電力電纜故障粗測(cè)與故障點(diǎn)的精測(cè)方法

電力電纜是用于傳輸和分配電能的電纜，電力電纜常用于城市地下電網(wǎng)、發(fā)電站引出線路、工礦企業(yè)內(nèi)部供電及過(guò)江海水下輸電線。

在電力線路中，電纜所占比重正逐漸增加。電力電纜是在電力系統(tǒng)的主干線路中用以傳輸和分配大功率電能的電纜產(chǎn)品，包括1－500KV以及以上各種電壓等級(jí)，各種絕緣的電力電纜。

1、電力電纜故障粗測(cè)

（1）電橋法

電阻電橋法只能測(cè)試一些單相對(duì)地或兩相間絕緣電阻比較低的電纜故障；高壓電橋法主要用于測(cè)試阻值大于10KΩ而小于兆歐的主絕緣單相接地故障或相間并對(duì)地故障；電容電橋法主要測(cè)試電纜的開(kāi)路斷線故障。

電橋法操作相對(duì)簡(jiǎn)單方便，但需要事先知道電纜的準(zhǔn)確長(zhǎng)度等原始資料，同時(shí)不適用于檢測(cè)高阻故障。而實(shí)際電力電纜故障中的絕大多數(shù)為高阻故障。因?yàn)樵诠收想娮韬芨叩那闆r下，電橋電流很小，一般靈敏度的儀表難以探測(cè)。

（2）行波法

1）低壓脈沖法

低壓脈沖法主要用于測(cè)量電纜的開(kāi)路、短路和低阻故障的故障距離；同時(shí)還可用于測(cè)量電纜長(zhǎng)度、波速度和識(shí)別定位電纜中間頭、T形接頭與終端頭等。

測(cè)試原理：從測(cè)試端向電纜中輸入一個(gè)低壓脈沖信號(hào)，該脈沖信號(hào)沿著電纜傳播，當(dāng)遇到電纜中的阻抗不匹配點(diǎn)時(shí)，如開(kāi)路點(diǎn)、短路點(diǎn)、低阻故障點(diǎn)等，會(huì)產(chǎn)生反射脈沖。根據(jù)反射脈沖和發(fā)射脈沖的往返時(shí)間差Dt及脈沖傳播速度V，計(jì)算故障點(diǎn)的位置。如圖3、圖4所示，分別為開(kāi)路故障測(cè)試原理電路、泄漏性故障（低阻故障）測(cè)試原理電路圖。

泄漏性故障（低阻故障）測(cè)試原理電路

2）高壓脈沖法

高壓脈沖法是利用高壓信號(hào)使電纜故障瞬間變成短路或低阻故障，使故障點(diǎn)反射系數(shù)接近－1，故障點(diǎn)近乎產(chǎn)生全反射。通常有兩種基本的閃絡(luò)法，即直閃法和沖閃法。閃絡(luò)法測(cè)試電纜故障時(shí)，電纜故障點(diǎn)形成的反射波是高電壓脈沖波，不能直接通過(guò)儀器進(jìn)行顯示，通常需要取樣器，將故障點(diǎn)在高電壓作用下形成的高壓脈沖轉(zhuǎn)換成儀器所需要的低壓脈沖信號(hào)。根據(jù)取樣方式的不同，又分為電壓法、電流法及電壓感應(yīng)法。

直流高壓閃絡(luò)法（直閃法）：在故障電纜上施加直流電壓，使故障點(diǎn)擊穿房放電，發(fā)生閃絡(luò)。然后通過(guò)記錄測(cè)量故障點(diǎn)擊穿產(chǎn)生的電流行波信號(hào)在測(cè)試端和故障點(diǎn)之間往返一次所需的時(shí)間t，再根據(jù)行波在電纜中的傳輸速度V，就可以計(jì)算出故障距離。直閃法主要用于測(cè)試電力電纜閃絡(luò)性高阻故障，也可用于測(cè)試阻值特別高，但與完好相相比阻值較低的泄露性高阻故障。如圖6所示為直閃法測(cè)試原理線路。

沖擊高壓閃絡(luò)法（沖閃法）：由于直閃法所采用的直流高壓電源的等效內(nèi)阻比較大，電源輸出功率受到了一定限制，對(duì)于絕大多數(shù)泄露性高阻故障，直閃法不能進(jìn)行測(cè)試。

沖閃法正是利用大容量的充電電容作為直流高壓電源，接到故障電纜使故障點(diǎn)閃絡(luò)放電形成瞬間短路。主要用于測(cè)試電力電纜的泄露性高阻故障，也可用于測(cè)試電力電纜的低阻、開(kāi)路及閃絡(luò)性高阻故障。其測(cè)試原理線路與直閃法基本相同，不同的只是在儲(chǔ)能電容與電纜之間串入一球形間隙。

2、電力電纜故障點(diǎn)精測(cè)

（1）聲測(cè)法

利用故障點(diǎn)放電時(shí)所產(chǎn)生的聲波進(jìn)行定點(diǎn)，聲音傳感器在電力電纜上方將聲音信號(hào)檢測(cè)出來(lái)，聲音最大的地方為故障點(diǎn)所在的位置，離故障點(diǎn)越遠(yuǎn)，振動(dòng)聲音越小。

（2）聲磁同步法

利用故障點(diǎn)在沖擊電壓作用下閃絡(luò)放電時(shí)，同時(shí)接收故障點(diǎn)放電所產(chǎn)生的電磁波和振動(dòng)聲波，判斷出所測(cè)信號(hào)是否由故障點(diǎn)的放電產(chǎn)生來(lái)準(zhǔn)確的判斷故障點(diǎn)位置。

（3）音頻感應(yīng)法

在被測(cè)電路的一端給電纜的故障相加一定功率的低壓音頻信號(hào)，當(dāng)被測(cè)信號(hào)傳輸?shù)蕉搪坊驍嗑€點(diǎn)后，卻不能繼續(xù)沿著電纜傳輸，從而電纜故障點(diǎn)兩邊將有明顯的信號(hào)大小變化，如果在電纜路徑的上方通過(guò)接收器來(lái)探測(cè)信號(hào)的變化情況，即可確定故障點(diǎn)位置。

同時(shí)電纜各項(xiàng)基礎(chǔ)資料的準(zhǔn)確性與完整性對(duì)提高故障點(diǎn)查找效率也非常重要，如電纜敷設(shè)走向、電纜總長(zhǎng)度、電纜中間接頭分布等。