电缆故障点查找方法

电缆故障点查找方法（精选九篇）

电缆故障点查找方法 篇1

电缆是将一根或多根导线绞合而成的线芯, 裹以相应绝缘层后, 外面包上密闭包皮 (铝、铅或塑料等) 。在电力系统中常用的电缆有电力电缆和控制电缆2大类。其中, 电力电缆是用来输送和分配大功率电能的, 按绝缘材料的不同, 可分为油浸纸绝缘电力电缆、橡皮绝缘电力电缆和聚氯乙烯绝缘电缆。本文实例中的电缆即聚氯乙烯护套电力电缆。

电缆发生故障后一般先用1 500 V以上摇表判别故障类型, 再用不同的仪器和方法来确定故障点位置。方法主要有感应法和声测法2种, 原理各不相同, 运用起来也各有利弊, 但相同的是这2种方法都需要有专门的测试仪, 成本较高。本文介绍的直流电阻法原理简单明了, 只需用到直流高压发生器 (做电缆的预防性试验都会用到, 较为普遍) 。

本文实例:一配电室电源电缆 (型号为YJV-3×240+2×120) 在运行中上级开关跳闸, 经摇测电缆绝缘, 发现电缆存在多线芯短路接地故障。因电缆位于电缆沟底层, 直接人工查找费时费力, 难度大, 笔者尝试了多种方法, 最终用直流电阻法准确找到了故障点。

1 原理

直流电阻法原理如图1所示。

如图1所示, 用导线在电缆远端将电缆故障相线芯与另一非故障相线芯连接在一起。用高压直流电源E在故障相与大地之间注入电流I, 测得故障线芯与非故障线芯之间的直流电压为U。从故障点开始到电缆远端, 再到完好电缆测量端部分的电路没有电流通过, 处于等电位 (直流电压表相当于开路) 。也就是说, U即电缆测量端至故障点之间的电压。因此, 可以得到测量点至故障点之间的电阻:

假设电缆每米的直流电阻为R0, 可求出故障距离:

该方法实际上是借助非故障相线芯来测量电缆一端至故障点的电阻。最大优点在于可以克服导引线和接触电阻的影响, 也不受接地电阻影响, 从而使测量出的电缆故障点位置很准确。

2 实例现象及初步判断

电缆在运行中上级电源开关跳闸, 重合后不久再次跳闸。首先将电缆两端终端头同其他相连的设备断开。用1 500 V摇表测量绝缘电阻, 包括各相线芯对地及各线芯之间, 具体数据如表1所示。

根据上表分析, 初步判断为A、C、N三线短路并接地。

3 测量过程及结果

将电缆两端终端头同其他相连的设备断开。按照原理图接线 (笔者用的是做直流耐压试验用的直流高压发生器) , 测得从测量点到故障点数据如表2所示。

下面介绍如何测量电缆单位长度的电阻值。选取非故障相 (本例取B相) , 在电缆末端人为做一个接地点 (可用导线可靠接地) , 用PE线返回以便测得电压值。用同样的方法测得B相自测量点至电缆末端数据, 如表3所示。

根据电缆走向, 实测电缆长度约200 m。由此计算:

根据计算结果, 笔者在第165 m左右找到故障点。此点翘起一块呈三角形的电缆外皮, 翻开外皮发现内部有明显故障点 (直径2 cm, 深1 cm左右) 。

4 故障原因分析

根据现象判断, 电缆在敷设时外皮已受伤, 正好又位于电缆支架处, 接地相对牢靠, 故障点时常发生放电, 经过日积月累故障点越来越大, 由最初的单相接地发展成相间短路接地, 直至开关跳闸。

在此强调, 电缆敷设时要避免硬拉硬拽, 否则可能损伤电缆外皮, 给日后的安全运行带来隐患。

5 注意事项

(1) 如电缆发生多点接地, 此方法不再适用, 因为测量距离不再准确。

(2) 为提高测量的灵敏度, 注入电流应尽可能大一些。实际应用中, 建议选用电压5 000 V、电流100 m A以上的直流电源。

(3) 因测量阻值较小, 毫伏表的接线一定要避开直流电源接线, 直接接在故障线芯上。

(4) 实测电缆总长要尽量准确, 以减小最后计算结果的误差。

摘要：低压电缆故障在实际应用中较为常见, 尤其是接地故障所占比例更大, 直接影响了电缆的正常运行。现根据实例详细介绍如何用直流电阻法来查找电缆故障点。

关键词：直流电阻法,电缆,故障

参考文献

电缆故障点查找方法 篇2

【关键词】民用低压电力电缆；电缆故障查找；测试定位系统

引言

随着电网事业的不断进步，电力电缆的应用逐渐增多，与架空线路不同，电缆多埋于地下。其优势在于节省空间、绝缘性好，受自然环境影响较小，不足之处在于检修困难，一旦发生故障，不易查找原因，常因此而耽误处理时机。35KV以下的为低压电力电缆，多为民用，在某些城乡地区，为迅速弄清楚故障原因，必须掌握科学的方法。大面积开挖这种方式不太现实，如何运用现代高科技及时找出故障原因，并采取相应的解决对策是当前考虑的重点。

1、民用低压电力电缆故障及其形成原因分析

1.1分类

从实践中可知，高压电缆故障主要是高阻故障，包括闪络、泄露两种。而低压电缆仅有短路、断路和开路三种，电缆在运行中一旦开路，测量中可能会出现高阻现象；短路故障较为常见，当某处的实际测量阻抗低于10Ω时发生故障，即为短路，数字万用表可直接测量。以开路故障为例，可如此判断：高阻时利用低压脉冲测量电缆长度，如果小于实际长度或其中有一相长度比其他相小，则可能是开路故障。

1.2原因分析

引起低压电力电缆故障的原因有很多，如电缆自身质量问题，与以往相比，出厂制造工艺越来越高，通常不会引起故障。绝缘老化是主要原因，长期工作，加上周围环境电压或温度过高，很容易引起电缆局部放电，逐渐老化直至发生故障。有些塑料绝缘电缆埋于地下，可能被地下水浸泡，以至于绝缘击穿；安装缺陷，在埋设电缆时如果达不到标准要求，极易出现事故。如某地10KV电缆埋设工作，现场条件较差，施工人员忽视了很多细节，如清洁不彻底、附件质量不合格、安装尺寸错误、导体连接不符标准等；施工中的机械损伤，在土建工程中，机械开挖时很容易破坏电缆，致使多半故障都不能引起保护动作，最终被地下潮气侵入发生故障。

