6KV高压电缆在运行过程中可能因多种因素引发故障,常见故障类型可归纳为以下五类,每类故障的成因、特征及影响各不相同:
一、绝缘故障
绝缘老化
成因:长期运行中,电缆绝缘材料(如交联聚乙烯XLPE)受电场、热、机械应力作用,发生化学降解,导致绝缘性能下降。
特征:绝缘电阻降低,介质损耗角正切值(tanδ)增大,局部放电信号增强。
影响:可能引发绝缘击穿,造成短路或接地故障。
绝缘受潮
成因:电缆头制作工艺缺陷、密封失效或外护套破损,导致水分侵入绝缘层。
特征:绝缘电阻显著下降(通常<1MΩ),泄漏电流增大,局部放电信号异常。
影响:加速绝缘老化,降低电缆寿命,甚至引发突发性故障。
绝缘击穿
成因:过电压(如雷击、操作过电压)、外力损伤或制造缺陷导致绝缘层被击穿。
特征:故障点电阻极低(接近0Ω),伴随电弧放电现象。
影响:直接造成电缆停电,需紧急修复。
二、导体故障
导体断裂
成因:电缆敷设时过度弯曲、机械外力冲击(如挖掘、重物压迫)或长期热胀冷缩导致导体断裂。
特征:故障点电阻无穷大,断路器跳闸,电缆两端无电压。
影响:中断供电,需更换电缆段或修复接头。
导体接触不良
成因:接头压接不实、氧化腐蚀或振动导致接触面松动。
特征:接触电阻增大,局部过热(温度可能超过允许值),电压降异常。
影响:引发接头烧毁,扩大故障范围。
三、外护套故障
外护套破损
成因:敷设时划伤、机械撞击、化学腐蚀(如酸碱环境)或动物啃咬。
特征:外护套出现裂纹、穿孔,可能伴随进水或受潮。
影响:降低电缆防护能力,加速绝缘老化,甚至引发接地故障。
外护套老化
成因:长期暴露于紫外线、臭氧或高温环境,导致护套材料脆化、开裂。
特征:护套表面龟裂、变色,机械强度下降。
影响:缩短电缆使用寿命,增加运行风险。
四、接头故障
接头过热
成因:压接工艺缺陷、接触面氧化或负荷过大导致接头电阻增大。
特征:接头温度升高(可能超过允许值),局部放电信号增强。
影响:引发接头烧毁,造成电缆停电。
接头进水
成因:接头密封不良或外护套破损导致水分侵入。
特征:绝缘电阻下降,泄漏电流增大,局部放电信号异常。
影响:加速绝缘老化,降低接头可靠性。
接头制作缺陷
成因:压接不实、绝缘恢复不良或半导体层处理不当。
特征:电场分布不均,局部放电信号增强。
影响:缩短接头寿命,引发突发性故障。
五、终端头故障
终端头击穿
成因:过电压、密封失效或绝缘老化导致终端头绝缘被击穿。
特征:故障点电阻极低,伴随电弧放电现象。
影响:直接造成电缆停电,需更换终端头。
终端头进水
成因:终端头密封不良或外护套破损导致水分侵入。
特征:绝缘电阻下降,泄漏电流增大,局部放电信号异常。
影响:加速绝缘老化,降低终端头可靠性。
终端头安装缺陷
成因:应力锥安装不到位、绝缘填充剂不足或半导体层处理不当。
特征:电场分布不均,局部放电信号增强。
影响:缩短终端头寿命,引发突发性故障。
故障类型与检测方法的关联
| 故障类型 | 典型检测方法 | 关键指标 |
|---|---|---|
| 绝缘故障 | 局部放电检测、耐压试验、绝缘电阻测试 | 局部放电量、介质损耗角正切值、绝缘电阻 |
| 导体故障 | 电阻测试、反射波法(行波法) | 导体电阻、反射波时间差 |
| 外护套故障 | 外护套直流耐压试验、红外热成像 | 泄漏电流、表面温度分布 |
| 接头故障 | 红外热成像、局部放电检测、超声波检测 | 接头温度、局部放电量、超声波信号 |
| 终端头故障 | 局部放电检测、耐压试验、外观检查 | 局部放电量、击穿电压、密封性 |


