淺談電線電纜常見的故障原因與預(yù)防措施

郭孟報(bào) 崔廣新 姜楠

德州市產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量研究院 山東 德州 253000

縱觀近年來，因?yàn)閲鴥?nèi)社會大背景下的不斷改革與突破，穩(wěn)步提升了人民群眾的生活水平，電力的高效普及與應(yīng)用，為人們帶來便利的同時(shí)，也呈現(xiàn)出了一些問題，例如各大城市相繼出現(xiàn)了供電緊張的局面，或是由于電線電纜超負(fù)荷運(yùn)行出現(xiàn)故障等問題[1]。對此國家立即提出了解決對策，要求加大各個(gè)城市的電量輸送強(qiáng)度，保證民生基礎(chǔ)。但以電線電纜長期工作運(yùn)營下出現(xiàn)老化及傳輸過程故障為首的問題，也成為了當(dāng)下亟待解決的難題，電力部門及相關(guān)電力制造行業(yè)要能夠立即尋求解決對策。

1 電線電纜常見的故障原因

1.1 絕緣層老化

通常來說電纜在建設(shè)完成后，就要進(jìn)行長時(shí)間的運(yùn)營工作。在電與熱的共同影響下，電纜很容易出現(xiàn)物理性的變化，致使絕緣層性能下降[2]。尤其當(dāng)電纜出現(xiàn)超負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，溫度出現(xiàn)直接劇烈升高，當(dāng)周圍環(huán)境也較熱或是處于夏天時(shí)，這種突發(fā)性的升溫就非常容易導(dǎo)致電纜較為薄弱的連接處或是接頭等部位被擊穿。且在傳統(tǒng)的建設(shè)工程中，有非常多的電纜是明處設(shè)計(jì)，通常建于各類型墻體的接縫處，缺乏一定的防護(hù)措施，這種情況下，電線及電纜出現(xiàn)老化的幾率就大大的提高，在受到冬天嚴(yán)寒溫度導(dǎo)致外皮脆化后，一旦進(jìn)入夏天。出現(xiàn)雷雨天氣后，或空氣濕度較大，就很容易導(dǎo)致老化的電線出現(xiàn)各種故障，進(jìn)而妨礙電線電纜的正常使用。常見的絕緣層還容易出現(xiàn)受潮現(xiàn)象，當(dāng)盒體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不嚴(yán)密，或是質(zhì)量難以保障時(shí)導(dǎo)致出現(xiàn)縫隙時(shí)，就會容易受潮。

1.2 機(jī)械外力損傷

機(jī)械的外力損傷，通常情況下是指在電線電纜建設(shè)的過程中，由于安裝拉力過大或是進(jìn)行了過度的彎曲而導(dǎo)致絕緣層以及保護(hù)層出現(xiàn)損傷，還有可能在電線電纜運(yùn)輸及施工的過程中，受到了外力的擊打或是人為因素造成的損壞、損傷等問題。以多數(shù)產(chǎn)生故障的因素分析，機(jī)械性外力損傷，大多是由于相關(guān)的施工人員在安裝電線電纜的過程中，未能按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，或是在電纜施工過程中較為粗放、大意導(dǎo)致出現(xiàn)損傷，具體因素如下。

1.2.1 外力損壞

在大型的施工項(xiàng)目建設(shè)、道路交通建設(shè)項(xiàng)目、挖掘設(shè)計(jì)安裝地下管道線路、打樁、頂管、挖掘地基等施工過程中，對電線電纜進(jìn)行直接的外力破壞導(dǎo)致[3]。

1.2.2 技藝不達(dá)標(biāo)

在安裝電線電纜過程中，相關(guān)的工作人員由于自身理論知識較為薄弱，且實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)較為不足，又未能按照相關(guān)的指導(dǎo)規(guī)范進(jìn)行建設(shè)安裝時(shí)，就很有可能出現(xiàn)電纜過度彎曲，直接的損傷到絕緣層、隔斷層、屏蔽層等；電纜剝切尺寸不合理、切度較深。接頭安裝在濕度較大的環(huán)境下開展，接頭內(nèi)部混入水蒸氣等，就會在投入工作的過程中出現(xiàn)閃絡(luò)性問題。

