语拼音的第一个字母大写表示。例如：在绝缘材料前用短线隔开的ZR、D、ｗ、NH等表示阻燃、低卤、无卤、耐火等特性。
电缆外护层则以阿拉伯数字编号（两位数）来代表，没有外护层的电缆可不作表示，十位表示铠装层，个位表示外护套。 在外护层后面还可能有派生代号，如Z表示纵向阻水、B表示低卤、C表示无烟。

72 例如：YJV22—8.7/15 3×185 表示交联聚乙烯绝缘、铜芯、聚氯乙烯内护套、钢带铠装、聚氯乙烯外护套、8.7/15KV、三芯、185mm2截面电力电缆。 ZLQ ×95 表示纸绝缘、铝芯、铅包、裸钢带铠装、额定电压10kV、三芯，截面积为95mm2的电力电缆。 ZR—YJV22—8.7/15 3×185， 表示阻燃、交联聚乙烯绝缘、铜芯、聚氯乙烯内护套、钢带铠装、聚氯乙烯外护套、8.7/15KV、三芯、185mm2截面电力电缆。

73 YJLW02 交联聚乙烯绝缘皱纹铝套防水层聚氯乙烯护套电力电缆。 DZR-VLE33 低烟、低卤阻燃聚氯乙烯绝缘聚烯烃护套细钢丝铠装电力电缆。 WZR-YJLE33 低烟、无卤阻燃交联聚乙烯绝缘聚烯烃护套细钢丝铠装电力电缆。 NH-VV32 铜芯聚氯乙烯绝缘、聚氯乙烯护套细钢丝铠装耐火电力电缆。

74 电力电缆故障分析和查找 一、电力电缆故障发生的原因及其特征 1.机械损伤
机械损伤故障比较常见，所占的故障比率最大（约57%），其故障形式比较容易识别，大多造成停电事故。 （1）直接受外力损坏。 （2）施工损伤。 （3）自然损伤。

75 2.绝缘受潮 绝缘受潮的原因： （1）电缆中间头或终端头密封工艺不良或密封失效。 （2）电缆制造不良，电缆外护层有孔或裂纹。
绝缘受潮是电缆故障的又一主要因素，所占的故障率约为13%，绝缘受潮一般可在绝缘电阻和直流耐压试验中发现，表现为绝缘电阻降低，泄漏电流增大。 绝缘受潮的原因： （1）电缆中间头或终端头密封工艺不良或密封失效。 （2）电缆制造不良，电缆外护层有孔或裂纹。 （3）电缆护套被异物刺穿或被腐蚀穿孔。

76 为19%。运行时间特别久（30～40年以上）的则称为正常老化。如属于运行不当而再较短年份内发生类似情况者，则认为是绝缘过早老化。
3.绝缘老化 电缆绝缘长期在电和热的作用下运行，其物理性能会发生变化，从而导致其绝缘强度降低或介质损耗增大而最终引起绝缘崩溃者为绝缘老化，绝缘老化故障率约 为19%。运行时间特别久（30～40年以上）的则称为正常老化。如属于运行不当而再较短年份内发生类似情况者，则认为是绝缘过早老化。

77 绝缘过早老化的原因： （1）电缆选型不当，致使电缆长期在过电压下工作。
（2）电缆线路周围靠近热源，使电缆局部或整个电缆线路长期受热而过早老化。 （3）电缆工作在具有可与电缆绝缘起不良化学反应的环境中而过早老化。

78 4.过电压 容易被过电压激发而导致电缆绝缘击穿的缺陷主要有： （1）绝缘层内含有气泡、杂质或绝缘油干枯。 （2）电缆内屏蔽层上有节疤或遗漏。
电缆遭受雷击被击穿大都因为电缆内部早已存在较为严重的某种缺陷，雷击仅是较早的激发了该缺陷。 容易被过电压激发而导致电缆绝缘击穿的缺陷主要有： （1）绝缘层内含有气泡、杂质或绝缘油干枯。 （2）电缆内屏蔽层上有节疤或遗漏。 （3）电缆绝缘已严重老化。

79 5.过热 （2）火灾或邻近电缆故障的烧伤。 （3）靠近其他热源，长期接受热辐射。 （1）电缆本体质量缺陷。 （2）电缆附件质量缺陷。
（1）电缆长期过负荷工作。 （2）火灾或邻近电缆故障的烧伤。 （3）靠近其他热源，长期接受热辐射。 6.产品质量缺陷 （1）电缆本体质量缺陷。 （2）电缆附件质量缺陷。 （3）三头制作质量缺陷。

