电缆故障
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电缆故障范文第1篇
中图分类号：TM247文献标识码： A
引言
电力工业是国民经济的支柱产业，同时又是其它产业能够稳定发展的保证[1]。因此，保证电力系统运行的安全性、可靠性是国民经济能否稳定快速发展的关键。输电线路担负着传送电能的重要任务，是电力系统的经济命脉，其故障直接威胁到电力系统的安全运行。
一、引起电力电缆故障的原因
电力电缆是电气工程的重要组成部分，用来传输和分配电能，具有占地少、供电可靠、施工便利、绝缘性能好、能提供容性功率提高功率因素、运行及维护简单等特点。但电力电缆存在绝缘老化变质、电缆接头过热、保护层机械损伤、谐波及过电压造成击穿引起电缆故障、中间接头及终端头设计、电缆头材料选择和制作工艺影响等问题。同时电缆事故往往造成一定的损失。了解电缆故障的原因，对于减少电缆的损坏，快速地判定出故障点是十分重要的。
1、绝缘老化变质；电力电缆长期处于电、热、化学及机械作用环境中，从而使绝缘介质发生物理及化学变化，导致介质损耗加大，绝缘强度下降。
2、电缆过热；造成电缆过热的主要原因是电缆内部气隙游离造成局部受热，加速绝缘老化、碳化，电缆过载或表面散热不佳导致绝缘加速老化。
3、过电压造成击穿；雷击过电压和谐振过电压使电缆绝缘所承受的耐受电压超过允许值而造成击穿。
4、中间接头、终端头材料选择和制作工艺问题；设计电缆电压等级低于运行电压，电缆处于长期过电压运行状态，加速绝缘老化，缩短电缆使用寿命。电缆头材料选择不当，由于电缆绝缘材料和电缆头材料材质不同，热胀冷缩系数不同，长期运行电缆和电缆头之间产生间隙，发生树状爬电，引发电缆放电击穿。电缆头制作工艺不规范，剥离半导体时损伤电缆绝缘，半导体剥离长度不够，绝缘表面存在微粒、灰尘等杂质，造成绝缘强度下降，使用寿命缩短。
5、绝缘受潮、腐蚀、外力损伤；中间接头或电缆头因做头密封不严造成绝缘受潮，穿墙套管外侧防雨棚设计不合理，造成电缆头长期淋雨受潮，引起电缆头击穿放电。
二、电力电缆故障类型
根据故障电阻与击穿间隙情况，电缆故障可分为低阻、高阻、开路与闪络性故障。
1、低电阻接地或短路故障：电缆线路一相导体对地或数相导体对地或数相导体之间的绝缘电阻低于正常阻值较多，电阻值低于10Zc（Zc为电缆线路波阻抗），而导体连续性良好。常见类型有单相接地、两相短路、两相短路接地、三相短路接地等。
2、高电阻接地或短路故障：与低电阻接地或短路故障相似，但区别在于接地或短路的电阻大于10Zc而芯线连接良好。常见类型有单相接地、两相短路、两相短路接地、三相短路接地等。
3、开路故障：电缆各相导体的绝缘电阻符合规定，但导体的连续性试验证明有一相或数相导体不连续，或虽未断开但工作电压不能传输到终端，或虽然终端有电压但负载能力较差。常见类型有单相断线、两相断线、三相断线。
4、闪络故障：低电压时电缆绝缘良好，当电压升高到一定值或在某一较高电压持续一定时间后，绝缘发生瞬时击穿现象。常见类型有单相剐络、两相闪络、三相闪络。
三、电缆故障测距方法分析
1、电桥法
将被测电缆终端故障相与非故障相短接，电桥两臂分别接故障相和非故障相，通过调节电阻使得电桥达到平衡，通过公式计算出故障点的距离。目前现场中电桥法用的越来越少，但是对于一些没有明显的低压脉冲反射，又不容易用高压击穿的特殊故障，使用电桥法往往可以解决问题。电桥法的优点是简单、方便、精确度高，但其主要缺点是不适用于高阻抗与闪络性故障以及相间短路性故障。
2、脉冲电压法
