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1、電力電纜故障測試及定位方法淺析摘要：電力電纜作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，一旦發(fā)生故障將直接影響電力系統(tǒng)的安全運行電力電纜供電以其安全、可靠、，得到廣泛的應(yīng)用。但是電力電纜一般都埋在地下，一旦發(fā)生故障，要經(jīng)過診斷、測距(預(yù)定位)、定點(精確定位)個步驟。采用合適的故障測試方法，盡可能快速、準確地找到故障點，減少因停電造成的損失電力電纜的故障類型造成電力電纜故障的原因有很多，比如：機械損傷、絕緣受潮、絕緣老化變質(zhì)、過電壓、材料缺陷、電纜絕緣物流失、設(shè)計和制作工藝不良以及護層腐蝕等。按照故障出現(xiàn)的部位，通?？蓪⒐收项愋痛笾路譃閿嗑€故障、主絕緣故障和護層故障斷線一般是由于故障電流過大而
2、燒斷電纜芯線或外界機械破壞等原因造成的，其測試比較簡單。主絕緣故障根據(jù)故障電阻和擊穿間隙的情況，通常將主絕緣故障分為低阻、高阻及閃絡(luò)性故障。低阻故障與高阻故障的區(qū)分界限一般取電纜本身波阻抗的l0倍，但在實際測試工作中并不要求很嚴格地區(qū)分。閃絡(luò)性故障的故障點電阻極高，可給故障電纜施加到較高的電壓，故障點才閃絡(luò)擊穿。預(yù)防性試驗中所發(fā)生的故障多屬于這種情況。高壓單芯電纜的護層故障在性質(zhì)上與主絕緣故障類似，但由于該故障發(fā)生在金屬護層與大地之間，因而其測試方法與主絕緣故障測試有很大不同在實際測試時，一般先用萬用表、兆歐表等測量故障電纜的相間、相對地的電阻值，初步判斷電纜的故障類型，再有針
3、對性地選擇故障測試方法。電力電纜故障判明電纜故障的性質(zhì)后，一般要先進行預(yù)定位測試，估算出故障點到電纜頭的距離。這一過程也稱作故障測距。預(yù)定位測試可以避免查找故障點的盲目性，提高工作效率。傳統(tǒng)的測距方法是電橋法。斷線及主絕緣故障低壓脈沖法測試電纜全長波形測試斷線故障波形測試短路故障波形在電纜故障相注入個低壓脈沖，該行波信號遇到阻抗不匹配點(例如故障點、終端頭、中問接頭等)會產(chǎn)生反射和折射。利用收到反射脈沖和發(fā)射脈沖的時間差以及電纜中的波速，就可以計算出故障點的距離。低壓脈沖方法接線方便，不用對端短接，可以準確地測出斷線、短路及低阻故障，但它測試高阻和閃絡(luò)性故障，因為這兩種故障點處
4、的行波反射系數(shù)很小，反射脈沖難以識別。沖擊閃絡(luò)法沖閃法原理圖沖閃法測試短路故障典型波形通過高壓脈沖電容器等儲能設(shè)備向故障電纜沖擊放電，電纜故障點被擊穿并維持短暫時間可以較好地測試高阻和閃絡(luò)性故障。擊穿初始時刻，故障點處會產(chǎn)生個行波信號，沿電纜線路在端點及擊穿點處來回多次折反射。通過分壓器或電流耦合器，在示波器或?qū)Ｓ脙x器上觀察該行波信號在測量端與故障點間往返的時間，即可計算出故障點的距離。對應(yīng)的方法分別稱為脈沖電壓法和脈沖電流法。脈沖電壓法檢測的是電壓行波信號，其優(yōu)點是波形易于理解；而脈沖電流法則是檢測電流行波的變化量信號，其優(yōu)點則是操作安全、接線簡便。直流閃絡(luò)法(直閃法)直閃法
5、原理圖直閃法測試閃絡(luò)型故障典型波形對于閃絡(luò)性故障，可直接向電纜上施加直流高壓由于該情況下故障電阻極高，試驗電壓升到一定值時，故障點處就會產(chǎn)生閃絡(luò)擊穿。這時所得到的脈沖電流法測試波形更為簡單、直觀，容易理解。二次脈沖法二次脈沖法原理圖二次脈沖法測試高阻故障典型波形對于高阻和閃絡(luò)性故障，先用高壓脈沖將故障點擊穿，在故障點起弧后熄弧前，由測試儀器向電纜耦合注入一低壓脈沖。此時的情況類似于低阻故障，耦合進的脈沖信號在故障點會發(fā)生反射，記錄下此時的反射波形。電弧熄滅時，測試儀器再向電纜注入一低壓脈沖，此脈沖在故障點處再發(fā)生反射，再記錄下此時的波形。將兩次得到的波形疊加在一起進行比較，波形
6、明顯的地方即為故障點。當故障點電阻等于無窮大時，用低壓脈沖法測量容易找到斷路故障，一般來說，純粹性斷路故障不常見到，通常斷路故障為相對地或相間高阻故障或者相對地或相間低阻故障并存。當故障點電阻等于零小于100Ω時，用低壓脈沖法測量短路故障容易找到。高阻故障可用沖閃法測量，故障點電阻大于100Ω且數(shù)值確定。一般當測試電流大于15mA，測試波形具有重復(fù)性以及可以相重疊，同時一個波形有一個發(fā)射、三個反射且脈沖幅度逐漸減弱時，所測的距離為故障點到電纜測試端的距離；否則為故障點到電纜測試對端的距離。閃絡(luò)故障可用直閃法測量，這種故障一般存在于接頭內(nèi)部，故障點電阻大于100Ω，但數(shù)值變化較大
7、，每次測量不確定。電力電纜故障精確定位方法電力電纜故障的精確定位(亦稱定點)是故障查找的關(guān)鍵。由于電纜端部預(yù)留以及測量誤差等原因，通過預(yù)定位方法算出電纜故障點的距離后，需要再通過精確定位的方法，找出故障點的準確位置。聲響法對于發(fā)生閃絡(luò)性故障的電纜，施加高壓脈沖后，故障點會發(fā)生伴隨聲音信號和電磁信號的放電。在地面上沿電纜走向用振動傳感器拾取放電時產(chǎn)生的聲音信號并加以放大，收到信號最強的地方一般就是故障點位置。但聲響法不易區(qū)分外界振動噪聲的干擾。聲磁同步法如果同時再檢測放電所產(chǎn)生的電磁信號，不但
