電力工程中配電電纜的運行維護與故障分析

張潤駿 陳淼 李旭旻

摘?要：本文主要討論了電力工程中配電電纜運行維護的必要性，以及相關的日常運行管理、預防性維護策略和應急響應計劃。首先，配電電纜的正常運行對于電力系統的穩(wěn)定運行至關重要，因此對其進行定期的巡檢和維護以及清潔保養(yǎng)是必不可少的。其次，通過定期的預防性檢查和使用有效的預防性維護方法和技術，可以有效地防止電纜故障的發(fā)生。然后，文章還詳細分析了配電電纜的常見故障類型和原因，以及傳統的和現代的故障診斷方法。最后，文章提出了針對這些故障的處理流程和恢復策略，以及預防措施，以確保配電電纜的穩(wěn)定運行。

關鍵詞：電力工程；配電電纜；運行維護

電力工程是現代社會經濟發(fā)展的重要基礎設施，其安全、穩(wěn)定、高效地運行對于保障社會經濟生活的正常進行具有至關重要的作用。在電力工程中，配電電纜作為輸電系統的重要組成部分，其性能的優(yōu)劣直接影響到電力供應的穩(wěn)定性和可靠性。然而，由于配電電纜長期處于惡劣的工作環(huán)境中，受到溫度、濕度、機械應力等多種因素的影響，常常會出現各種故障，如絕緣老化、擊穿、接地故障等，這些故障不僅會導致電力供應的中斷，還可能引發(fā)火災等安全事故，對人民生命財產安全構成威脅。因此，對配電電纜的運行維護和故障分析具有重要的實踐意義。

一、電力工程中配電電纜運行維護的必要性分析

在現代城市建設和工業(yè)生產中，電力工程作為基礎設施的重要組成部分，對于保障社會經濟的正常運行具有重要意義。配電電纜作為電力系統中的重要傳輸工具，其運行維護工作直接關系到電力系統的安全穩(wěn)定運行。

（1）確保電力供應的穩(wěn)定性。配電電纜是電力系統中最容易出現故障的部分之一，一旦發(fā)生故障，可能導致大面積的停電事故，嚴重影響人們的生活和生產。通過對配電電纜進行定期的巡視、檢測和維護，可以及時發(fā)現并排除潛在的安全隱患，確保電力供應的穩(wěn)定性。

（2）降低運維成本。配電電纜運行維護工作的開展，可以有效地延長電纜的使用壽命，減少因電纜老化、損壞等原因造成的更換成本。同時，通過對電纜的維護，可以降低因故障引起的維修費用，從而降低整個電力系統的運行成本。

（3）提高電力系統的可靠性。配電電纜運行維護工作可以提高電力系統的可靠性。通過對電纜的定期檢查，可以發(fā)現潛在的故障點，及時進行處理，避免因電纜故障導致的電力系統失穩(wěn)。此外，對電纜的維護還可以提高電纜的抗干擾能力，減少因外部環(huán)境因素引起的故障。

（4）保障人身安全和設備安全。配電電纜運行維護工作可以有效地防止觸電、火災等安全事故的發(fā)生。通過對電纜的巡視、檢測和維護，可以及時發(fā)現電纜線路的異常情況，采取措施進行處理，避免因電纜問題導致的人身和設備安全事故。

（5）促進電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。配電電纜運行維護工作有助于提高電力行業(yè)的整體技術水平和管理水平。通過對電纜的維護，可以積累大量的運行數據和經驗，為電力行業(yè)的發(fā)展提供有力的技術支持。同時，良好的電纜運行維護工作還可以提高電力企業(yè)的社會責任感和形象，為行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造良好的條件。綜上所述，電力工程中配電電纜運行維護工作具有重要的現實意義和深遠的戰(zhàn)略價值。為了確保電力系統的安全穩(wěn)定運行，提高電力供應的穩(wěn)定性和可靠性，降低運維成本，保障人身安全和設備安全。促進電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，必須高度重視配電電纜運行維護工作，加強組織和管理，不斷提高運行維護水平。