2、如何检测查找定位低压电缆故障

2.1常用的几种检查方法

当电力电缆发生故障后，常遵循3个步骤查找原因：一是诊断故障的性质，即在了解故障电缆的运行情况后，用兆欧表和万用表判断其性质；二是故障初测，即根据性质选择适宜的方法进行初测；三是故障定点，根据前面所得的信息，进一步确定故障具体点。以下介绍两种常用的故障检查方法：①低压脉冲法。即雷达法，将低压脉冲讯号注入到所查电缆中，脉冲在内部传播的过程中，遇到断线点或短路点时或产生一定的反射，仪器会自动记录。通过反脉冲的极性可初步确定故障性质，当故障性质和发射脉冲极性相反时是短路，相同时是断路。该方法在查找低阻故障中颇为适用，可有效检测出两相短路并接地、单相低阻接地等故障。无需太多的设备，接线简单且安全性有所保障。②电桥法。操作简单，有很高的精确度，特别是用于检测一些低阻、低压脉冲反射不明显的故障，能起到较好的效果。但其多在重点故障中使用，且只适合单相或两相的接地故障，另外还需明确故障电缆的长度等信息。电阻电桥法是其中较为常用的一种，因为电缆越长，电阻越大，在检查故障相电缆时，利用此原理可得出端部和故障点间的电阻。然后与无故障相作比较，以确定其间距离。在断路故障下，直流电桥测量臂难以形成直流通路，电阻电桥法也就不能测出故障距离，需改用其他方法。

2.2实例分析

2014年5月22日晚，某工地一工民建筑楼局部停电，严重影响了人们生活。检修人员接到通知后，利用电缆故障测试仪对故障点进行测寻。因为没有稳定波显示，很难得出有用的结果。于是检测人员采取高压放电的方法进行精测，1h后在电缆A处找到故障点。经进一步分析，确定为某条电缆因出现接地故障导致周围6条电缆出现短路现象。

3、低压电缆故障的解决方法

3.1电缆故障测试仪

采用“冲闪法”的原理进行测试，先测量距离，然后查找路徑，接着精确定位。该方法在过去查找电缆故障中起了很大的作用，但多用于检测绝缘材料为油浸纸的电缆。近些年来，电缆的绝缘材料不断更新，如聚乙烯、交联材料等。加上当前的低压电缆长度有限，埋设比较随意且深度较浅，在外力的作用下很容易被破坏，电缆故障测试仪逐渐不能适应新的要求。所以有必要研究一种新的故障测试工具，在此介绍一种DW型低压电缆故障测试定位系统。

3.2DW型低压电缆故障测试定位系统

①简介。该系统主要由测距仪和定位仪组成，实现了自动化、智能化，不需要测试人员对故障波形进行分析，测距仪能够自动对故障点展开测试，并将结果报出。其质量轻、体积小，方便携带，在野外也能测试；定位仪通过跨步电压原理和电磁感应原理，能够实现电缆埋设路径、深度和故障点的同步定位。②优势。该系统的优势主要体现在：不需要使用其他辅助设备，操作简单，个人就可完成；能够使用多种测试方法，以提高测试的精确度；可将测试信息直接显示在仪器上；受地下情况影响较小，测试现场的安全性较高，不会伤害到测试人员；价格适中，用户容易接受。③低压电缆故障特征。整条电缆被烧断或某一相被烧断，此类故障造成配电柜上的电流继电器动作，电缆在故障处损坏相当严重；电缆各相都短路。对于这两种情况，只需手持接收机沿路径（路径可边走边测）走上一遍，即可确定故障点。如果电缆只有一相断路，电流继电器动作，故障点损伤较轻但表露较明显。此时发射机发出的信号在此泄漏较少，用定位仪故障定位时，指示范围较窄，这时可先用测距仪测出故障点大概距离，再用定位仪定位也很方便。④系统应用。目前，广大的电力电缆故障测试仪的用户所使用的以“冲闪法”为基础的电缆故障测试仪，在解决低压电缆的低阻故障和死接地故障时，一般都能用测距仪较方便地粗测出故障点的距离，但故障点定位还是要用打火、放电、听声音这一方法，同时该类仪器的路径仪和定点仪是分开的，这就造成了找准路径时无法同步定点，而定点时又往往走偏路径，所以应用有限。DW型电缆故障定位仪从实用性出发，恰好弥补了上述使用缺陷，它可对电缆的“故障点定位、埋深、路径”同步进行测试。仪器对故障、路径、埋深的指示非常直观，不需要做技术分析，也完全不依赖操作者的经验。使本来繁琐的故障测试工作变成一件轻松有趣的事，所以广大的“冲闪法”电缆仪用户，如果再拥有一台DW型电缆故障定位仪，加上原有的测距仪，就可组成一套较完美的低压电缆故障测试仪。同时对高压电缆的低阻、断路故障也可快速定点，提高工效数倍。

4、结束语

电力电缆具有诸多优势，在实际中应用越来越广，但随着用电量的增加，电力系统运行难度增加。而且还有其他人为、环境因素影响，电缆极易出现故障。民用低压电缆一旦发生故障，必将影响到正常生活，所以应及时查找出故障点和故障原因，并采取措施解决。

参考文献

[1]李升.电力电缆故障种类及故障判断与查找[J].经济师，2010，20（7）：109-110.

[2]赵贵平.低压电缆故障的解决方法[J].中国科技纵横，2013，24（19）：180-182.

电力电缆故障查找方法探讨 篇3

关键词：电力电缆,绝缘,机械损伤,脉冲法

近年来, 我国电网建设进程不断加快, 电力电缆施工规模持续扩大, 而电力电缆运行状态对于整个电网的安全性和稳定性都有重要的影响。结合电力电缆的故障情况, 全面、科学地分析, 选择高效、合理的故障查找方法, 准确确定电力电缆的故障位置, 有效地进行维修处理, 以确保电力电缆能够正常、稳定运行。

1 电力电缆故障原因分析

1.1 机械损伤

机械损伤是电力电缆发生故障的主要原因, 一些轻微的机械损伤开始不会影响电力电缆的运行状态, 但是, 随着时间的推移, 机械损伤逐渐加剧, 引发电力电缆运行故障。电力电缆受到外力挤压损伤或者自然因素的影响, 由于热胀冷缩的特性, 当外界温度升高时, 电力电缆内的绝缘胶会膨胀。在移动电力电缆的过程中, 会受到较大的拉力和摩擦力, 电力电缆中间接头和导体位置很容易被拉断。当电力电缆受到冲击负荷的影响时, 如果供电负荷不平衡, 极易发生接地故障和短路故障, 这会削弱电力电缆绝缘介质的作用。

1.2 绝缘受潮

电力电缆在湿度较大的环境中很容易受潮, 这主要是因为电力电缆外保护套被腐蚀或者被外物弄破穿孔, 或者电力电缆加工制作比较粗糙, 外保护套上有小孔或者裂缝, 使得潮气进入电力电缆内部引发故障。

1.3 绝缘老化变质

长时间的过热反应往往会造成电力电缆绝缘层老化变质, 从而引发运行故障。这主要是因为, 在电力电缆运行的过程中, 负荷太高。所以, 在通风不好的区域, 比如电缆隧道、电缆密集区等, 或者距离热力管道较近的电力电缆, 很容易因为过热导致电力电缆绝缘层老化变质, 甚至有时过电压会导致电力电缆绝缘层被击穿, 引发运行故障。