又称闪测法，是20世纪70年展起来的用于测量高阻与闪络性故障的方法。该方法首先将电缆故障点在直流高压（直闪法）或冲击高压（冲闪法）信号下击穿，然后记录下放电脉冲在测量点与故障点往返一次所需的时间，再根据电波在电缆中的传播速度，就可算出故障点的距离。该方法测试速度快，波形清晰易判。但其接线复杂，分压过大时对人和仪器有危险。
3、低压脉冲反射法
测试时向电力电缆的故障相注入低压脉冲。该脉冲沿电缆传播到阻抗不匹配点即故障点时，脉冲产生反射回送到测试点由仪器记录下来，根据发射脉冲与反射脉冲的往返时间差和脉冲在电缆中传播的波速度，便可计算出故障点离测试点的距离。该方法的优点是简单直观，不需要知道电缆的准确长度等原始资料；缺点是不能适用于高阻抗与闪络性故障，需要知道电缆的走向。
4、二次脉冲法
20世纪90年代，国外发明二次脉冲法。它先用高压脉冲将故障点击穿，在故障点起弧后熄弧前，由测试仪器向电缆耦合注入一低压脉冲。此脉冲在故障点闪络处（电弧的电阻值很低）发生短路反射，并记忆在仪器中。电弧熄灭后，测量仪器复发一测量脉冲通过故障处直达电缆末端并发生开路反射，比较两次低压脉冲波形可非常容易地判断故障点（击穿点）位置。二次脉冲法使得电缆高阻故障的测试变得十分简单，是目前电力电缆故障离线测试最先进的基础测试方法。
四、故障定点
1、声测定点法
声测定点法是电缆故障的主要定点方法，主要用于测量高阻与闪络性故障，测量时使用高压设备使故障点击穿放电，故障间隙放电时产生的机械振动，传到地面，便听到“啪、啪”的声音，利用这种现象可以十分准确地对电缆故障进行定点，缺点是受外界干扰较大。
2、声磁法
在向电缆施加冲击高压信号使故障点放电时，会在电缆的外皮与大地形成的回路中感应出环流来，这一环流在电缆周围产生脉冲磁场，在监听到声音信号的同时，接受到脉冲磁场信号，即可判断该声音是由故障点放电产生的，故障点就在附近。
3、音频感应法
探测时，用1kHz的音频信号发生器向待测电缆通音频电流，发出电磁波；然后在地面上用探头沿被测电缆路径接收电磁场信号，并将之送入放大器进行放大，将放大后的信号送人耳机或指示仪表，根据耳机中声响的强弱或指示仪表的指示值大小而定出故障点的位置，当探头从故障点前移l～2m时，音频信号中断，则音频信号最强处为故障点。
五、故障测距方法
近年来，还有许多新颖的测距方法被提出，如优化方法、卡尔曼滤波技术、模式识别技术、概率和统计决策、模糊理论和光纤测距等方法，目前多处于研究阶段，电缆的故障是很复杂的，目前还没有一种万能的仪器可以检测所有的故障。按其主要功能可分为以下几类：
1、简单便携式检测设备
这类设备结构简单、功能单一，是较早期的产品。国外的T510便携式电缆故障遥测仪就属于这类产品，它采用脉冲反射法，由电池驱动，正常使用3个月，最大工作距离为3km，精度为1.6%，我国科汇公司生产的T-COl也属于这类产品。
2、有一定附加功能的检测设备
这类产品可以对检测资料进行简单的处理，并有一定的附加功能。英国百考泰思特公司的通信故障遥测仪器属于这类设备，它的检测范围为20km，精度为1%，检测的结果也可直接打印，也可输入PC机存储、分析，是目前较先进的仪器。国内的同类产品有武汉的桑迪电子仪器公司WY系列的WY51313电缆故障路径探测仪，它利用脉冲反射法的基本原理，可自动定位故障点，并有发讯功能。它的检测距离为3km，分辨率为1%。此外国内淄博通信电器有限公司的TC98通信电缆障碍测试仪、TCO2市话电缆线路障碍测试仪；成都华泰仪器有限公司的DLC、DXC和GTA-2等测试仪都属于此类检测设备。
3、功能强劲的检测系统