二、配電電纜的運行維護

（一）配電電纜的日常運行管理

1.配電電纜的巡檢和維護

配電電纜是電力系統中不可或缺的重要組成部分，其正常運行對于保障電力供應的穩(wěn)定性和安全性至關重要。因此，對配電電纜進行定期巡檢和維護是必要的工作。巡檢人員應按照規(guī)定的時間和路線，對配電電纜進行巡視。巡視內容包括電纜的外觀是否有損傷、絕緣層是否完好、接頭是否松動等。對于發(fā)現的問題，應及時記錄并報告給相關部門進行處理。對于長期使用的配電電纜，應定期進行維護。維護工作包括清除電纜表面的灰塵和雜物，檢查電纜的絕緣層是否完好，檢查接頭是否松動等。對于發(fā)現的問題，應及時進行修復或更換，還應加強對配電電纜的監(jiān)控和管理。通過安裝監(jiān)測設備，可以實時監(jiān)測配電電纜的運行狀態(tài)，及時發(fā)現異常情況并采取相應的措施。同時，還應建立健全的管理制度，明確責任分工，確保配電電纜的安全運行。

2.配電電纜的清潔和保養(yǎng)

除了巡檢和維護外，配電電纜的清潔和保養(yǎng)也是保證其正常運行的重要措施。應定期對配電電纜進行清潔。清潔時應使用柔軟的布或刷子，避免使用尖銳的工具刮傷電纜表面。清潔時應注意不要弄濕電纜，以免影響絕緣性能。清潔后應及時將電纜放置在干燥通風的地方晾干。應定期對配電電纜進行保養(yǎng)。保養(yǎng)工作包括涂抹防潮涂料、潤滑關節(jié)等。涂抹防潮涂料可以有效防止水分進入電纜內部，保護電纜的絕緣層。潤滑關節(jié)可以減少電纜的運動阻力，延長使用壽命。還應加強對配電電纜的保護措施。例如，在易受外力損壞的區(qū)域設置警示標志，禁止人員靠近；在電纜周圍設置防護設施，避免外界物體對電纜造成損害等。

（二）配電電纜的預防性維護策略

1.定期的預防性檢查

定期的預防性檢查是確保配電電纜正常運行的重要手段。這種檢查應該包括對電纜的全面視覺檢查，以尋找任何可能的損壞或磨損的跡象，如裂縫、磨損、過熱、熔化或燒焦。此外，還應定期進行電氣測試，以確認電纜的功能和安全性。

2.預防性維護的方法和技術

預防性維護不僅包括定期的檢查，還包括采取一些特定的技術和方法來延長電纜的使用壽命和性能。以下是一些常見的預防性維護方法和技術：溫度監(jiān)控技術，電纜在過熱的環(huán)境中會迅速老化，導致性能下降甚至發(fā)生安全問題。因此，應安裝溫度傳感器來監(jiān)控電纜的溫度，并在溫度超過安全范圍時采取措施。濕度控制技術，電纜也會受到濕度的影響，過高或過低的濕度都可能導致電纜性能下降。因此，應保持適當的環(huán)境濕度，并使用除濕器或加濕器來控制濕度。防塵技術，電纜表面的灰塵和污垢會影響其散熱，可能導致過熱和性能下降。因此，應定期清理電纜表面的灰塵。防腐處理技術，電纜可能會受到腐蝕的影響，導致性能下降和壽命縮短?？梢允褂梅栏苛匣蚍栏瘎﹣肀Ｗo電纜。負載管理技術，過度的負載可能會導致電纜過熱和性能下降。因此，應合理分配電力負載，避免過度使用電纜。