2 电力电缆故障查找方法

2.1 脉冲电压法

脉冲电压法主要针对的是电力电缆的闪络和高阻故障, 并且高阻故障发生率比较高。这主要是因为电力电缆绝缘层抗电强度比较小, 故障点阻值相对比较高。虽然故障位置的电流比较小, 但是, 利用灵敏仪表无法准确查找电力电缆故障点。使用脉冲电压法查找电力电缆故障时, 利用直流信号或者脉冲高压信号击穿电力电缆以后, 根据电力电缆测量点与故障点之间放点脉冲往返时间计算距离。这种脉冲电压法的应用优势在于, 利用击穿电力电缆故障点时的瞬时信号, 不仅可以加快电力电缆的测试速度, 还能有效简化测量过程。然而, 这种方法也有一些缺点, 比如故障放电时, 无法有效分辨电压波形、故障点击穿难度大、安全性差等。

2.2 低压脉冲法

对于电力电缆开路、短路等低阻故障, 采用低压脉冲法可以明确判断和查找出电力电缆低阻情况故障, 查找起来非常直观。将低压脉冲施加到电力电缆故障相上时, 沿着电力电缆低压脉冲传播到阻抗异常点上, 追踪仪接收反射电波后, 根据追踪仪上显示的变化情况, 结合测试波形, 可以科学分析出电力电缆的故障类型。如果电力电缆发生低阻和短路接地故障, 反射脉冲和发射脉冲相反;如果电力电缆终端端头开路和短路, 反射脉冲和发射脉冲一样。

2.3 脉冲电流法

脉冲电流法具有接线简单、波形简单、安全性比较高的优点, 因此, 它常被用于电力电缆故障查找。使用这种方法时, 对电力电缆故障点施加高压击穿, 利用记录仪采集电力电缆故障瞬间被击穿的行波信号, 然后根据测量点和故障点的往返时间, 结合电流行波信号, 采用直闪法和闪冲法准确计算电力电缆故障距离。

2.4 烧穿故障点法

烧穿故障点法在查找电力电缆故障方面具有一定的限制, 多用于检测电力电缆高阻故障。使用这种方法时, 可将直流负高压输入电力电缆中。在处理电力电缆高阻故障点时, 很容易发生电弧放电。这时, 可利用碳化绝缘介质将电力电缆高阻故障转换为低阻故障, 准确测量电力电缆故障点。

2.5 音频感应法

音频感应法主要是利用音频信号发生器将音频电流输送到电力电缆故障线芯位置, 这时会形成音频磁场。电力电缆感应线圈在磁场中产生感应电势, 然后经过放大器放大, 工作人员可根据放大的声音判断电力电缆故障点。

2.6 红外热像法

当电力电缆负荷比较大时, 电力电缆运行温度快速上升。科学测量电力电缆线芯温度, 有利于准确分析电力电缆故障点。使用红外热像法, 在查找电力电缆故障时, 不仅安全性比较高, 故障排除效率高, 而且操作相对简单。结合电力电缆的运行状态, 利用红外热像仪获得其温度场, 经过计算分析温度场数值分布, 构建模型, 判定电力电缆温度较高的位置, 从而判断电力电缆故障点。

2.7 测声法

测声法是一种重要的电力电缆故障查找方法, 通过绝缘介质向电力电缆芯线进行闪络放电。采用测声法时, 可使用直流耐压试验机器, 操作方法比较简单。向电容器充电, 当其达到规定电压时, 电力电缆故障芯线放电, 这个位置的绝缘介质会发出火花放电响声。如果电力电缆暴露在明处, 工作人员可仔细检查电力电缆的运行状态;如果电力电缆铺设在地下, 工作人员可利用助听器和听诊器来准确查找电力电缆故障。这时需要注意的是, 工作人员应慢慢在电力电缆线路周围走动, 一旦发现有“呲呲呲”的响声时, 要加强对该区域的监控, 仔细检查电力电缆是否存在故障, 及时处理。

3 结束语

电力是我国重要的基础能源, 它关系着社会经济的发展和人们的日常生活, 电力系统的安全、正常运行是推动各领域和行业发展的根本保障。然而电力电缆故障发生率比较高, 类型也多样化, 这直接影响了电力系统的正常供电, 很容易造成大范围停电事故。因此, 应特别注意电力电缆故障问题, 仔细分析故障原因, 采用合理的方法查找电力电缆故障, 及时解决和排除, 消除电力电缆故障隐患。为了保障电力电缆的运行安全, 要加强对电力电缆故障的分析和研究, 使其安全、稳定的运行, 提高其经济效益。

参考文献

[1]赵荣昌.查找电力电缆故障的方法和体会[J].广东输电与变电技术, 2015 (02) :30-32.

[2]张宏伟, 刘运超, 单银忠, 等.电力电缆故障点查找方法及其现场应用[J].黑龙江电力, 2012 (03) :220-223.

[3]马宜民.电力电缆故障分析及查找方法探讨[J].通讯世界, 2015 (05) :111-112.

电缆故障点查找方法 篇4

关键词：配网；电缆故障；低压脉冲；脉冲电流

中图分类号：TM755 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）12-0120-01

电缆有很多中类型，其运行的环境也各不一样，因此发生故障的原因多种多样。在电缆故障查找中需要按照一定步骤进行，对故障距离测量的精确度是故障能够快速查明的重点。本文首先分析了电缆故障产生的原因，并进行了分类，然后给了具体的查找、判别步骤，最后给出了电缆故障的处理方法。

1 电缆故障产生的原因

1.1 绝缘受潮

在安装电缆的时候，其安装工艺不达标，电缆纵向进水；或者是电缆接头设计存在缺陷、接头制作不紧导致绝缘材料进水；在电缆运输、安装过程中被硬物刺伤，形成孔洞或裂痕等缺陷，导致电缆局部进水。

1.2 电、化学腐蚀

电缆受到周边环境中散电流或酸碱物破坏，在埋在土壤中长期遭受腐蚀，导致电缆受损发生故障。

1.3 电缆过热

第一种情况是电缆在运行过程中流过电流发出热量，如果电缆处于隧道、沟槽等散热条件不良的地方长期运行，会导致电缆过热；第二种情况是在冬夏期间，大量用户使用空调等设备，造成电缆线路长期过负荷运行，也会导致电缆过热；第三种情况是电缆质量差，电缆接头搭接不良导致电缆过热。在长期过热的情况下，电缆绝缘下降加速，容易出现故障。

1.4 机械作业破坏

在很多施工现场，由于机械挖土、打桩等外力造成电缆损伤；在安装敷设电缆时过度牵引、玩去，蛮力施工造成电缆本体破坏；由于自然原因的外部变化导致电缆机械损伤。

1.5 大气过电压

在雷电天气，大气过电压会无避雷装置时，在电缆上产生过电压，电缆附件或本体绝缘薄弱处会被击穿造成电缆损伤。

2 电缆故障的划分

对故障性质的判决首先要对故障进行分类，再选择对应的测试方法。其主要的故障类型有以下几种。第一，开路故障。电缆开路故障一般同时会经电阻接地，一般使用脉冲电压法或脉冲电流法进行测距。第二，短路故障。一般采用低压脉冲法进行测距，再采用脉冲电流法或者是电桥法进一步检验。第三，高阻故障。这种故障发生概率高，占到电缆故障的绝大多数。一般先用低压脉冲对故障波形进行测量，再采用二次脉冲法、脉冲电流法或脉冲电压法进一步确认。第四，闪络性故障。这种故障是在直流耐压试验时出现的，通常使用二次脉冲法或脉冲电流法进行测距。第五，电缆主绝缘的特殊故障。这种故障会使得放电脉冲反射信号衰减，仪器难以接收到反射脉冲，通产使用电桥法测距。各种电缆故障测试方法，见表1。

