电缆故障测试方法和查找定位研究

【摘要】电力系统是促进我国国民经济迅速发展的基础，而电力电缆又在电力系统中发挥着重要作用。所以对电缆的故障测试以及精确定位、查找其发生故障的位置，也成了保证电力系统安全发展的重要步骤。本文针对如何对电缆故障进行测试以及查找其出现故障的地点做了概述和研究。

【关键词】电缆故障测试；查找定位；电力系统

一.引言

国民经济的发展、人民生活水平的提高，也对电力提供的要求越来越高，因此电力系统也必须提高其提供能力来满足人们日益增长的物质要求。因此对于在电力系统中运用的非常广泛的电力电缆，就必须保障电缆的安全运行。否则，不仅对人民的生命财产安全造成威胁，也会对电力公司造成经济损失。

电缆故障的测试和查找定位就有着不可替代的影响和作用，现如今我国城乡的建设和科技发展，使得电缆逐渐由明线方式改为地埋方式，这样就会造成比架空输电线路的故障检测要有一定的难度。并且，如果故障点的检测结果与实际出现故障点的位置差距较大，就会使其故障查找失去了意义，并有可能造成安全隐患。

二.电缆故障原因

电力系统中电缆出现故障有很多种原因，所以必须对出现故障的地方进行快速排除，查找原因及故障发生点，并及时解决故障，就可以有效减少停电时间，提高电力系统的经济效益。

断线故障：这类故障比较常见，电缆的各个线芯之间的绝缘效果都很好，但是有其中的某一个线芯或几个线芯的导体不连续。一般由于机械损伤，绝缘老化。因为电缆长期在通电作用下工作，介质也会发生不同程度的物理和化学变化。

过热：电力电缆的长期负载负荷运作，会造成电缆长期处于过热的状态，另外在出现火灾或者其他热源，更有甚者是长期受到热辐射的作用，或者电缆安装在电缆分布密集区、通风不善的地方、在干燥管中的电缆以及电缆和热力管道接近的地方，都会造成电缆本身由于受热时间过长造成绝缘层加速损坏，容易出现电缆故障。

高、低阻故障：高阻故障指的是高电阻接地或者由短路引起的电缆故障，主要包括泄露性故障和闪络性故障这两种极端形式；低阻故障指的是低电阻接地或者短路引起的电缆故障。据相关统计，电力电缆在运行中出现故障的原因有75%都是由于高阻故障引起的。

质量原因：也有一些电力电缆出现故障的原因是因为电缆本身设计的不合格，电缆本体以及电缆附件的质量有缺陷，或者由于设计原因造成的防水不严格，选材不妥当，工艺程序步骤不合理，都会影响电力电缆的安全工作。

三.故障测试以及查找定位方法研究

电缆故障的测试一般要经过几个步骤：性质诊断、故障测距、精测定点。性质诊断主要是初步判断故障出现的性质，大概确定适当的测试方法来对电缆故障进行判断；粗测距离是在出现故障的电缆线上添加测试信号，初步确定故障的距离，为后期的精测定点做好准备；精测定点就是在之前粗测的基础上，精确的渠道故障点出现的位置，并及时进行修理。

目前，比较常用的电缆故障测试方法是离线测距方法，是在出现故障的地点停电后，通过相关的设备离线测量故障出现的距离的离线测距方法。这种方法也存在其弊端，比如测距时间较长，另外高压测试设备也会对检修人员造成人身不安全的隐患。离线测距主要分为阻抗法和行波法。

阻抗法是通过测量并计算发生故障点到测量端的阻抗，再根据电力电缆的线路参数，再通过一定的计算得到故障距离。其中最常用的方法是电桥法，此方法简单、精度高，但是一般只适用于高阻故障和闪络性故障，并且需要提前知道电缆线路的具体参数，否则会有误差较大的现象出现。行波法是通过确定行波传播速度后，在测量行波的传播时间来确定故障发生的地点。比较常用的有低压脉冲反射法和脉冲电压法，低压脉冲反射法在测量时候不需要知道详细的电缆参数，但缺点是不能用于测量高阻故障和闪络性故障。

现如今，发展最为迅速的是在线测距，通过和GIS技术进行结合能快速准确的测量故障发生点。GIS技术能把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作集成在一起，比如说查询、管理和统计分析等。GIS能得到广泛的应用，就在于它可以区别于其他的信息系统，可以对空间信息的存储进行管理分析，也正是因为这个优势，GIS可以在广泛的公众和个人企业事业单位中发挥解释事件、预测结果、规划战略等的重要作用。因此通过在GIS电力系统中输入各个电缆的信息，然后把测试结果和GIS数据库连接到一起，就可以找到故障发生点和实际位置相对应的准确定位，可以方便维修。当然这就需要较完善的电缆以及地理信息资料，软硬件的完美结合，在线监测的并行应用。其中有一种基于高速光电传感技术的电缆故障测距方法，就是利用电缆发生故障的同时，会在故障发生点向电缆两端同时传播浪涌电流，通过到达电缆两端的时间差，根据公式和浪涌电流在电力电缆中的传播速度，计算出电缆故障的发生点，准确定位故障。

四.结束语

电力电缆的安全运行是国家电力系统的基本要求之一，因此做好电缆故障的查找方法并且能投入实际应用中，在发生事故的第一时间对故障进行测试、定位和维修，才能提高整个电力系统的运作效率，保证电力的安全、持续的供电，满足广大人民的生活和工作需求。

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，2005（02）

[2]高建平.尚铁宇电力电缆故障离线定位方法的经验分析[J].内蒙古石油化工，2010，36（1）

[3]段发强电力电缆故障分析及探测技术研究[J].中小企业管理与科技，2009（31）

[4]鹿洪刚，覃剑，陈祥训，刘兵.电力电缆故障测距综述[J].电网技术，004，28（20）：58-63.