1.2.3 外部環(huán)境影響

外部環(huán)境也是常見造成損傷的一大問題因素，由于長期受到熱脹冷縮的影響，電纜的保護(hù)層以及電纜管口可能會出現(xiàn)磨破。而當(dāng)電纜組需橫跨公路或是大型建筑時(shí)，當(dāng)?shù)孛娉霈F(xiàn)下沉現(xiàn)象時(shí)，就會導(dǎo)致電纜層受力的壓迫而變形，造成電纜的鎧裝等損傷甚至斷裂引發(fā)故障。電纜的固定在安裝過程中未能牢固或是安裝技藝不達(dá)標(biāo)準(zhǔn)，或是一旦汽車在運(yùn)輸?shù)倪^程中出現(xiàn)晃動問題，也能直接引起電纜保護(hù)層與其他物體之間摩擦造成損傷。

1.3 傳輸電壓超負(fù)荷

傳輸電壓超負(fù)荷而造成的電纜損傷，指的是在電力運(yùn)輸?shù)倪^程中，外力作用是直接造成電線電纜損傷的主要因素，也有小部分來自于自然災(zāi)害引發(fā)，這些可能使電線電纜斷裂，過度彎曲，影響最終的正常使用。而建筑物的電線電纜損傷故障，通常情況下是由電線的負(fù)荷運(yùn)行，致使電線電纜所受壓力直線上升，造成絕緣層損傷破裂，影響正常使用。還有小部分是人為因素，可能由于在施工的過程中，操作人員購置的原材料未能達(dá)到相關(guān)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，或是操作人員未能按照規(guī)范技藝進(jìn)行施工流程，都會引發(fā)電線電纜出現(xiàn)損傷問題。電線電纜是運(yùn)輸電力的載體，但其材料自身都對電壓有著一定的承受極限。一旦出現(xiàn)電壓過大，強(qiáng)大的電流會直接將絕緣層外部損燒。造成超負(fù)荷運(yùn)載通常來說是由于雷擊等自然天氣的損害，在日常生活及工業(yè)用電時(shí)，要會因?yàn)橛秒娦枨筮^大、輸送電源較遠(yuǎn)等問題造成。

1.4 物理產(chǎn)熱出現(xiàn)化學(xué)碳化

物理產(chǎn)熱而導(dǎo)致的電線及電纜絕緣體外皮產(chǎn)生化學(xué)碳化的情況，通常情況下來說，是因?yàn)殡娋€和電纜的運(yùn)輸電力的過程中會產(chǎn)生一定的熱量，這種熱量長期會對自身造成一定程度的損害。假設(shè)在電線電纜構(gòu)建設(shè)計(jì)的初步環(huán)節(jié)，未能良好的做到電線與電纜在運(yùn)行階段產(chǎn)生熱量高效合理的散熱裝置，那么在真正運(yùn)行投入使用的過程中，沒有過高的溫度長時(shí)間的運(yùn)行狀態(tài)下，極易出現(xiàn)電線及電纜外部絕緣保護(hù)層發(fā)現(xiàn)化學(xué)碳化的情況，直接對電線及電纜造成損壞。

1.5 電線電纜質(zhì)量不達(dá)標(biāo)