3.1 电缆故障类别的初步判断

电缆故障类别判别的依据是电缆故障信号和保护动作报告，使用摇表测量绝缘，初步判断故障电缆的故障相别、故障点电阻等情况。根据初步判断选择粗侧以及定点的办法。比如：①消弧线圈接地系统故障现象为电缆单相电压为零，则可以初步判断断路器没有动作，电缆线路为单相接地。②消弧线圈接地系统故障现象为继电保护动作，断路器跳闸，则可以判断电缆为两相以上的短路或接地故障。③而对于小电阻直接接地系统，根据跳闸情况不能对单相故障或多相故障进行判断，通过测量绝缘电阻或导通试验才能判断故障情况。④闪络性故障或高阻性故障大多为单相绝缘降低故障。⑤测量电缆线芯之间、线芯对地绝缘电阻，其值小于100 kΩ，则为相间短路或单相接地故障。⑥通过导通试验判断电缆是否断线。导通试验的方法为：将电缆相间末端短接，在电缆另一端测量相间电阻，阻值为零说明没有断线，阻值无穷大说明断线。

3.2 进行电缆粗测

在初判之后确定电缆粗侧方法，确定电缆故障点大致的范围。针对不同的故障类别，可以选择阻抗测距法或者行波测距法。

阻抗法多用电桥法，适用于低阻故障，应用范围较小。行波测距法为脉冲电流法、脉冲电压法、低压脉冲法、二次脉冲法、多次脉冲法等，能够避免故障性质的影响，应用广泛。高压闪络法测高阻故障，低压脉冲法测低阻故障。

3.3 电缆故障精确定点

使用路径仪，接好测试线正负极，开启电源，切换阻抗匹配使输出振幅指示明显，将定点仪输出插孔与探棒相接，调到“路径”位置，使耳机有清晰的信号声。使用探测邦进行探测，保持探测棒与地面垂直，排除干扰。在事先确定的电缆路径上查找，使用音频感应法或脉冲磁场方向法缩小故障点查找范围。在隧道内，每走四步停下静听，确定没有故障的放点声，利用定点仪可以加快查找速度。在隧道外，需用定点仪测量，靠近故障点，定点仪发出的声音越响亮。

4 城市配网中的电缆故障的處理

4.1 制作电缆接头

电缆接头在压接时必须压紧；剥离电缆半导体电层后要清理干净，事先做好测试，防止安全事件；电缆压接处要锉平，防止毛刺；注意保护绝缘层；对电缆连接处做好标记，杜绝接错；电缆中间头要预留一定长度，防止切除电缆故障段后长度不够。

4.2 电缆试验

首先要避免电缆直接对地放电；放电时间要尽量延长，避免破坏电缆内绝缘；使用直流进行耐压试验，升压时间尽量慢一点，防止试验仪器过流；如果发现仪器指针周期性摆动，则要排查孔隙性缺陷。

4.3 其他注意事项

做好日常抢修工器具的维护。在处理电缆故障前要做好充分的准备，使用专人进行准备工作，对电缆故障性质和电缆型号预先熟悉，用最快的方式和路径到达。在处理高压电缆故障时，给一相加压，其他相与电缆钢铠相连。处理低压压电缆故障时，给一相加压，其他相接地。故障测距时从电缆两端同时进行，并做好故障处理工作记录。

5 结 语

城市配网中电缆正常运行对供电质量具有重要影响，在出现电缆故障后必须快速对故障查找、判别和处理。对故障点的精确定位一直是供电部门的难点之一，不能准确定位将导致无目的开挖的人力物力的浪费，同时也会对市政道路、绿化造成破坏。因此要求对电缆故障精确定位展开更多的研究。本文简述了电缆故障查找、判别和处理的方法，对保证电力系统供电可靠性具有重要意义。

参考文献：

[1] 许珉，白春涛，秦毅男，等.电力电缆故障低压脉冲自动测距方法[J].继电器，2007，（7）.

[2] 王广柱，贾春娟，张立斌，等.一种带钢铠的低压电力电缆故障精确定位新方法[J].电力系统自动化，2014，（3）.

[3] 李峰，徐丙垠，颜廷纯，等.电弧反射法电缆故障测距中的电弧建模与仿真[J].电力系统自动化，2014，（11）.

多芯电缆故障部位的快速查找方法 篇5

我矿井下综采工作和机组工作面多芯电缆使用中易出现芯线短路、断路和芯线接地 (与铅皮短路) 3种故障现象, 一旦发生故障严重制约着我矿的安全生产, 带来了巨大的经济损失。对其故障部位进行查找是一项较为棘手的检修工作。维修实践中, 利用数字万用表具有高灵敏度的特点, 并结合电工学原理, 实现了对该类故障部位的快速、准确查找, 较好地解决了这一检修难点, 起到了事半功倍的检修效果。现将对此类故障部位的快速查找方法介绍如下。

2 研究内容及创新点

2.1 研究内容

2.1.1 电缆芯线断路时故障部位的查找方法

电缆内部出现断芯故障, 从外表上很难判断断芯部位。快捷的查找方法是:把断芯导线的一端接单相交流电源 (220V) 的相线, 电缆的另一端悬空, 然后, 把数字万用表拨至交流2V档, 让黑笔悬空, 用红笔从电源端沿电缆外皮向电缆的另一端慢慢移动。开始时数字万用表感应出的电压值为零点几伏, 当红表笔移动到某处突然显示为零点零几伏 (约为原来的1/10倍) 时, 此处就是断芯点。

2.1.2 电缆芯线接地时故障部位的查找方法

电缆中某芯线出现接地故障, 一般是与电缆铅皮短路。查找故障部位的简捷方法是:先把故障芯线N1与另一条完好芯线N2的同一侧短接, 然后在两芯线的另一侧接上两节1号干电池, 如图1所示 (图中R为限流电阻, 阻值选10Ω/w为宜) , 再用数字万用表的“2V DC''挡分别测量故障芯线两端对铅皮的电压值, 则两次所测电压分别为故障芯线N1两端对接地点P的电压“Uap、“Ubp”。根据电工学原理, 因电缆芯线材料相同、截面积相等, 故芯线电阻的大小正比于芯线长度, 即RapRbp=Lx/ (L0-Lx) , 又根据串联电路特点———导体两端电压与导体的电阻成正比, 故:UapUbp=R/Rbp, 综合上面两式:Uap/Ubp=Lx/ (L0-Lx) , 从而求得Lx=[Uap (UapUbp) ]×L0即为故障部位所在处。

