电缆故障测试方法浅析

[摘 要]电缆故障测试所采用的低压脉冲法、脉冲电压法与脉冲电流法由于其测试方法较为普及、可测率高的特性，以越来越广泛应用于生产中。本文主要通过实例阐述了几种测试方法及特性。

[关键词]低压脉冲；电压采样；电流采样；波速度；冲闪；精确定点

0 引言

随着我国城市建设的快速发展，电力电缆以其独特的优势，在城网改造中得到广泛的应用。但是电力电缆一旦发生故障后，如何在较短的时间内快速的探测出确切的位置，是一个一直令人棘手的问题。怎样以最快的速度，精确的定点出故障点，一直是电缆行业十分注重研究的课题。

哈局电缆工区多年来一直沿用传统的“电压采样法”进行对电缆高阻故障的粗测。由于电压采样法使用两只电阻组成一个分压电路，接到直流高压电路上，当电缆故障点被击穿时，故障点的反射波经分压电阻进入仪器，因分压电阻值固定，即使地线接触良好，往往给测试人员及试验设备带来不利安全的因素。且电压采样法波形比较复杂，有时测试经验丰富的人员也会对较为特殊的波形束手无策。其测试原理见（图一）。

案例一、我工区在哈西变兵团线10kv电缆故障测试中，因波形复杂粗测中分析出三个故障距离，给定点工作带来很大困难。历经多次的测试，历时数天。并在采集波形时，出现脉冲反射仪电源开关冒火现象，疑为高压窜进反射仪所致，所幸没有伤人。因此，我们尝试使用电流采样法进行测试。仪器沿线简单，操作快捷方便。其测试原理见（图二）。

哈西变兵团线10kv故障电缆是ZLQ型，3 X 120mm2 ，全长487 m。考虑到此故障为两相短路接地高阻（封闭型）故障。总结以往测试经验，直接选用电流采样法脉冲电流测距仪进行冲闪测试，设定波速为V=160M/μs结果在测试端直接出现一个近距故障波形，根据S=1/2Vt故障测距为0 m ，为了进一步确定测距可靠性，在对端进一步测定波形显示为一接近电缆全长波形。分析后充分肯定故障点在初始测试端。在户外采用“雷电法”进行“声磁 ”同步定点走进户内直接听到开关柜下有放电声，距户内电缆终端头5米处找到故障点。电缆外观钢铠等并无损坏，只在铅包处有直径约5mm小孔。

案例二线路名称10kV哈尔滨盟克联通专用线XLPE绝缘电缆，电缆全长：1500 m，当时电缆线路施工完毕，验收时发现有接地故障，经测试：

用兆欧表测量三相对地电阻，诊断为单相低阻接地故障，选择用低压脉冲法测试故障距离。

1故障测试仪器

组合式高压信号发生器、T-903电缆故障测距仪、Digiphone电缆故障定点仪、路径仪、兆欧表、万用表等。

2 故障测距与定位过程

在变电站，用T-903的低压脉冲方式，通过A、B相间测得电缆全长为：1556m，见图三，和资料基本相符。然后通过C相对金属护层测试，得短路故障距离为96m，见低压脉冲故障波形图四。

在向电缆中施加脉冲高电压后，携带定点仪到96m附近去定点时发现， 100m左右是一条马路，电缆在马路下埋深6m，是通过PVC管敷设的，PVC管外是水泥管，水泥管外是土质涵洞。根据经验，像这种短路故障，放电声音可能极小，又套几层管子，埋深又那么深，用定点仪器定出故障点的可能性很小。

根据经验，像这种用低压脉冲法测得故障距离只有96m的故障，由于距离较近，测距的绝对误差很小，一般不会超过2m。于是先把近端预留挖出，测量电缆到马路的确切距离，看看96m具体离马路的那边近些。通过测量后发现，电缆96m的地方大概在距马路近端一边3米多深的地方。

从马路近边往里掏了2米多以后，用定点仪听到了电缆放电的声音，确认故障点就在马路下。从马路两端锯断，把电缆从管内抽出后发现，电缆被钉了一个钢钉。重新敷设一段电缆，做两个接头，耐压试验后通过。

3 结论

通过对几种上述方法的实例分析比较

脉冲电压法（电压取样法）对高低阻故障均能进行检测，但用这种方法测试时，测距仪器与高

压部分有直接的电气连接，可能会有安全隐患。

脉冲电流法与脉冲电压法一样，也是通过向故障电缆中施加直流高压信号，是故障点击穿放电，采集放电产生的脉冲电流行波信号，不同的是在直流高压发生器地线上套上电流耦合器，采集信号，并且波形简单，容易判读理解，同时电流耦合器与高压部分无直接的电气连接，因此安全性更高。

用低压脉冲法测试故障距离或电缆全长时，在波速度没有太大偏差的情况下，1000m的范围内，测试所得距离的误差很小。在无法进行故障定点的时，可以根据这个特点，用丈量的方法，寻找故障点的位置。

参考文献：

[1]徐丙垠等著.电力电缆故障探测技术.

机械工业出版社.1999年.