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1、胜利电力管理总公司电力电缆故障测试技术及应用讲课人：钱德泽胜利电力管理总公司电力电缆故障点的迅速、准确定位，能够提高供电可靠性，减少故障修复费用及停电损失。随着电网改造工作的开展，电力电缆数量的增加，广大供电部门将更加重视电力电缆的故障探测工作。电力电缆故障探测是一项技术性比较强的工作，测试人员应掌握所使用仪器的工作原理并要有一定的工作经验。近年来，电力电缆故障的测试技术有了较大的发展，如出现了故障测距的脉冲电流法、路径探测的脉冲磁场法以及利用磁场与声音信号时间差寻找故障点位置的方法等。计算机技术的应用，更使得电缆故障探测技术面貌一新，进入了智能化阶段。本文就本人在电缆测试测试过程中了解掌握电
2、缆故障测试技术，特别是近年来涌现出的新技术、新方法、新设备，做一简要的介绍。 前 言胜利电力管理总公司电力电缆供电以其安全、可靠、有利于美化城市与厂矿布局等优点，获得了越来越广泛的应用。电力电缆（以下简称电缆）多埋于地下，一旦发生故障，寻找起来十分困难，往往要花费数小时，甚至几天的时间，不仅浪费了大量的人力、物力，而且会造成难以估量的停电损失。如何准确、迅速、经济地查寻电缆故障便成了供电部门日益关注的问题。电缆故障情况及埋设环境比较复杂，变化多，测试人员应熟悉电缆的埋设走向与环境，确切地判断出电缆故障性质，选择合适的仪器与测量方法，按照一定的程序工作，才能顺利地测出电缆故障点。电缆故障探测有其
3、固有的特点，现场测试人员曾形象地说探测电缆故障点 “七分靠仪器,三分靠人”，说明单纯地靠购买先进仪器是不能解决问题的。要重视操作人员的培训工作，生产单位和使用部门要经常交流信息、积累经验，加强电缆故障探测技术的研讨，以促进我国电缆故障探测技术整体水平的提高。胜利电力管理总公司电缆故障的原因 了解电缆故障的原因，对于减少电缆的损坏，快速地判定出故障点是十分重要的。电缆故障的原因大致可归纳为以下几类： （1）机械损伤安装时损伤：在安装时不小心碰伤电缆，机械牵引力过大而拉伤电缆，或电缆过度弯曲而损伤电缆；直接受外力损坏：在安装后电缆路径上或电缆附近进行城建施工，使电缆受到直接的外力损伤；行驶车辆的震
4、动或冲击性负荷会造成地下电缆的铅(铝)包裂损；因自然现象造成的损伤：如中间接头或终端头内绝缘胶膨胀而胀裂外壳或电缆护套；因电缆自然行程使装在管口或支架上的电缆外皮擦伤；因土地沉降引起过大拉力，拉断中间接头或导体。胜利电力管理总公司（2）绝缘受潮绝缘受潮后引起故障。造成电缆受潮的主要原因有：因接头盒或终端盒结构不密封或安装不良而导致进水；电缆制造不良，金属护套有小孔或裂缝；金属护套因被外物刺伤或腐蚀穿孔；（3）绝缘老化变质电缆绝缘介质内部气隙在电场作用下产生游离使绝缘下降。当绝缘介质电离时，气隙中产生臭氧、硝酸等化学生成物，腐蚀绝缘；绝缘中的水分使绝缘纤维产生水解，造成绝缘下降。过热会引起绝缘老
5、化变质。电缆内部气隙产生电游离造成局部过热，使绝缘碳化。电缆过负荷是电缆过热很重要的因素。安装于电缆密集地区、电缆沟及电缆隧道等通风不良处的电缆、穿在干燥管中的电缆以及电缆与热力管道接近的部分等都会因本身过热而使绝缘加速损坏。 胜利电力管理总公司（4）过电压大气与内部过电压作用，使电缆绝缘击穿，形成故障，击穿点一般是存在缺陷。 （5）设计和制作工艺不良中间接头和终端头的防水、电场分布设计不周密，材料选用不当，工艺不良、不按规程要求制作会造成电缆头故障。（6）材料缺陷材料缺陷主要表现在三个方面。一是电缆制造的问题，铅（铝）护层留下的缺陷；在包缠绝缘过程中，纸绝缘上出现褶皱、裂损、破口和重叠间隙等
6、缺陷；二是电缆附件制造上的缺陷，如铸铁件有砂眼，瓷件的机械强度不够，其它零件不符合规格或组装时不密封等；三是对绝缘材料的维护管理不善，造成电缆绝缘受潮、脏污和老化。 胜利电力管理总公司（7）护层的腐蚀由于地下酸碱腐蚀、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，造成故障。（8）电缆的绝缘物流失油浸纸绝缘电缆敷设时地沟凸凹不平，或处在电杆上的户外头，由于起伏、高低落差悬殊，高处的绝缘油流向低处而使高处电缆绝缘性能下降，导致故障发生。 胜利电力管理总公司在分析电缆故障发生的原因以及寻找故障点时，极重要的是要特别注意了解高压电缆敷设、故障及修复的情况。要注意做好电缆安装敷设及故障修复过