2.1.3 电缆芯线间短路时故障部位的查找方法

电缆芯线之间发生短路故障, 其故障部位的查找方法可比照上述第二项所述, 具体操作步骤简述如下:假如电缆芯线N2与N3之间短路, N1完好, 首先如图2所示将其中一条故障芯线N2与一条完好芯线N1在电缆的一端短接, 在电缆的另一端接上3V直流电源, 然后用数字万用表的直流2V档分别测量N2与另一故障芯线N3 (相当于将N3看作是电缆铅皮) 两端的电压, 两个电压值即为故障芯线N2的短路点P到电缆两端的电压“Uap”、“Ubp”。同理可以推出, Lx=Uap/ (Uap+Ubp) ×L0即为故障部位所在处。

2.2 创新点

(1) 用以上三种方法解决了多芯电缆故障查找难题。

(2) 用以上三种方法加快查找速度, 节省了时间, 减少了工人的劳动强度。

(3) 较以前方法科学, 准确率大大提高, 故障率大大减少, 保障了电缆的安全运行。

(4) 提高井下设备的开机率, 确保了井下安全生产。

3 效益及应用情况

我矿综采队和工掘对组使用了以上方法, 很好的解决了多芯电缆故障查找难题, 大大提高了我矿设备的开机率, 为我矿的投入节约了大量成本。

使用该方法后可减少工人的工作量, 以前查找一根电缆故障需要5个人维护, 现在需要1个人即可解决, 每个工人按每日工资100元计, 假如一个队组每年发生电缆故障50次, 我矿有3个综采队和4个掘进队组, 可节约资金为:100×5×3×4×50=30万元

4 存在的问题及推广前景

(1) 在进行上述第二、第三项测量时, 如出现所测电压不断摆动现象, 系为短路故障处于一种不稳定状态, 可用一较大容量的升压变压器将故障部位电击为“良好”短路状态, 之后再行测量。

(2) 在进行上述第三项测量时, 如发生的是电缆芯线全路故障, 此时可临时敷设一根适当长度的导线作为完好芯线 (导线长度及如何敷设无特殊要求, 只要能达到故障电缆的两端即可) , 然后再如法进行上述测量即可。

(3) 该方法可在同类情况下推广使用。

摘要：本文通过对矿井综采工作中多芯电缆使用中易出现的芯线短路、断路和芯线接地等问题, 进行了研究, 对电缆芯线断路时故障部位查找、电缆芯线接地时故障部位查找、电缆芯线间短路时故障部位的查找以及效益及应用情况、存在的问题及推广前景做了相应的阐述。

关键词：综采,多芯电缆,故障

参考文献

[1]张志利, 侯传勋, 龙勇, 李国英.智能多芯电缆检测仪的研制[J].自动化仪表, 2007 (01) .

[2]孙玉胜, 邹玉炜, 崔光照, 李建明.多芯电缆测试仪的研制[J].微计算机信息, 2007 (19) .

电缆故障点查找方法 篇6

运行中的电缆可能发生各种故障, 如单相接地、多相短路接地、断线及闪络性故障、电缆头爆炸等。电缆终端头的故障一般很容易发现, 而对于埋在地下或电缆沟内的电缆故障, 因现场环境复杂, 有时很难被发现。

探讨交联电缆常见接地故障的原因, 并介绍故障点查找方法。

1 交联电缆常见接地事故的原因

电缆单相接地故障较为普遍, 多是因为电缆敷设过程中遭受外力破坏造成, 也有因电缆终端头或中间头制作不符合工艺要求, 在电场作用下产生电树枝, 从而形成电通道, 引起绝缘老化而造成。

电缆最薄弱的地方是中间接头, 一般的电缆都有一个或几个中间接头。在做电缆中间接头时, 环境条件限制、电缆敷设后不进行防潮处理、制作时中间接管压接不紧密、中间头制作不符合工艺、电缆中间头附件差都可能造成电缆中间接头受潮或出现工艺缺陷, 运行中长期在高压电场的作用下会产生电晕及游离放电, 使绝缘本体形成水树枝、电树枝直至绝缘老化并击穿。

2 交联电缆故障性质的确定

电缆故障查找工作的第一步就是要判明故障的性质。电缆故障的种类较多, 有单相接地、短路、断线、闪络故障等, 也有混合性的接地故障。各种故障按故障处过渡电阻的大小, 均可分为高阻故障和低阻故障。

低阻故障就是电缆相间或对地的绝缘受损, 其绝缘电阻减小到300Ω以下。高阻故障就是电缆相间或对地的绝缘电阻大于300Ω。闪络性故障就是在高压保压过程中, 突然击穿, 在此电压下又能保压的故障。

3 交联电缆常见接地事故查找方法

对于高阻接地故障及闪络性故障, 一般采用高压闪络法, 附以其他方法如声测法查出故障点。

3.1 高压闪络法

高压闪络法接线图见图1。高压闪络法利用脉冲波传播时在故障点产生反射的原理来查找故障。通过直流调压器调压使升压器产生高压, 对电容充电, 当电容电压上升到间隙放电电压时, 间隙放电向故障电缆释放冲击电流, 因故障点放电而形成一突变电压波, 此突变电压波在电缆内从测试端到故障点之间来回反射。将电缆故障测试仪的感应探头搭接在故障电缆的接地线上, 由电缆故障测试仪显示屏显示波形图, 从而测出电缆反射波之间的时间, 然后通过公式计算出故障点的位置:

式中, LX为故障点距测量端的距离, m;tc为脉冲波从测量端到故障点来回传播一次的时间, μs;v为脉冲波在电缆中的传播速度, m/μs。

为了提高测量精确, 可在电缆的两头 (首端和尾端) 各测量出一个波形, 分别测算出从首端、从尾端到故障点的距离, 两个距离相加即为电缆的全长。

注:C—储能电容;F—放电间隙;R—限流电阻

3.2 声测法

声测法接线图如图2所示。通过直流调压器调压使升压器产生高压, 对电容充电, 当电容电压上升到间隙放电电压时, 间隙放电向故障电缆释放冲击电流, 电流经过故障点产生声波, 利用声音放大器寻找故障点。这种方法十分精确、有效, 关键在故障点声音要足够大。故障点声音取决于冲击电流的大小;而冲击电流的大小, 取决于电容器C的容量和放电间隙的大小。间隙加大, 放电电压增高。间隙电压应大于故障电缆瞬间击穿电压的1000~2000V, 频率应为2~3s放电一次。

故障点具有一定的故障电阻, 在电容器放电过程中, 其相当于放电间隙, 在放电时将产生火花放电。如果电压太低, 无法对故障点放电;电压太高, 对电缆和设备都是一种威胁。所以应不断调整间隙距离, 使电压在20~25k V之间为宜。

间隙放电后, 可以通过定点仪 (由探头、音频放大器、耳机组成) 或听棒进行电缆故障的精确定点。测听时应仔细辨别声音大小, 最响、振动最大的地方才是故障点。

3.3 查找故障的经验

(1) 电缆预试过程中, 发现绝缘电阻逐年下降, 应该对电缆进行排查, 避免因电缆击穿后造成更严重的后果。

(2) 当电缆在运行中发生故障, 可用兆欧表、万用表判断电缆的故障类型, 以方便确定电缆故障的探测方法。

(3) 必须确定该电缆的长度、走向、预留长度、中间头的数量等。

(4) 如果是高阻或闪络故障, 应首先考虑电缆中间头是否有问题, 可使用高压闪络法进行精确定位。先了解电缆中间接头的位置, 配合高压闪络法定位是否接头, 这样可以节省很多时间, 因为接头故障率较高。

