刍议电力电缆故障定位技术

【摘 要】本文笔者主要阐述了电力电缆常见的几种故障，结合工作实践经验，提出了电缆故障排查的方法，以期对今后类似的工作有一定的借鉴意义。

【关键词】电缆电缆；故障；定位

引言

随着我国社会经济的不断发展，城市化进程逐步的加快，电缆线路因其节约用地，安全系数高等优点，逐渐取代架空线路，在城市改造过程中占据着越加重要的地位。但是，埋于地下的电缆一旦出现故障，不能直接通过观察发现故障点，假如不能及时的修复，便会造成长时间的停电，给居民带来诸多的不便，因此，如何准确有效的快速查找电缆故障，成为当期供电企业亟需解决的问题。

1电缆故障分类

通常情况下我们可以将电缆故障分为以下五类：

（1）接地故障-电缆单相对地故障；（2）短路故障-电缆两相或三相短路；（3）断线故障-电缆一相或数芯相被故障电流烧断或受机械外力拉断，致使导体完全断开的故障；（4）闪络性故障-这类故障一般发生于电缆耐压试验击穿，并多出现电缆中间接头或终端头内；（5）混合性故障-同时具有上述接地、短路、断线中两种以上性质的故障。

2 电缆故障定位技术

目前，电力电缆局部放电定位技术主要有脉冲反射法、冲击电流法、时间到达法、幅频映射法及相位差分法。其中脉冲反射法和冲击电流法是最常用的定位方法，相位差分法实为改进的脉冲反射法，即把原波与反射波的时域信号转化为频域信号，利用原波和反射波在频域中的相位差定位，目前此方法尚处于理论研究阶段。

2.1 脉冲反射法

脉冲反射法按实际故障的不同可以分为两种：低压脉冲法和二次脉冲法。在实际故障查找中，设备会首先释放一个低压脉冲若为接地故障或为低阻故障此时就会在及其所示图像上显示出一个向下的波形，此点即为我们所寻找的故障点。若此故障为高阻故障则低压脉冲反射后得到的图形只能为线路的全长，此时为找到故障点需要对电缆加压，将高压脉冲打入后设备会紧随发射几个低压脉冲信号过去，若此时有一个或者多个信号落入故障点则在图像上便可找到故障地点。若没有明显的变化，则需要采用冲击电流法进行测量。

2.2 冲击电流法

在实际故障寻找中也会遇到这样的情况，用二次脉冲法测得的两组曲线变化很小，不易辨别何处为真正的故障点，此时也可运用冲击电流法进行故障点的寻址工作。例如，试验中，SSG设备对故障电缆释放一高压脉冲导致故障点阻值发生明显变化。当脉冲波行进到这一变化点时便会反射回近端，如此往复运动在故障点与连接处。通过耦合器（SK1D）可以检测出这一波形并发送到IRG。这时只需要测定不同周期之内相同的两波峰或者波谷之间的距离即为故障点到近端的距离。

此外，时间到达法，主要是用放置在不同测点的二个或多个信号采集单元，判断原波到达不同信号采集单元的时间差定位。幅频映射法主要是利用不同测点信号的时域的参数T（等效时间）、频域中的参数F（等效频率）和局部放电量幅值这三个参数的不同进行定位。

2.3 几种定位技术的比较

3 电缆故障点查找实例案例分析

3.1 故障简介

某线路为35kV纯电缆双回线路，单回全长6.18km，每回线路线上有冷缩中间接头12个，埋设方式为工井排管。

某调度中心计算机ON2000视系统发出警报：某线路出现C相单相接地的故障提示。此时，中心桥312间隔断路器已动作，断开本条线路防止事故进一步扩大。调度随即派输电工区电缆班（现电缆运检班）前往现场排除故障。

3.2 故障处理

（1）用电子式电阻表测得C相绝缘电阻为9kΩ，B、C相对地绝缘电阻无穷大，判断该电缆属单相高阻故障。

（2）用兴迪IRG3000（电缆故障回波仪）使用低压脉冲法测得电缆（C相）全长6100m。

（3）用二次脉冲法测试故障距离，在A相和铠装层之间施加高压脉冲。初次尝试选择32kV档位加压升高至10kV时，按单次方式放电，但电压表指针未波动至零位，回波仪显示二次脉冲返回图像与由（2）中测得线路图像基本重合，故判断为不完全放电，进而继续增加电压但均无法达到理想效果。二次尝试选用16kV挡位，升压至10kV，当电压表指示故障点开始放电时，通过与完好相电缆图形对比可以发现，在3520m处波形有一向下趋势，根据上述相关理论，判断故障点位3520米附近。

（4）用兴迪UL30/BM30（电缆故障定位系统）在3520m附近同步接收到声、磁波形信号，此处接收到波形的时间最短而监听声音强度最大，最后开挖确认故障点，故障测寻成功。

4 结论与展望

（1）在实际工作中，常采用二次脉冲法作为测量的首要方法，以冲击电流法作为后备，采用冲击电流法需要注意在得出测量长度的时候要减去试验车上实验传输线的长度才为故障点到实验位置的真实距离。

（2）在实际生产中，确定电缆故障类型的方法是使用兆欧表或者万用表测量各相得绝缘电阻。常见电缆故障的区分范围：

1）当测量得到的电缆一相、几相或相间对地绝缘电阻低于100Ω时，为低电阻接地或短路故障。

2）当测量得到的电缆一相、几相或相间对地绝缘电阻为远小于正常值但高于100Ω时，为高电阻故障。

3）当测量得到的电缆一相、几相或相间对地绝缘电阻较高或正常，可初步判断为断线故障，此时应进行导体连续性试验，检查是否有断线。

4）当测量电缆有一相或几相导体不连续，且经电阻接地时，为断线并接地故障。

5）闪络性故障多发生于预防性耐压试验，发生部位大多在电缆终端和中间接头。此种故障发生几率很小但难于处理，在实际工作中闪络性故障的发生原因有很多，如为电缆受潮导致的闪络性故障，可通过施加交流电压的方法排除潮气，使电缆恢复正常工作。