電線及電纜是非常復(fù)雜的設(shè)計(jì)構(gòu)造，它對于細(xì)節(jié)上的設(shè)計(jì)要求非常的高，關(guān)系著整個(gè)電纜電線的質(zhì)量高低，一旦質(zhì)量不能達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，便極有可能影響后期電力的正常使用。所以，要求我們首先要關(guān)注電線短路問題，相關(guān)工作人員要能夠嚴(yán)格的把控電線電纜的質(zhì)量，且要能夠科學(xué)設(shè)計(jì)針對不同的電纜之間鏈接樞紐。普遍情況下來看，國內(nèi)電力行業(yè)對于電線及電纜質(zhì)量問題把控較為粗放，例如具有防水性能的電纜設(shè)計(jì)未能達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)不夠嚴(yán)格精密，電線的粗細(xì)的選擇不合理，未能達(dá)到相關(guān)的制作標(biāo)準(zhǔn)，電纜的構(gòu)建材料較差；電纜促進(jìn)的設(shè)計(jì)缺乏合理性、科學(xué)性，致使出現(xiàn)一系列的電力故障問題。電線電纜是運(yùn)輸電力的唯一載體，所以在設(shè)計(jì)初期，材料的選擇上就要一定能夠保持科學(xué)合理，要能夠選取優(yōu)質(zhì)的電線電纜，避免一些劣質(zhì)電線電纜在輸送電力的過程中出現(xiàn)短路等情況。

2 電線電纜常見故意預(yù)防措施

2.1 合理設(shè)計(jì)傳輸線路

電線電纜在鋪設(shè)安裝路徑的初期，就要能夠保持科學(xué)性、合理性，要能夠因地制宜、因環(huán)境做出調(diào)整，最大程度保證電線電纜的高效運(yùn)營，在構(gòu)建傳輸線路初期，一定要能夠秉性一下幾點(diǎn)原則：首先，要最大程度繞開城市需要開發(fā)及建設(shè)的地域，或是經(jīng)常面臨交通改造提升等很大幾率進(jìn)行挖掘、開采的區(qū)域，這樣能夠最大程度的避免電線電纜受到直接的外力損傷；其次，要嚴(yán)格把控電纜的線路在途徑公路或是橋梁等特殊區(qū)域的次數(shù)，同樣減少電纜電線出現(xiàn)短路等幾率；最后，在設(shè)計(jì)初期要能夠全面的將電線電纜的工程排水問題進(jìn)行分析，要以實(shí)際出發(fā)，選定合理可行的排水方式。電線及電纜在鋪設(shè)初期，要能夠盡量避開人口密集的地域，選擇較為空曠及開放性較強(qiáng)的地區(qū)，能夠最大程度降低人為因素導(dǎo)致的電纜損傷問題，也能夠有效的避免，一旦電線電纜出現(xiàn)故障時(shí)，對于群眾居民造成的財(cái)產(chǎn)及生命的損失。電線及電纜的構(gòu)建要十分精準(zhǔn)，要能夠?qū)?gòu)建范圍內(nèi)的高壓電線桿精確計(jì)算其數(shù)值，保證同一范圍內(nèi)電線及電纜的正常運(yùn)行。要提前將鋪設(shè)路線內(nèi)的電線電纜散熱及防水工作全面鋪設(shè)，避免熱量及水對于電線電纜造成不良的影響致使出現(xiàn)故障等問題。

2.2 調(diào)整電線電纜檢查周期

據(jù)當(dāng)下來看，我國很多電力企業(yè)并不能夠?qū)⑷粘ｋ娋€路的檢修維護(hù)工作提高關(guān)注，這就直接的導(dǎo)致電力系統(tǒng)可能隨時(shí)面臨著各種各樣的故障問題，對此，國家及各地政府要能夠頒布相關(guān)的法律法規(guī)進(jìn)行行業(yè)規(guī)范的約束，有法可依、有法可行為電力檢修提供有效的保障，其次要加大相關(guān)專業(yè)人才的培養(yǎng)與建設(shè)，要能夠安排專業(yè)的檢修人員專職負(fù)責(zé)電線電纜的日常檢修維護(hù)工作，要不斷縮短檢查的周期，且每次進(jìn)行全面檢查過后，要對電線電纜的相關(guān)數(shù)值進(jìn)行詳細(xì)記錄，并能夠編寫檢查報(bào)告等，真正落實(shí)檢修維護(hù)工作，并要關(guān)注檢查的范圍，最大程度保障電線電纜能夠正常的工作運(yùn)行。要摒棄傳統(tǒng)行業(yè)中，哪里出現(xiàn)故障，就對哪里進(jìn)行檢查與維修的被動工作狀態(tài)，要能夠真正做到方便人民群眾生活提供可靠的電力支持。最后，需要對移動式電氣設(shè)備的橡膠電纜絕緣情況進(jìn)行檢查。表1為調(diào)整電線電纜檢查周期表。