(5) 建议在电缆的首端、尾端各测一次波形, 将波形进行对比, 进行测算对比。

4 事故案例

4.1 现象

韶钢麦尔兹窑年度预防性试验过程中, 发现该厂进线柜中有一条电缆 (3×240mm2) 绝缘逐年降低, 其数值见表1。

对电缆进行了2次耐压试验, 第一次试验, B、C相能够经受24k V耐压15min的考验, 泄漏为200μA。但在做A相耐压试验时, 升压到18k V过程中, 电缆直接击穿, 试验仪器跳闸。后摇测A相电缆绝缘为0.1MΩ, 基本接地。进行高压闪络法冲击试验, 该A相电缆绝缘升为25MΩ。

4.2 故障点查找

(1) 先了解电缆的具体参数:3×240mm2, 长度1610m, 路径、中间头3个。

(2) 采用高压闪络法, 对电缆进行升压冲击;利用试验仪器测量波形, 从首端测量为1425m, 从尾端测量为183m。根据现场路径的走向, 离尾端185m处为一个电缆中间头。然后采用声测法测量, 从电缆中间头内传出2~3s的间隙放电声音, 震动比较大。再通过与其他点的对比, 确定故障点的精确位置。

(3) 剥开电缆中间头后, 发现故障原因为电缆中间头制作工艺不规范。电缆的绝缘层成为电树枝, 已形成炭化通道。

5 结语

对于该例, 耐压后绝缘电阻反而升高, 将高阻烧成低阻并不容易, 如果烧穿电流太小, 则不能达到扩大炭化通道, 使电阻下降的目的;烧穿电流太大, 又有可能使炭化通道因温度过高而遭到破坏, 绝缘电阻反而增高。这为电缆故障的查找带来一定的难度, 但只要掌握了正确的方法就可以很快找出电缆故障点。

参考文献

电缆故障点查找方法 篇7

1 10k V电缆故障原因

1.1 绝缘层老化

10k V电缆线路在长期运行下, 在电和热的作用下, 会在造成绝缘层的物理性能发生变化, 从而导致绝缘层的绝缘强度降低, 再加上介质损耗过大从而造成绝缘层老化而引发电缆故障的现象。

1.2 电腐蚀

通过对多起电缆故障原因调查分析显示, 电腐蚀 (详见图1) 是引发10k V电缆故障的重要原因之一。如果10k V电缆附近存在强力电场, 会出现外皮铝保护套腐蚀击穿的现象, 再加上潮气的入侵, 对10k V电缆绝缘造成破坏, 从而引发10k V电缆故障。

1.3 敷设时的原因

在电缆敷设的过程中, 如果敷设流程缺乏规范性, 将会对电缆的敷设质量造成影响;在电缆敷设时经常会因机械操作不正确, 而对电缆的绝缘层造成刮碰损伤, 且没能及时发现并对其进行更换, 也会造成绝缘层故障的加剧;另外, 敷设电缆是弯曲半径不够, 强行将电缆弯曲敷设, 也会对电缆造成内在的伤害, 在长时间运行下会影响到电缆的正常运行。

1.4 电缆头制作工艺不良的原因

通过对越来越多的故障电缆的解剖发现, 电缆终端接头或中间接头的故障发生机率是最大的, 而这往往跟电缆头制作时的工艺有关 (如图2) 。近年来, 冷缩头的应用基本是占95%以上, 在电缆头制作过程中, 如果未严格按照电缆附件厂家制作流程及说明书进行, 而是靠个人经验进行制作, 往往就会因制作过程中的小缺陷或小瑕疵, 为电缆的安全运行埋下隐患。

2 10k V电缆故障现场查找方法

电缆故障定位流程见图3。

目前很多电力运维部门都配有检测设备, 并培养出拥有相当经验和技巧的电缆故障查找技术人员, 但电缆故障原因很多, 故障现象有很多种。“三分靠设备, 七分靠经验”。电缆故障查找技术需要不断的积累, 新设备和测试方法也在不断更新。国内电缆故障的检测技术大约经历了以下几个阶段 (见表1) 。

随着现代技术的不断发展, 着重谈谈高压脉冲法及多次脉冲法在现场的应用和分析判断。

3 高压脉冲法

高压脉冲法的测试原理依然是依据传输线理论中的波反射原理, 只是与低压脉冲法相比大大提高测试脉冲的电压与能量, 使该脉冲在故障点处能形成瞬间短路电弧, 此电弧使故障性质瞬时变为低阻故障, 这时就可形成故障点对入射波的反射波, 仪器测其时延, 换算出故障距离。根据个人的经验判断和现场应用, 高压脉冲法在现场的实际应用还是非常广泛的。

2015年05月26日, 110k V云帆站F11电缆发生故障, 现场故障相C相测试波形图如图4所示, 故障波形规律:

(1) 故障波形反射点不可能超出全长波形; (2) 故障波形具有基本上等间隔规律, 有多次反射时取第二次更准; (3) 调整光标至波形上升沿, 随后移动光标至下降沿, 算出一个完整波形的距离, 如图所示309.5米, 即为加压端至电缆故障点的距离; (4) 精确定点。定点之前如果不知道电缆敷设走向、埋设位置时、必须先查找路径, 并丈量初测故障距离的地面位置, 然后在此位置附近, 即电缆路径上方, 用“定点仪”准确定位, 准确找到故障点。

4 多次脉冲法

多次脉冲法就是在高压脉冲法的基础上, 将高压脉冲法中的复杂波形变成极其简单最易掌握的低压脉冲法短路故障测试波形, 达到快速、准确测得故障距离的目的。多次脉冲法故障波形图见图5。在足够高的冲击电压作用下, 故障点被电弧击穿短路并延弧的同时, 发送一个 (或多个) 低压测试脉冲, 即可在短路点得到一个短路反射的回波, 即反射回波的极性与发射脉冲的极性相反。当故障点短路电弧熄灭后, 再发射一个低压测试脉冲, 可测得电缆的开路全厂波形。前后两次采集到的波形同时显示在一个屏面上并自动靠拢、对齐、叠加。开路全厂波形与发射脉冲同极性, 故障反射波形的极性与发射脉冲波形极性相反, 且在一定的全厂距离内。故障点前的两个测试波形, 在规律上重合的很好, 一旦越过故障点, 两个波形就产生明显离散, 不再重合。两条曲线的离散点就是故障点距测试端的距离。

例:2015年05月15日110k V牛湖站F16故障波形分析。

(1) 调整移动红色波形左右、上下移动至与蓝色波形最多重合、叠加位置 (局部) 。 (2) 移动光标至红色波形初始上升沿, 随后移动光标至红蓝波形明显分叉、相反方向, 即明显离散点位置, 测得距离即为故障点距测试端的距离, 如图所示228米。 (3) 精确定点。沿着电缆路径上方, 用“定点仪”准确定位, 准确找到故障点距离牛湖站#1环网柜约230米处。