80 二、电力电缆线路故障分类 1. 按故障部位分类 （1）电缆本体故障。 （2）电缆中间头故障。 （3）电缆户内头故障。 （4）电缆户外头故障。

81 2.按故障时间分类 运行故障是指电缆在运行中因绝缘击穿或导线烧断而引起保护器动作，突然停止供电的故障。 （2）试验故障
（1）运行故障 运行故障是指电缆在运行中因绝缘击穿或导线烧断而引起保护器动作，突然停止供电的故障。 （2）试验故障 试验故障是指在预防性试验中绝缘击穿或绝缘不良而必须进行检修后才能恢复供电的故障。

82 3.按故障性质分类 （1）低阻故障 即低电阻接地或短路故障。电缆一芯或数芯对地绝缘电阻或芯与芯之间的绝缘电阻低于10ZC(ZC为电缆特性阻抗，一般不超过40Ω)时，而导体连续性良好者称为低阻故障。 （2）高阻故障 即高电阻接地或短路故障。电缆一芯或数芯对地绝缘电阻或芯与芯之间的绝缘电阻低于正常值很多，但高于10ZC，而导体连续性良好者称为高阻故障。

83 电缆各芯绝缘均良好，但有一芯或数芯导体不连续者称为断线故障。
（3）断线故障 电缆各芯绝缘均良好，但有一芯或数芯导体不连续者称为断线故障。 （4）断线并接地或短路故障 电缆有一芯或数芯导体不连续，经过（高或低）电阻接地或短路。

84 （4）、（5）、（6） （5）泄漏性故障 泄漏性故障是高阻故障的一种极端形式。在进行电缆绝缘预防性耐压试验时，其泄漏电流随试验电压的升高而增大，甚至超过泄漏电流的允许值（此时试验电压尚未或已经达到额定试验电压），这种高阻故障称为泄漏性故障。

85 （4）、（5）、（6） （6）闪络性故障 闪络性故障是高阻故障的又一种极端形式。在进行电缆绝缘预防性耐压试验时，泄漏电流小而平稳。但当试验电压升至某一值（尚未或已经达到额定试验电压）时，泄漏电流突然增大并迅速产生闪络击穿，这种高阻故障称为闪络性故障。

86 三、电力电缆故障诊断的一般步骤与方法 低压脉冲法、 直流高压闪络法 冲击高压闪络法， 适用于各种不同类型的电缆故障测试。
现代的脉冲反射测试技术包括: 低压脉冲法、 直流高压闪络法 冲击高压闪络法， 适用于各种不同类型的电缆故障测试。

87 （一）测寻电缆线路故障需要的主要仪器 用来粗测电缆线路故障范围的仪器。 2.电缆故障定点仪 用来在地面上准确定出故障点位置。
1.电缆故障闪测仪 用来粗测电缆线路故障范围的仪器。 2.电缆故障定点仪 用来在地面上准确定出故障点位置。 3.电缆故障路径仪 寻找电缆路径，测量电缆埋置深度。 4.电力电容器 充足电荷后经球间隙向故障点放电。 5.直流耐压试验设备 变压器、电压表、调压器、放电棒等。

88 （二）电缆线路故障测寻步骤 电缆线路的故障可分为两大类： 一类为直流电阻在100Ω以下的小电阻故障和断线故障；
1.了解电缆线路故障的性质 电缆线路的故障可分为两大类： 一类为直流电阻在100Ω以下的小电阻故障和断线故障； 另一类为高阻闪络性故障和高阻泄漏性故障。

89 （二）电缆线路故障测寻步骤 2.测量对策和方法 根据故障电缆的故障性质，采取相应的测量对策和方法： 低压脉冲测量法； 直流高压闪络法；
2.测量对策和方法  根据故障电缆的故障性质，采取相应的测量对策和方法： 低压脉冲测量法； 直流高压闪络法； 冲击高压闪络法。

90 3.粗测距离 （1）低压脉冲法 低压脉冲法主要用来测量小电阻故障和断线故障。

91 低压脉冲法测试接线示意图

92 （2）闪络法 直流高压闪络法用来测量高阻闪络性故障； 直流冲击高压闪络法用来测量高阻泄漏性故障。
闪络法的基本原理和低压脉冲法相似，也是利用电波在电缆内传播时在故障点产生反射的原理，记录下电波在故障电缆测试端与故障点之间往返一次的时间，再根据波速度来计算电缆故障点距测试端的距离。 直流高压闪络法用来测量高阻闪络性故障； 直流冲击高压闪络法用来测量高阻泄漏性故障。