这一类设备大多由前台检测、数据传输、后台控制处理等部分构成。具有状态资料的采集、传输、处理的功能。意大利的尼考特拉（NlCOTRA）电缆监控系统属于这类设备，它是近几年才引进我国的电信市话维护的高技术设备，主要用于充气电缆的检测。系统有检测控制中心、数据采集器单元DSA-800、传感器系统、全自动电子干燥系统、电子流量配气单元五部分组成。它通过数据传输、定时检测、自动检测、实时操作等基本操作，可完成电缆气压值的测定、估测电缆漏气点等检测功能，并警告维护人员，而且在建立的系统数据库中可存有线路的技术资料和维修档案，极大地方便了维护人员和工程技术人员对线路的维护和改造。这套系统改变了传统的充气维护模式，有效地提高了线路设备的维护质量和管理水平。
结束语
随着电缆电网的发展，电缆的运用越来越广泛，在电缆数量增加、工作时间延长的环境下，其故障发生频率也逐渐升高，而由于电缆路线隐蔽性强、检测设备和技术有限等原因的影响，使得电缆故障检测难度提升，然而电力电缆一旦发生故障将直接影响着整个电力系统的安全运行，因此我们需要准确、迅速、经济地查找出电缆故障。
参考文献
[1]李明华，闫春江，严璋.高压电缆故障测距及定位方法[J].高压电器，2012年
[2]陈韶勇,李越.电力电缆常见故障检测方法[J].科技创新导报,2012年
电缆故障范文第2篇
[关键词]航标电缆；故障；排除
中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）09-0278-01
运输行业的不断进步与发展，水路运输获得良好的发展。在实际的航运中，航标是夜间助航的重要保障，能够有效的提高夜航质量，规避各类安全事故的发生，提高航运的安全系数，确保航运的经济效益。航标电缆是确保航标稳定运行的关键因素，但是航标电缆在实际的运行过程中，难免会发生故障。一旦航标电缆发生故障，会使得航标不能正常运行，影响航运的安全。因此，需要加强对航标电缆的维护和管理工作，及时发现航标电缆中的故障，合理的见故障分析，及时的排除故障，从而确保航标的稳定运行。
一、航标电缆的相关概述
科学技术的不断进步，航标的电源供应逐渐发生变化，现阶段，许多航标的电源都由太阳能、风能、波能等供电。但是对于一些重要的航标仍旧需要采用市电的供应方式。航标电缆是连接电瓶、灯器、电池板之间的重要线路，是确保航标稳定运行的重要保障。
（一）航标电缆的特点
航标电缆其本质是作用于航标的电力。电缆线路一般的建设费用都比较高，高于各类线路的建设质量，电缆能够有效的完成线路不能完成的任务，广泛适用于对电力供应稳定性强的项目中。航标电缆需要具备的特点主要有：
（1）航标电缆一般是连接太阳能电池板、灯器、电瓶之间的纽带，电缆之间的绝缘距离不大，航标电缆的占地面积少，广泛应用于航运航标供电中。
（2）航标电缆受外界环境干扰小，适应范围广，具有稳定的电力传输性能，确保航标的稳定运行，确保航标供电的可靠性，确保航运的安全。
（3）航标电缆更加适应航标的使用，航标电缆向超高压和大容量的发展，确保航标电缆的稳定运行。
（二）航标用电缆的型号选择
水路航标是确保水路运输的重要保障，因此需要合理的对电缆的型号和性能进行选择，从而确保航标电缆能够稳定运行，提高航标的运行效率。尤其是大雾天气和夜晚航标的稳定，是航运安全的重要保障。
航标的电压、电流环境的不同，航标适用的电缆也存在一定的差异，因此，针对不同的航标需要合理的对电缆的型号和性能进行选择，从而确保航标的稳定运行。不同绝缘类型电缆还需要结合不同类型的航标、外保护层和芯数等进行控制。航标电缆主要有：油浸纸绝缘电缆、塑料绝缘电缆、橡皮绝缘电缆等。在实际的航标电缆使用时需要合理的对航标电缆进行选择，从而确保航标电缆的稳定运行。
二、航标电缆的故障