5 结束语

如何查找电缆故障 篇8

电缆主要由导体、导体屏蔽、绝缘、绝缘屏蔽、软铜带屏蔽、外护套、包带等结构组成。其埋设的方式主要有电缆沟敷设、保护套管敷设、直埋方式和电缆槽井敷设四种。

由于电缆埋在地下, 各种原因会造成电缆发生故障。电缆故障的原因大致可归纳为外伤和内伤两类:

外伤是指由于外界原因造成电缆外表损伤而绝缘降低引起的故障。外因主要有机械损伤、绝缘受潮、绝缘老化变质、过电压四种。

内伤主要是指电缆在制作加工过程中, 由于工艺或材料问题造成电缆本身就存在隐患, 这些隐患在外因的作用下, 就会暴露出来, 从而发展成故障。造成内伤的主要原因有:设计和制作工艺不良、材料缺陷、护层的腐蚀、电缆的绝缘物流失等。

1 电缆故障的性质与分类

电缆故障从形式上可分为串联与并联故障。串联故障 (俗称断线) 指电缆一个或多个导体 (包括铅、铝外皮) 断开;通常在电缆至少一个导体断路之前, 串联故障是不容易发现的。并联故障 (也叫接地故障) 是导体对外皮或导体之间的绝缘下降, 不能承受正常运行电压。这类故障形式是很多的, 图1给出了可能性较大的几种故障形式。例如:图1C所示, 导体断路往往是电缆故障电流过大而烧断的, 这种故障一般伴有并联接地或相间绝缘下降的情况。实际发生的故障绝大部分是单相对地绝缘下降故障。

电缆故障点可用图2所示电路来等效。Rf代表绝缘电阻, G是击穿电压为Vg的击穿间隙, Cf代表局部分布电容, 上述三个参数值随不同的故障情况变化很大, 并且互相之间没有必然的联系。

间隙击穿电压Vg的大小取决于放电通道的距离, 电阻的Rf大小取决于电缆介质的碳化程度, 而电容Cf的大小取决于故障点受潮的程度, 数值很小, 一般可以忽略。

根据故障电阻与击穿间隙情况, 电缆故障可分为开路、低阻、高阻与闪络性故障, 见表l。

注:表中Z0为电缆的波阻抗值, 电力电缆波阻抗一般在10～400之间。

以上分类的目的也是为了选择测试方法的方便, 根据目前流行的故障测距技术, 开路与低阻故障可用低压脉冲反射法, 高阻故障要用冲击闪络法, 而闪络性故障可用直流闪络法测试。通常把Rf<100kΩ的故障称为低阻故障, 主要是因为传统的电桥法可以测量这类故障。

2 电缆故障查找的步骤

电缆故障的查找一般要经过了解、诊断、测距、定点四个步骤。

了解。我们到现场后, 首先要了解电缆的记录, 知道电缆的基本情况, 如路径、长度、型号、使用年限、有无中间接头、外界有无施工等, 为查找故障提供更好的帮助。

诊断。诊断确定电缆故障的性质, 以便对症下药, 即确定:故障电阻是高阻还是低阻;是闪络还是封闭性故障;是接地、短路、断线, 还是它们的混合;是单相、两相, 还是三相故障。可以根据故障发生时出现的现象, 初步判断故障的性质。例如, 运行中的电缆发生故障时, 若只是给了接地信号, 则有可能是单相接地的故障。继电保护过流继电器动作, 出现跳闸现象, 则此时可能发生了电缆两相或三相短路或接地故障, 或者是发生了短路与接地混合故障。发生这些故障时, 短路或接地电流烧断电缆将形成断线故障。但通过上述判断不能完全将故障的性质确定下来, 还必须测量绝缘电阻和进行“导通试验”。

测量绝缘电阻时, 使用兆欧表 (1kV以下的电缆, 用lkV的兆欧表;1kV以上的电缆, 用2.5kV的兆欧表) 来测量电缆线芯之间和线芯对地的绝缘电阻;进行“导通试验”时, 将电缆的末端三相短接, 用万用表在电缆的首端测量芯线之间的电阻。表2是一组电缆故障的测量数据。

根据表2所列绝缘电阻之测量结果, 可以分析出此故障是C相接地;根据“导通试验”结果, 以确定A相电缆发生断线。此故障的状态, 如图3所示。

测距。电缆故障测距, 又叫粗测, 在电缆的一端使用仪器确定故障距离, 现场上常用的故障测距方法有古典电桥法与现代行波法。

定点。电缆故障定点, 又叫精测, 即按照故障测距结果, 根据电缆的路径走向, 找出故障点的大体方位来。在一个很小的范围内, 利用放电声测法或其它方法确定故障点的准确位置。

一般来说, 成功的电缆故障探测都要经过以上四个步骤, 否则欲速则不达。例如不进行故障测距而利用放电声测法直接定点, 沿着很长的电缆路径 (可能有数公里长) , 探测故障点放电声是相当困难的。如果已知电缆故障距离, 确定出一个大体方位来, 在很小的一个范围内 (10m左右) 来回移动定点仪器探测电缆故障点放电声, 就容易多了。

3 电缆故障测距的方法

电缆故障的测距主要有低压脉冲反射法和脉冲电流法两种。

低压脉冲反射法 (以下简称低压脉冲法) 用于测量电缆低阻、短路与断路故障, 还可用于测量电缆的长度。电磁波在电缆中的传播速度可用于区分电缆的中间头、T型接头与终端头等。其工作原理是:测试时向电缆注入一低压脉冲, 该脉冲沿电缆传播到阻抗不匹配点, 如短路点、故障点、中间接头等, 脉冲产生反射, 回送到测量点被仪器记录下来, 从而计算出故障点的距离, 如图4所示。

脉冲电流法。电缆的高阻与闪络性故障由于故障点电阻较大 (大于l0倍的电缆波阻抗) , 低压脉冲在故障点没有明显的反射 (反射脉冲幅度小于5%) , 故不能用低压脉冲反射法测距。脉冲电流法是将电缆故障点用高电压击穿, 使用仪器采集并记录下故障点击穿产生的电流行波信号, 通过分析判断电流行波信号在测量端与故障点往返一趟的时间来计算故障距离。脉冲电流法采用线性电流耦合器采集电缆中的电流行波信号。接线原理图如图5所示, T1为调压器、T2为高压试验变压器, 容量在0.5～1.0kVA之间, 输出电压在30～60kV之间;C为储能电容器;L为线性电流耦合器。

线性电流耦合器上的输出经屏蔽电缆接测距仪器的输入端子。注意:一般线性电流耦合器L的正面标有放置方向, 应将电流耦合器按标示的方向放置, 否则, 输出的波形极性会不正确。

储能电容C对高频行波信号呈短路状态, 在故障点击穿产生的电压、电流行波到达后, 起产生电流信号的作用, 可选用脉冲电容器, 也可使用6kV (直流高压在30kV以下时) 或10kV (直流高压在30～50kV之间时) 电力电容器, 电容容量宜选在1～4μF。实际测试中, 应尽可能使电容容量大一些, 这有助于使故障点充分放电, 获得的脉冲电流波形规范, 容易识别。

