浅谈电力电缆故障查询

摘要：介绍各种电力电缆故障发生原因和种类，介绍电缆故障测试步骤，电力电缆故障测试方法，重点结合实际介绍电力电缆故障点的查找和故障定位的经验。

关键词：交联电力电缆;故障定位;中间头;二次脉冲法;声磁同步法

近年来电力电缆在电力系统中得到广泛的应用，而电缆在运行过程中因为种种原因发生故障后，也给人民生活带来不便，对供电企业的供电可靠性造成很大的影响，因此当电力电缆发生故障时必须迅速准确地判定故障性质和位置，及时排除故障以保障生产的正常进行。

1 造成电力电缆故障的原因

为了减少电缆的损坏，快速的判定快速地判定出故障点，我们首先要了解电力电缆故障的原因，电力电缆故障的原因大致可以归纳为以下几类：

1.1机械损伤

机械损伤引起的电缆故障占电力电缆事故的很大的比例。有些机械损伤很轻微，当时没有造成故障，当时在几个月甚至几年后损伤部分才击穿形成故障，破坏严重的部分可能发生短路故障，直接危害电网设备(主变压器)的安全运行和用电单位的安全生产。

1.2绝缘受潮

这种情况一般发生在电缆接头处，主要是制作的时候，天气潮湿，或者接头盒终端盒结构不密封安装不良，导致水蒸气或者水直接进入电缆接头，在电场作用下形成水树枝，逐渐损坏电缆的绝缘强度而造成故障。

1.3化学腐蚀

在电缆埋地部分有酸碱作用的地区，由于酸碱腐蚀、杂散电流的影响，使电缆铅包外皮受腐蚀出现麻点、开裂或穿孔，导致保护层失效绝缘降低，造成故障。

1.4绝缘层热老化

由于电流的热效应，负载电流通过电缆时必然导致导体发热，同时电荷的集肤效应以及钢铠的涡流损耗、绝缘介质损耗也会产生附加热量，从而使电缆温度升高，长期过负荷运行，炎热夏季运行更会加剧这种现象，过热会引起绝缘层老化变质，炭化造成绝缘损坏。

1.5材料缺陷

电缆绝缘制造过程中的各种杂质，电缆头制作过程中包缠绝缘层不均匀的部分，由于介电常数不同，在电场作用下更加容易发生热老化，热击穿;电缆头外皮材料防污能力不合格造成污闪现象导致发热老化击穿。

由上面5点可以很明显的看出电缆头是电力电缆线路中最容易发生故障的环节，是最薄弱的环节，最容易在此处发生击穿，所以电缆故障查询中最主要的一点是电缆头的故障查询，实际查出来的故障，除了外力破坏的故障以外，基本都是在电缆头处发生。

2 电缆故障的种类

无论是高压或低压电缆，在安装、运行过程中经常因短路、过负荷、绝缘老化或外力作用等原因造成故障。其故障类型主要有以下几方面:

2.1三芯电缆一芯或两芯接地;一般接地电阻在100kΩ以上为高阻接地故障，100kΩ以下为低阻接地故障。

2.2二相芯线间短路。

2.3三相芯线完全短路;短路电阻在100kΩ以上为高阻短路故障，100kΩ以下为低阻短路故障。

2.4一相芯线断线或多相断线。

2.5闪络故障，电缆绝缘有故障但是故障部分有极高的阻值，在电压较高的时候产生瞬时击穿的故障为闪络性故障。

接地故障，短路故障一般由于电缆本体绝缘老化、外力损坏等原因造成;断线故障一般由于短路电流外力损坏造成;闪络故障一般由于接头质量问题、电缆本体制造质量等原因造成。

3 电缆故障测试的基本步骤

电缆故障的探测一般要经过诊断、测距、定点三个步骤。

3.1电缆故障的诊断

首先测试故障电缆的绝缘电阻，测量每相对地绝缘电阻可以确定是否是接地故障，测量相间绝缘电阻可以判断是否是短路故障，绝缘电阻的阻值可以判断是否是高阻或者低阻型故障，对于电阻值较低的低阻型故障还应该用万用表测量出故障电阻值;如果有就说明是闪络故障，能通过耐压试验就说明电缆合格。

3.2电缆故障的测距

对于低阻型故障，通常采用的方法是电桥法和低压脉冲法进行测距。

电桥法是利用回路电桥平衡法对电缆故障点进行探寻，其优点是简单、方便、精确度高，缺点是不能测量高阻型故障和闪络型故障。

低压脉冲法是测试的时候向电缆注入一低压脉冲，该脉冲的传播速度在电缆中是基本一定的，对于油浸纸绝缘电缆速度V=160m/μs 塑料电缆V=170-220m/μs，对于橡胶电缆V=220 m/μs该脉冲沿电缆传播到阻抗不匹配点，如断路点、短路点、中间接头等，通过故障点反射脉冲与发射脉冲的时间差原理来进行测量，根据波形的性质还可以判断故障的性质，低压脉冲法的缺点是，对于近区短路故障测试有盲区(可以在电缆另外一头再进行测试)，也不能用于测量高阻和闪络故障。 图1 低压脉冲反射原理图

对于高阻型和闪络型故障可以通过对故障点加高电压大电流将故障点烧穿法将其烧为低阻型故障再用上面两种方法进行测量，由于故障点放电电弧产生的热量点水分蒸发，起到干燥作业，也会出现绝缘点故障电阻升高的现象;或是故障电阻烧得太低，呈现永久短路现象，以至不能用放电声测法进行最后定点。

对于高阻型和闪络型故障也可以用直闪法和冲闪法进行测试

冲闪法逐渐增加电压给电容器充电，当电压到达某一值球间隙击穿，电容对电缆放电，高压脉冲信号施加于电缆使故障点击穿，通过分析故障点击穿放电所产生的脉冲电流波形测试故障点距离。冲闪法与直闪法是比较常用的检测方法，冲闪法与直闪法的区别是\"直闪法\"为去掉球间隙直接对电缆加高压脉冲信号。

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