表1 調(diào)整電線電纜檢查周期表

2.3 把握戶外鋪設(shè)作業(yè)重點(diǎn)

戶外電線及電纜的鋪設(shè)不同于地下電纜的鋪設(shè)，它較其相比更容易出現(xiàn)各類型的故障影響電力輸送的使用。戶外電纜及電纜，首先就面臨著自然因素的影響，當(dāng)天氣較為寒冷或是炎熱，季節(jié)長期帶來的環(huán)境溫度下，就會增加電線及電纜的損傷情況。而雷擊、暴雨的自然天氣或是地震、臺風(fēng)、海嘯等自然災(zāi)害，也都極高程度容易引起電線電纜發(fā)生故障。所以，在戶外的電線與電纜設(shè)計(jì)建設(shè)初期，氣候季節(jié)等因素一定要能夠合理地規(guī)劃，最大程度的避免其對電線電纜造成的影響。設(shè)計(jì)人員可以從戶外電線電纜的絕緣體外皮入手，要將天氣因素考慮其中，選取較為耐熱、不易受到風(fēng)蝕、且自身硬度較好的交聯(lián)聚乙烯。通過科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，最大程度的減少環(huán)境因素可能為電力輸送帶來的不良影響。戶外的電線及電纜鋪設(shè)，對于高度也有著一定的要求，要盡量將其設(shè)定在人群不易接觸，不妨礙人民群眾日常生活的高度，以此來減少可能對人們造成的意外傷害。

2.4 重視電線電纜監(jiān)測工作

當(dāng)下人們生活對于電力的需求融入到生活的各個(gè)角落，國家電網(wǎng)在這種環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了行業(yè)的良好發(fā)展，電網(wǎng)分布建設(shè)廣泛細(xì)密，各個(gè)地區(qū)都有著較為復(fù)雜的電路線網(wǎng)。提供人們生活便利的同時(shí)，也為電力行業(yè)對于每條線路的檢修提出了全新的挑戰(zhàn)，不僅增加了人力、物力的成本，需要投入的時(shí)間也大大的增加，想要能夠?qū)崿F(xiàn)一次全新系統(tǒng)的線路排查可謂是難上加難。這種艱難的背景下，對于電線電纜的實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，就發(fā)揮著重中之重的影響。實(shí)時(shí)的檢測雖然并未能達(dá)到人為檢查的細(xì)致與周全，但是它能夠最大程度的簡化對于檢測的難度及復(fù)雜程度，很大程度的解放了工作人員。所以我們要能夠提高對于電線電纜實(shí)時(shí)監(jiān)測工作的重視，要保證在監(jiān)測系統(tǒng)工作過程中，能夠做到檢測電線及電纜的自身溫度，且能夠檢測相關(guān)的散熱系統(tǒng)是否還在正常運(yùn)轉(zhuǎn)。實(shí)時(shí)的監(jiān)測系統(tǒng)能夠做到在電力輸送的過程中，一旦出現(xiàn)故障，立即鎖定故障發(fā)生的位置，并對工作人員發(fā)生警報(bào)，且能夠及時(shí)的進(jìn)行電路的檢修與維護(hù)。監(jiān)測系統(tǒng)在運(yùn)行中也要能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測電纜負(fù)荷電流，防止出現(xiàn)超負(fù)荷運(yùn)輸情況，能夠保證其在正常規(guī)定的值數(shù)內(nèi)運(yùn)行，最大程度的降低因?yàn)殚L時(shí)間的超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)導(dǎo)致絕緣體擊穿事故，實(shí)時(shí)監(jiān)測電流負(fù)荷狀態(tài)，也能夠最大程度的保證電纜使用的壽命，保證其能夠長期穩(wěn)定的運(yùn)行。監(jiān)測系統(tǒng)也要能夠?qū)τ陔娎|護(hù)套電流進(jìn)行真實(shí)的監(jiān)測，使工作人員在監(jiān)測系統(tǒng)的幫助下能夠及時(shí)的了解電流曲線從而分析出電纜運(yùn)行的狀況，一旦出現(xiàn)異常，能夠最快時(shí)間內(nèi)尋求到解決辦法。監(jiān)測系統(tǒng)還要能夠?qū)﹄娏系兰友b水位進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測，這樣能夠直觀的了解溝道內(nèi)水位狀況，當(dāng)出現(xiàn)管道跑水或是因?yàn)楸┯晏鞖鉁系纼?nèi)存在大量積水難以排出時(shí)，能夠立即報(bào)警提醒工作人員，且對于水位異常處進(jìn)行精準(zhǔn)定位及數(shù)值檢測，能夠?yàn)楣ぷ魅藛T尋求解決方式提供有力支撐，最大程度保障電線電纜的正常運(yùn)行[4]。電力部門要能夠重視電線電纜每一環(huán)節(jié)的監(jiān)測工作，不止對于后期投入使用過程中，在前期也要全程把控電纜原材料的選定，要能夠按照相關(guān)的規(guī)定進(jìn)行構(gòu)建。