7、程中的记录工作。记录应主要包括以下内容：1）线路名称及起止地点。2）故障发生时间。3）故障发生的地点及排除经过。4）电缆规范：如电压等级、型式、导体截面、绝缘方式，制造厂名及购置日期等。5）装置记录：如安装日期及气候，各个对接头、三通接头的设计型式、绝缘种类、热处理温度及精确位置。胜利电力管理总公司6）电缆的埋设情况：如电缆弯曲半径的大小，路径的走向，有无反常的敷设深度或者有特别的保护措施，如钢板、穿管和排管等；电缆敷设中的技工和技术人员的姓名（这也常常是提供重要线索的来源之一）。7）周围环境情况：如临近故障处的地面情况，有无新的挖土、打桩或埋管等工程，泥土中有无酸或碱的成分，是否夹有小石块，
8、附近地区有无化学工厂等。8）运行情况：如电缆线路负荷及温度等。9）校验情况：包括试验电压、时间、泄漏电流及绝缘电阻的数值、历史记录。由于制造缺陷而造成的电缆故障是不多的，分析了解可能造成电缆故障的原因，对寻找电缆故障点是很有帮助的。例如，通过测距知道了电缆的故障距离，而在对应位置上，发现近期进行过城建施工，就可以怀疑为在施工的过程中损伤了被测电缆而引起了故障，往往不需要费很大功夫，就能很快地对故障进行定点。胜利电力管理总公司电缆故障的性质与分类 电缆故障从型式上可分为串联与并联故障。串联故障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
9、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。实际的故障型式组合是很多的，下图给出了可能性较大的几种故障形式。例如：图1.c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。 a.一相对地b.两相对地c.一相断线并接地胜利电力管理总公司电缆故障点可用图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，上述三个数值随不同的故障情况变化很大，并且互相之间并没有必然的联系。 图 2 电缆故障等效电路 间隙击穿电压Vg的大小取决于放电通道的距离，电阻Rf的大小取决
10、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，如表1所示。胜利电力管理总公司表1.电缆故障性质的分类 故障性质 Rf间隙的击穿情况开 路 在直流或高压脉冲作用下击穿低 阻小于10Z0Rf不是太低时，可用高压脉冲击穿高 阻大于10Z0高压脉冲击穿闪 络 直流或高压脉冲击穿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。现场人员有把Rf100 K）一般 应采用直闪法。低压脉冲法
11、、电桥法、冲闪法不能直接测试。 胜利电力管理总公司例3：某变电站10KV出线电缆 ，B相发生高阻单相接地故障（运行故障）。电缆全长1248.1M、YJV324035型电缆第一步：分析故障性质使用摇表测量相对对相 相对对地 AB BC CA A0 B0 C0 65M 60 M 70 M 80M 150K 75 M 确定为B相高阻接地故障。第二步：选择故障测试方法使用方法：低压脉冲法、电桥法、直闪法、冲闪法第三步：粗测故障点距离低压脉冲法：使用仪器DLD-100胜利电力管理总公司波速调整为172M/S、范围1：2分别对A相、B相测试得到波形： 通过比较两波形得出故障点距离测试端145M。（用时0.
12、15小时） 电桥法： 使用仪器QF1A直流电桥、AB两相跨接测试得到 正接法：0.04521248.1112.3M 反接法：（10.948）21248.1129.8M 取平均值得到离测试端距离： (正接法反接法)/4= (112.3129.8)/2=121.1M （用时0.48小时） 直闪法： 使用仪器DLD-100 B相测试： 因为故障点的短路电流已经不再随试验电压下降而下降，所以弃用直闪法。 胜利电力管理总公司冲闪法：使用仪器DLD-100B相测试得到波形： 通过分析波形得出故障点离测试端距离为247M。（用时0.25小时）第四步：故障点精确定位实际故障点位置距离测试端248M。上例证明：对于长电缆的高阻接地故障（短路电流不随电压下降而下降R100 K）一般 应采用冲闪法。低压脉冲法、电桥法、直闪法不能直接测试。 胜利电力管理总公司通过以上三个实例，我们可以得出这样一些道理：1、低阻接地故障测寻（R100K）经验告诉我们以直闪法测试最佳。3、高阻接地故障（R100K）经验告诉我们以冲闪法测试最准。所以我们在测寻故障时选择合适的测试方法是非常必要的。可以大大减少故障测寻时间，从而加快故障修复速度。最终明显提高供电可靠性、降低国民经济损失。 胜利电力管理总公司谢谢观看结 束