在实际测试中, 往往出现因接线或线性电流耦合器上放置不当而造成的波形不规范, 不容易识别故障点距离。应严格按图5接线, 把高压发生器接地线与电容器低压侧出线连接在一起后接电缆的外皮。

为安全起见, 高压设备、电容器的外壳、电缆的完好线芯要就近接电站的接地网。

以上介绍了电缆故障测距常用的两种方法, 实际应用中还有冲击高压闪络法、直流高压闪络法等等, 当测出电缆故障的大概位置后, 就使用与冲闪法测试相同的高压设备, 使故障点击穿放电, 故障间隙放电时产生的机械振动, 传到地面, 便听到“啪、啪”的声音, 再利用声音定点法或声磁定点法就可以十分准确地对电缆故障进行定点, 从而找到故障的精确位置。

一起电缆故障的查找和处理 篇9

1 电缆故障类型的判明

白云117电缆是黄山供电公司所辖35kV白鹅岭变电站至10kV云谷寺配电房的一根10kV电缆。该电缆型号为YJV42-8.7/10kV，芯线截面积为3×95mm。在故障发生后，我们首先通过测量绝缘电阻和导通试验判明故障的性质。各相测的绝缘数值结果如下：

由上表我们可以判明电缆B相接地，并且与C相之间绝缘已经不好，如果不进一步处理，就有可能演变为两相短路接地故障。后果不堪设想。

2 电缆故障点的测定

2.1 直流电桥法

由于电缆运行时间较长，相应的设计资料也没有。首先我们用直流电桥法尝试测量出电缆的长度。试验接线图如下：

将绝缘良好的A、C俩相短接之后，用单臂电桥测得AC相之间的直流电阻为1.458Ω。为减小引线电阻和接触电阻的影响。用双臂电桥再次进行测量得到其结果为1.430Ω，多次测量取其一相平均值为0.702Ω。根据公式：

然后我们继续用直流电桥法中的缪雷环线法来测出故障点的具体距离，缪雷环线法接线如下图：

将电桥的测量端子分别接故障缆芯和完好缆芯，这俩芯的另一端用跨接线短接构成环线。于是电桥本身有俩臂(比例臂M和测量臂R);故障点俩侧的缆芯环线电阻构成另俩臂。当电桥平衡时，则有：

式中：X—从测量端到故障点的距离(m)

L—电缆长度(m)

R—测量臂电阻(Ω)

M—比例臂电阻(Ω)

r—电缆每米长度的电阻(Ω/m)

可是由于接地电阻比较大等原因，电桥的灵敏度不够。根据电桥测量出来的距离几次开挖电缆后都没有找到故障点。因此我们不得不采用其他的办法来尝试。

2.2 脉冲法

脉冲法的基本探测原理是将电缆认为均匀长线，应用行波理论进行分析研究，并通过观测脉冲在电缆中的往返所需要的时间来计算到故障点的距离。该方法能较好地解决高阻和闪络性故障的探测，而且不必过多地依赖电缆长度、截面等原始资料。我们采用了低压脉冲反射法来对电缆进行试验。使用的仪器是扬州市科发电气有限公司生产的ST-400E型探测器。其接线图如下：

由探测器发出的脉冲将沿缆芯以波速v传播，当它到达一个阻抗变化点(如分支、接头、故障点或终端)时，便发生反射。反射脉冲为

式中U—入射波电压

U—反射波电压

m—反射系数

反射系数m的数值由下式决定

式中Z—电缆线路波阻抗

Z—电缆结点阻抗

若电缆发生故障，如图中的F点接地，其接地电阻为Rg，则电缆的结点阻抗为

将(2)式代入(1)式中则得

由式(3)可知，短路Z=0, m=-1，则U=-U，即意味着反射脉冲为负极性，或称负发射;断线时Z=∞，m=1，而得U=U，形成正发射，终端和断线情况一样为正发射。

将发射脉冲和反射脉冲都送到示波器显示，测量发射脉冲和反射脉冲之间的时间间隔，并考虑到这是脉冲在X段线芯上往返一次的时间，则得

式中X—示波器至故障点的距离;

υ—脉冲波传播速度(m/s);

T—脉冲波至故障点发射和反射往返时间(s)。

根据示波器的波形和各种试验数据，经过对B相多次测量之后，故障点离白鹅岭变电站约3801m，离云谷寺变电站236m。而通过对A相多次反复试验，测量总长为4059～4042m。通过对C相多次反复试验，测量总长为4042m。三相比较总长已基本相同，误差较小。由于电缆的各种安装资料没有，电缆的走向不知道，在用电缆故障仪器(仪器为ST-400E扬州市科发电气有限公司)确定电缆路径后，用卷尺测量并在可疑的地点小范围开挖。为了使测试数据更加精确决定用高压脉冲定点查找，试验电压为13kV。高压脉冲的测量故障点的波形，经过波形分析故障点离云谷寺变电站230m，高压脉冲试验在故障点定点的时候由于试验电压低，放电声音比较弱(电缆在地面下面0.4m左右)，用仪器听放电声的时候实在是太弱, 后来将试验电压升高到25kV。终于发现电缆故障点。

3 故障点的处理

人员挖出电缆找到故障点后，随即打开电缆发现故障点在故障B相最下处，其绝缘层(包括铜屏蔽)有15cm全部烧化，里面的铜芯也被烧断几股，相邻一相绝缘已快击穿，另一相绝缘层良好，铜屏蔽有点受损。分析认为，由于电缆单相击穿后还长时间运行，引起相邻一相绝缘受损。随即工作人员对故障电缆进行了处理，将电缆故障点上下1m左右全部剥开直到线芯，在剪断钢丝(由于钢丝是呈螺旋式缠绕的，如果不开断无法对内层线芯进行处理)，将故障相锯断(已严重烧损，且铜丝已有断股)，另取一段线芯用两铜接管连接，绕包自粘带组成内层绝缘，外用半导电带绕包，用铜网连接原电缆的铜屏蔽，焊接;另两相亦有不同程度的烧损，进行打磨重新绕包，外用自粘带通包，用接地铜辫缠绕式绕包替代钢丝接地，再用自粘带及防水带绕包，再用自作的外模具套上，灌胶。对处理后的电缆进行试验;

3.1 电缆交流串联谐振试验前绝缘电阻（数显兆欧表1 0 0 0-1 0 0 00V)

3.2 电缆交流串联谐振试验（VFSR-90/54上海思源）

没有异常现象发生，试验通过。

3.3 电缆交流串联谐振试验后绝缘电阻（数显兆欧表1 0 0 0-1 0 0 00V)

各种试验均合格。这次电缆处理宣告结束。

4 结语

由于电缆运行时间长，老化严重等原因，在电缆投入运行后十几小时后又在另一处发生故障。但这次修试人员很快的查找出了故障并进行了处理。再次试运行成功。在这次故障的处理中可以看出，用直流电桥法测量数据换算电缆总长误差比较大，原因在该电缆中间接头太多，影响测量数字的准确性，只能起到一个粗测的作用。在电缆故障点定点测量上面还是脉冲法测量比较准确;而脉冲试验的时候试验电压可以高一点，这样放电声音大给故障点定位提供有力的支持。

参考文献

[1]高压电气设备试验方法.