93 直流高压闪络法测试接线图

94 直流冲击高压闪络法测试接线图

95 4.探测路径或鉴别电缆 故障电缆经过粗测以后便得出一个故障距离LX，这个故障距离是由测试端到故障点的距离。 探测电缆路径或鉴别电缆，通常是向故障电缆（如有完好线芯，一般加在好线芯上）加一音频电流信号，然后用探测线圈接收此音频信号，从而找出电缆路径或鉴别电缆。

96 5.精测定点 目前常用的定点方法是声测法，用直流试验设备向电容器充电，再通过球间隙处放电，利用放电时产生的机械振动听测电缆故障点的具体位置。
电缆故障经过粗测后，尚不能确定出故障点的具体位置，还需要进行精测定点。 目前常用的定点方法是声测法，用直流试验设备向电容器充电，再通过球间隙处放电，利用放电时产生的机械振动听测电缆故障点的具体位置。

97 声测法原理接线图

98 一. 绝缘电阻试验 电缆的绝缘并非纯粹的绝缘体，其内部和表面均有少量束缚很弱的离子或自由离子，当绝缘层加上直流电压后，沿绝缘表面和内部均有微弱的电流通过，对应这两种电流的电阻被称为表面绝缘电阻和体积绝缘电阻。一般在不加特别说明时的绝缘电阻均指体积绝缘电阻。

99 　　当绝缘体受潮、脏污或开裂以后，由于绝缘体内自由离子增加，泄漏电流剧增，绝缘电阻值下降，所以通过测量绝缘电阻值的大小，可以初步了解绝缘的情况。

100 　　绝缘电阻是反映电力电缆绝缘特性的重要指标，它与电缆能够承受电或热击穿的能力、绝缘层中的介质损耗和绝缘材料在工作状态下的逐步劣化等存在着极为密切的相互依赖关系。因此，测量绝缘电阻的试验就成为检查电缆绝缘情况最简单的方法，而绝缘电阻值是判断其性能变化的重要依据之一。

101 　　测试电缆绝缘电阻应用最多的方法是兆欧表法。
　　兆欧表又称摇表，其计量单位是兆欧(MΩ)。 　　兆欧表具有操作简便、快速灵活、便于携带等优点，但测量精度不高(1～1．5级)，当对测试精度要求较高时，可选用数字式绝缘电阻测试仪。

102 （一） 电缆绝缘电阻测量试验标准 1. 交接试验电缆主绝缘电阻测量：
（1）测量各电缆线芯对地或对金属屏蔽层间绝缘电阻。分相金属屏蔽的三芯电缆应分别在每一相上进行，其它两相线芯、金属屏蔽或金属套和铠装层接地。 （2）测量应使用5000V兆欧表。

103 绝缘电阻常数换算公式： K = RL×L 其中：K为换算后的绝缘电阻常数，MΩ·km。 RL 为实测绝缘电阻值，MΩ。 L 为电缆实际长度，km。

104 （二）兆欧表的使用方法 1. 切除电缆的电源及一切对外联系，将电缆接地放电，放电时间一般不小于2min，以保证安全与试验结果的准确。 2. 用干燥、清洁的柔软布擦去电缆终端头表面的污垢，以减小表面泄漏，同时还应该检查电缆终端头有无缺陷。

105 3.兆欧表在使用时应放置平稳，测试棒在搭接设备前空试时，指针应指在“∞”位置，然后将“E”和“L”相碰，指针应指在“0”位，证明接线和兆欧表都正常，才可开始正式测量。
4.对于多芯电缆，应分别测试每相线芯的绝缘电阻。测试时将被测线芯引出线接于摇表的接线端子(L)，其余线芯与金属屏蔽和铠装层短接后一并接到摇表的接地端子(E)，并把摇表的“接地”柱接地。

106 5. 测量时，手动摇表的额定摇速约为120r／min，应先摇到额定转速。电动兆欧表应先接通电源开关，然后将“E”棒可靠接地，再将“L”棒搭接到被测电缆导体，这样可以提高电缆绝缘吸收比测量的正确性。读取lmin的绝缘电阻值后应先将“L”棒与电缆导体分开，手动摇表才可停止摇动，电动兆欧表才可关闭电源，避免电缆线路上的剩余电荷反冲造成兆欧表的损坏。

107 6. 电缆绝缘电阻测试完毕或重复试验之前，应对电缆线芯进行充分的放电。使用有自放电功能的兆欧表试验应在自放电结束后将被试电缆线芯反复直接接地放电。使用不具有自放电功能的兆欧表试验后应通过限流电阻反复放电直至无火花时，才允许直接接地放电。