航标电缆在实际的使用过程故障时再不可避免的，电缆在长期的使用过程中受到人为因素和自然因素等的影响，会导致航标电缆出现故障，航标电缆出现故障必然会造成航标停电，导致航标不能正常运行，影响航运的安全。航标电缆的故障主要有短路与断路。
（一）航标电缆的断路
航标电缆的断路是电缆的在实际的运行过程中受到外界环境的干扰，航标电缆在安装时受到损害、自然受损、外力破坏等都会导致航标电缆出现断线的情况，也就导致航标电缆断路的发生。而且电缆接头处出现接触不良和过负荷的情况会导致电缆出现烧断的情况。航标电缆的断路发生必然会导致航标的断电，影响航运的安全。例如：某港口企业的航标，受到船只刮碰，造成航标电缆断线，造成航标电缆不能正常工作，造成安全隐患。
（二）航标电缆的短路
短路故障时航标电缆使用过程中常见的故障，短路故障必然会导致都航标的电缆不能正常使用，影响航运的质量。航标电缆短路事故主要是由于航标电缆线的老化，造成绝缘损坏，导致电缆出现漏电的现象发生：导体与导体之间的连接、导体与钢带之间的连接、导体与屏蔽之间产生连接。造成航标电缆出现短路的现象，使得航标不能正常运行。例如：某港口的航标电缆的本身质量不达标出厂时有小洞，在受到海浪的作用出线漏电的故障，直接导致航标电缆出现短路故障。而且航标电缆的故障点的查找、故障的排除都十分困难，严重时会给港口企业带来很大的经济损失，给航运带来重大的安全隐患。
（三）绝缘受潮
一些航标电缆处于暴露的环境，会受到外界环境的影响。如果电缆的质量的不能达到预期标准，电缆终端或中间接头处密封性不达标、航标电缆收到海水腐蚀造成电缆受损。会导致航标电缆的绝缘层完整性不能得到保障，绝缘介质受潮，造成电缆的电阻降低，造成漏电电缆的增多，影响航标的正常运行。
三、航标电缆故障的故障检测
航标电缆的故障排除较为困难，需要掌握适宜的方法，合理的对航标导线故障进行排除。首先需要合理的对进行故障点的检测工作。
（1）一般性检查，借助航标电缆的故障现象，对航标的断路和短路进行判断。如果保护开关出现保护动作，可以初步判断为航标电缆出现短路故障，反之为断路故障。为了及时发现航标电缆的故障点，先对电缆两端的接头容易出现故障的部位进行监测，判断故障点。但是一般性检查的局限性高，不能满足所以航标电缆的故障点排除。
（2）相关技术检测，随着科学技术的不断进步，各类航标电缆故障检测技术不断开发。现阶段，常用的航标电缆故障检测技术有：人工神经网络检测技术、GPS行波故障定位、分光式的光纤维温度传感器。通过先进的检测技术能够有效的、精准的对故障点进行查找，便于故障排除工作的顺利展开。
四、航标电缆的故障排除
（一）航标电缆断路故障排除
航标电缆出现断路故障时，通过上述故障点查找技术，科学的对断路点进行定位，定位完成后由专业维护人员对线路进行处理，合理的对航标电缆的保护层进行切割，科学的对航标电缆头的制作，确保航标电缆的稳定性和可靠性。
（二）航标电缆短路故障的排除
航标电缆出现短路故障时，会影响航标的稳定运行。在实际的短路故障处理时，找到故障点后，将故障部分进行清除，然后制作电缆头重新对电缆进行连接，合理的对电缆头进行连接，在实际的电缆头连接时，需要在电缆头的两端分别去掉一截，确保电缆的绝缘良好。实际的接合过程中，采取焊接的方式，进行连接。接合完成后需要及时的进行绝缘包扎，包扎完成后采用材料树脂材料进行灌注，合理的对其进行固定，航标电缆的固定。固定完成后对合理的对保护层进行布置，确保航标电缆的质量，完成故障的排除。当航标电缆线路不长时，可以直接对电缆进行更换。
加强对航标电缆的质量控制，在实际的航标电缆采购的过程中，需要重视航标电缆的质量控制，严格的对航标电缆进行检测，避免航标电缆出现本身质量原因引起的小洞，影响航标电缆的稳定运行。
（三）受潮故障的排除