2.5 加大電線電纜管理力度

電力行業(yè)相關(guān)的部門，要能夠切實(shí)的做好電線及電纜從初期設(shè)計(jì)到后期維護(hù)的全過程監(jiān)督與管理。在初期的建設(shè)環(huán)節(jié)，相關(guān)部門及工程設(shè)計(jì)人員要能夠從實(shí)際出發(fā)，以真實(shí)的施工環(huán)境為基礎(chǔ)，選定合理的電線電纜原材料、要能夠科學(xué)的設(shè)置電線電纜建設(shè)長度及高度，保證其能夠最大程度減少各種因素帶來的損傷。電力相關(guān)部門，要能夠做好監(jiān)督與管理工作，首先要能夠制定規(guī)范全面的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，全過程監(jiān)控電線電纜的建設(shè)及使用，要能夠真正承擔(dān)起自身責(zé)任與義務(wù)，要能夠?qū)τ陔娏Σ块T銷售的電線及電纜進(jìn)行抽調(diào)檢測，嚴(yán)格把控電力產(chǎn)品的質(zhì)量問題，一旦發(fā)現(xiàn)未能達(dá)到相關(guān)使用標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，要立即銷毀同批產(chǎn)品，且對生產(chǎn)方及銷售方嚴(yán)厲查處。相關(guān)部門還要能夠在電線電纜工程項(xiàng)目施工過程中進(jìn)行介入管理，要輔助做好工程的驗(yàn)收工作，一旦發(fā)生人為故意因素阻礙電線及電纜的正常使用，將由施工人員對于此環(huán)節(jié)全部損失負(fù)責(zé)，最大程度保證電線及電纜最終的高效使用。

3 結(jié)束語

上文所述所有內(nèi)容，是本人對于電線電纜系統(tǒng)常見故障及預(yù)防措施的探析，電信電纜作為電力系統(tǒng)最核心的部分，要真正做到以人民群眾便利為工作出發(fā)點(diǎn)，致力發(fā)展國家社會經(jīng)濟(jì)，真正做到嚴(yán)格把關(guān)、加強(qiáng)檢修維護(hù)、高質(zhì)量運(yùn)行、降低故障，使國家的電力行業(yè)能夠與時(shí)代共創(chuàng)輝煌！