108 7. 由于电缆线路的绝缘电阻受许多外界条件的影响。所以在试验中应认真填写记录表格，记录测量时的温度、湿度、测量仪器型号等以利于分析试验结果。

109 （三）使用兆欧表的注意事项 1. 平行双回路架空输电线或母线，当一路带电时，不得测另一回路的绝缘电阻，以防感应高压损坏仪表和危及人身安全。 2. 摇表接线端及接地端的引出线不要靠在一起，如接线端引出线必须经其他支持物才能和被试物接触，则支持物必须绝缘良好。

110 3.摇表转动速度必须尽可能保持额定值，并维持均匀转速，其转速不得低于额定转速的80％，否则测得结果误差太大。
4.电缆的电容较大，特别是对较长电缆线路及多根电缆并联测试时，开始充电电流很大，因而摇表的指示数很小，但这并不表示被试物绝缘不良，待经过较长时间后才能测出正确结果。

111 5. 如果多路电缆并联试验时，若绝缘电阻值过低，应考虑分开试验。
另外，电缆所用的有机绝缘材料，如塑料、橡皮、纤维、矿物油等，其绝缘电阻受温度变化的影响很大。一般来说，当温度上升时，电导增强，绝缘电阻下降，电缆绝缘电阻与温度的关系符合指数规律。

112 四. 相位试验 在多相电力系统中，各相根据达到最大值(正半波)的次序按相排列，称为相序或相位。在电力系统中，相序与并列运行、电机旋转方向等直接相关。因此，电力电缆在敷设完毕与电力系统接通之前，或重做电缆接头，或解开电缆终端头重新接引时，必须按照电力系统上的相位标志进行核相。若相位不符，将会产生以下几种后果。

113 (1) 当电缆线路连接两个电源时，推上开关会立即跳闸，亦即无法合环运行。
(2) 当电缆线路送电至用户时： 1) 两相相位接错时，用户电动机旋转方向颠倒．(即反向)。 2) 三相相位全错时，用户电动机旋转方向不变，但具有双路电源的用户则无法并用双电源。 3) 只有一个电源的用户，当其申请备用电源后，会产生无法作备用的后果。

114 (3) 当由电缆线路送电至电网变压器时，会使低压电网无法合环并列运行。
(4) 多条电缆并列运行时，若其中一条或几条电缆相位接错，会产生推不上开关的恶果。

115 （一）电压表法 在电缆首端确认相位后，将干电池组的正负极分别接在电缆首端的任意两相，然后采用表盘中央指示零值、具有适当量程的直流电压表，检测电缆末端任意两相的电压值。当末端检测的两相不是首端加直流电源的两相时，电压表指示为零；当末端检测的两相与首端加直流电源的两相对应时，电压表指示不再为零，根据电压表指针的偏转方向，即可判断这两相的相位。三芯电缆的另一相不必再测。

116 电压表法

117 （二）指示灯法 以电缆一根线芯和金属屏蔽或铠装分别为正负两极，在电缆首端利用干电池施加直流电压，然后在电缆末端用指示灯依次接通A、B、C三相和金属屏蔽或铠装。指示灯发亮的一相与电缆首端接通干电池的一相为同相。指示灯不亮时为异相。依次重复试验，即可确定其他相位。

118 （三）电阻法 对一根性能良好的电力电缆核相时，可将首端一相接地，其余各相“敞口”，用绝缘摇表或万用表在末端测绝缘电阻：绝缘电阻为零的一相与首端接地相同相，否则为异相。也可以在首端一相“敞口”，其余各相接地，不过这时在末端测得绝缘电阻值为∞的一相与首端“敞口”相同相。依次重复上述试验，即可确定其他各相相位。

119 （四）带电核相法 上述三种核相方法，均是在同一条电缆上确认两端相位，工程上称这种核相形式为“找对”。当电缆联络两个电源时，先将电缆与一电源合闸接通，再将该电缆与另一电源合闸投运前，仍需要核对相位。这时，由于电缆已带电，多采用“对相笔”。 “对相笔”应根据不同的电压等级去选用，选择过大或过小电压等级的“对相笔”会造成误判断或损坏“对相笔”。

120 “对相笔”有发声指示、发光指示或旋转指示等几种，但其工作原理却大致相同：即当两笔接触(或靠近)两电源的相同两相时，由于无电位差而无声、光或旋转指示，否则将发出声、光或旋转等明显的指示。