（三）配電電纜的應急響應和維護計劃

1.故障診斷和分析

在配電電纜出現故障時，首先需要進行故障診斷和分析。包括對電纜線路、接頭、終端等設備進行全面檢查，以確定故障的具體位置和原因。故障診斷的方法有以下幾種。

觀察法。通過觀察電纜線路、接頭、終端等設備的外觀，判斷是否存在明顯的損壞、燒焦、變形等現象。

聽診法。通過聽力檢查，判斷電纜線路是否存在異常聲音，如短路時的“嘶嘶”聲等。

測量法。通過電壓表、電流表等儀器，對電纜線路的電壓、電流進行測量，判斷是否存在過壓、過流等異常情況。

試驗法。通過對電纜線路進行臨時性的帶電試驗，如短接、短路等，判斷故障是否能夠排除。

2.應急維護措施的實施

在完成故障診斷和分析后，需要根據故障原因制定相應的應急維護措施。常見的應急維護措施有：切斷故障電纜，對于發(fā)生短路、接地等故障的電纜線路，應立即切斷故障電纜，以防止事故擴大。更換故障設備，對于損壞、燒焦、變形等無法修復的電纜線路、接頭、終端等設備，應及時更換新的設備?；謴凸╇?，在排除故障并更換設備后，應及時恢復受影響區(qū)域的供電。對于暫時性停電的用戶，應提前通知用戶做好相關準備。加強巡檢，對于配電電纜線路，應加強日常巡檢工作，及時發(fā)現并處理潛在的安全隱患。完善應急預案，針對不同類型的故障，制定相應的應急預案，明確應急響應流程、責任人、資源保障等內容，提高應對突發(fā)事件的能力。

三、配電電纜的故障分析

（一）常見故障的類型和原因分析

1.機械故障

電纜故障是電力系統中常見的問題，其中一種最常見的類型包括電纜外皮的破損和電纜內部的斷裂。這種故障可能由多種因素引起，但主要可以歸結為兩個主要原因。首先，電纜在安裝和使用過程中可能會遭受外力的影響而受損。例如，在安裝過程中，如果操作不當或者使用的工具不合適，可能會導致電纜受到過度拉扯或擠壓，從而造成外皮破損。在使用階段，如果電纜受到外部力量的作用，比如機械沖擊、振動或者環(huán)境溫度的變化等，也可能導致電纜受損。這些外力作用可能會對電纜的結構產生破壞性影響，進而導致電纜內部結構的損壞和斷裂。其次，電纜的質量也是一個關鍵因素。如果電纜的制造質量不過關，可能無法承受正常使用過程中的物理壓力。例如，如果電纜的材料強度不夠高，或者制造工藝存在問題，那么在使用過程中可能會發(fā)生斷裂。此外，一些低質量的電纜可能在設計上存在缺陷，無法滿足特定的使用要求，從而導致故障的發(fā)生。

2.電氣故障

這種電纜故障主要發(fā)生在電纜的絕緣層出現破損或者電介質擊穿的情況下。當電纜的絕緣層遭受損壞時，可能會導致電流泄漏和電擊風險增加。而電介質擊穿是指電纜中的電介質材料在過高的電壓下發(fā)生破壞，導致電流無法正常流動。這些電氣故障的原因主要有兩個方面。首先，電纜的設計不合理。如果電纜的設計沒有充分考慮到正常的電氣性能要求，例如絕緣層的厚度、電阻率等參數設置不合理，就可能導致電纜在正常使用過程中出現故障。其次，電纜的使用環(huán)境不良。例如，當電纜所處的環(huán)境溫度過高時，會導致絕緣材料的老化速度加快，從而降低其絕緣性能。此外，濕度過大也會對電纜的絕緣性能產生不利影響，因為濕度會促使水分滲透進入電纜內部，破壞絕緣層的完整性。

3.環(huán)境因素引起的故障

這種故障主要是由于環(huán)境條件的變化導致的，如溫度的變化、濕度的變化、電磁干擾等。環(huán)境因素引起的故障的原因主要是電纜的材料和設計無法適應這些環(huán)境變化。例如，溫度過高會導致電纜的絕緣材料老化，從而影響電纜的性能；濕度過大則可能導致電纜的金屬護套腐蝕，從而影響電纜的導電性能。

（二）故障診斷方法和工具

1.傳統的故障診斷方法

傳統的電纜故障診斷方法主要依賴于物理檢查和手動測試。這些方法通常包括以下步驟：視覺檢查，這是最基本的故障診斷方法，涉及檢查電纜的外觀，尋找明顯的損傷或腐蝕跡象。手動測試，這包括使用萬用表和電表來測量電纜的電壓、電流和電阻。此外，也可能會進行電容、電感和接地電阻測試。音頻/視頻檢測，這種方法使用音頻和視頻設備來探測電纜中的異常聲音或活動。例如，可以使用聲學成像技術來定位電纜中的水分積聚［1］。

2.現代的故障診斷技術

隨著科技的發(fā)展，電纜故障診斷技術也在不斷進步?，F代的故障診斷技術主要包括以下幾種：遠程監(jiān)測系統，這些系統可以實時監(jiān)測電纜的狀態(tài)，如溫度、電壓和電流等。一旦檢測到異常，系統會立即發(fā)出警報，并記錄相關的數據以便進一步分析。光纖監(jiān)測技術，這種技術利用光纖來傳輸高頻信號，通過分析反射回來的信號來確定電纜的狀態(tài)。這種方法不受電磁干擾的影響，可以提供非常精確的測量結果。紅外熱像儀，這種設備可以檢測到電纜表面的溫度差異，從而發(fā)現由于熱點引起的問題。例如，如果電纜過熱，那么可能存在的問題是過載或短路。高壓直流輸電系統（HVDC）的故障診斷，對于長距離高壓直流輸電系統的故障診斷，可以利用先進的數學模型和仿真技術來預測可能的故障點，從而實現預防性維護［2］。

（三）故障處理和恢復策略

1.故障處理流程

配電電纜故障的處理流程主要包括：故障檢測，這是故障處理的第一步，主要是通過各種檢測設備和方法，如紅外熱像儀、定點溫度測量、電流電壓測量等，確定電纜的故障位置和故障類型。故障定位，在確定故障位置后，需要進一步確定電纜的具體位置，這可以通過開挖地面、檢查接頭等方式進行。故障診斷，根據故障的位置和類型，結合電纜的歷史運行數據和現場情況，進行詳細的故障診斷，確定電纜的故障原因。故障處理，根據故障診斷的結果，選擇合適的故障處理方式，如更換電纜、修復接頭、調整線路布局等。故障恢復，處理完故障后，需要進行相應的恢復工作，如恢復供電、恢復通信、恢復照明等。故障預防，為了防止類似的故障再次發(fā)生，需要對電纜系統進行全面的檢查和維護，包括定期的巡檢、定期的維護和檢修、定期的更新改造等［3］。

2.恢復策略和預防措施

（1）快速恢復，對于發(fā)生故障的電纜，應盡快進行處理，以減少停電的時間和影響。（2）全面恢復，除了處理具體的故障電纜外，還需要對其他相關電纜進行檢查和測試，以確保整個電纜系統的正常運行。安全恢復，在處理故障的過程中，需要注意安全，避免發(fā)生二次事故。

預防措施主要包括以下幾個方面：定期檢查和維護，定期對電纜系統進行檢查和維護，可以及時發(fā)現和處理潛在的問題，防止故障的發(fā)生。合理布局，合理的電纜線路布局可以減少電纜的損耗和故障的發(fā)生。選擇高質量的電纜材料和設備，高質量的電纜材料和設備可以提高電纜的耐久性和可靠性，減少故障的發(fā)生。建立完善的應急響應機制，可以在發(fā)生故障時，快速有效地進行處理，減少損失［4］。

結語

本文闡述了定期的巡檢和維護以及清潔保養(yǎng)對配電電纜正常運行的關鍵作用，同時指出了通過預防性檢查和使用有效的維護方法和技術防止電纜故障的必要性；詳細分析了配電電纜的常見故障類型和原因，以及傳統的和現代的故障診斷方法，為讀者提供更全面的視角；提出了處理故障的流程和恢復策略，以及預防措施，以確保配電電纜的穩(wěn)定運行。希望這些研究成果能為電力工程實踐提供有用的參考，以實現更高效、更安全的電力系統運行。

參考文獻：

［1］王云博.現階段電力工程中配電電纜的運行維護與故障［J］.電力設備管理，2021（09）：141142.

［2］趙昌鵬，杜群，魏子舒，等.電力工程中配電電纜施工技術要點探究［J］.數字通信世界，2021（07）：253254.

［3］王義軍，張娟.電力工程中配電電纜的運行維護與故障分析［J］.居舍，2020（28）：5152+37.

［4］姜偉.電力工程中配電電纜施工技術要點探究［J］.科技風，2019（35）：157.

作者簡介：張潤駿（1990—?）男，漢族，上海人，碩士，中級職稱，研究方向：電力電纜運維檢修；陳淼（1991—?），女，漢族，上海人，碩士，中級職稱，研究方向：智慧電纜、配網運維管理；李旭旻（1993—?），男，漢族，上海人，碩士，中級職稱，研究方向：電力電纜運維檢修。