针对航标电缆的出现受潮故障，在实际的电缆铺设之前需要合理的对电缆的材料进行选择、合理的对电缆的接头的密封处进行密封、采用耐腐蚀能力强的材料，从而有效的提高电力的工作质量，确保电缆的稳定运行。其次，还需要合理的对电缆的绝缘保护层进行维护和检测，避免航标电缆出现绝缘层不够完整的情况，确保航标电缆的电阻达标。还需要加强航标电缆的养护工作，避免航标电缆出线
结束语
随着社会经济的不断进步，交通运输的能力不断提升，航标是确保航运安全的重要保障，为了确保航标的稳定运行，需要合理的对航标电缆进行分析，合理的对航标电缆故障进行控制，从而有效的提高航标的运行质量，确保航运的安全，实现运输行业的经济效益与社会效益。
电缆故障范文第3篇
【关键词】电力电缆；故障测距；波形；定点
引言
电力电缆供电以其安全、稳定、可靠、有利于美化城市等优点，获得了广泛的应用。但电缆的故障检修费时费力，给人民生活带来不便，对供电企业的供电可靠性造成很大的影响。寻求一种快捷、准确的电力电缆故障测距方法，以缩短检修时间、减少停电损失，已成为国内外科研技术人员的共同目标。
1、造成电力电缆故障的原因
为了减少电缆的损坏，快速判定出故障点，我们首先要了解电力电缆故障的原因。可以归纳为以下几点：
（1）机械损伤：如挖掘等外力造成的损伤。
（2）绝缘层老化变质：电缆绝缘层长期在电作用下工作，并伴随着化学、热和机械作用，从而使介质发生物理化学变化，绝缘性能下降。
（3）过热：电缆绝缘内部气隙游离造成局部过热，使绝缘炭化。
（4）护层的腐蚀：因受土壤内酸碱和杂散电流的影响，埋地电缆的铅或铝包遭受到腐蚀而损坏。
（5）绝缘受潮：中间接头或终端头在结构上不密封或安装质量不好而造成绝缘受潮。
（6）过电压：许多户外终端接头的故障是由大气过电压引起的，电缆本身的缺陷也会导致在大气过电压的情况下发生故障。
另外还有材料缺陷、设计和制作等问题。
2、电力电缆故障性质的分类
根据故障电阻与击穿间隙情况，电力电缆故障的类型大体上分为四大类：低电阻故障、高电阻故障、开路故障以及闪络性故障。
（1）低阻故障
电缆相间或相对地绝缘受损，其绝缘电阻小到能用低压脉冲法测量的一类故障。发生低阻故障时，故障电阻一般小于10Z0（Z0为电缆的波阻抗，一般不超过40?）。短路故障是低阻故障的特例。
（2）高阻故障
相对于低阻故障而言，高阻故障电力电缆的一芯或数芯对地的绝缘电阻或芯与芯之间的绝缘电阻低于正常阻值较多，但高于10Z0，而芯线连接良好。
（3）开路故障
电缆的各芯绝缘良好，但有一芯或数芯导体断开或虽未断开但工作电压不能传输到终端，或虽然终端有电压但负载能力较差。开路故障的典型例子就是断线故障。
（4）闪络性故障
电缆的一芯或数芯对地绝缘电阻或者芯与芯之间绝缘电阻比较高，但当对电缆进行直流或交流耐压到某一值时，出现突然击穿现象。这类故障大多在预防性耐压试验时发生，故障现象不稳定。
3、电力电缆故障测距的步骤
电力电缆故障测距一般要经过诊断、粗测、定点这三个步骤。
3.1电力电缆故障性质的诊断
电力电缆故障性质的诊断，就是先要确定电缆故障的类型与严重程度，以便测试人员选择适当的故障测距与定点方法。
首先测试故障电缆的绝缘电阻，测量每相对地电阻确定是否是接地故障，相间电阻判断是否为短路故障，阻值判断是高阻或低阻故障。对于阻值较低的低阻型故障还应该用万用表测量电阻值，如果有就说明是闪络故障。
3.2电力电缆故障粗测
在故障性质诊断准确后，可进行电缆故障粗测，又叫预定位，即在电缆的一端使用仪器确定故障距离。下面介绍一些目前经常使用的故障预定位方法。
3.2.1电桥法
基于电缆长度与缆芯电阻成正比的特点和惠斯登电桥的原理，可将电缆短路接地、故障点两侧的环线电阻引入直流电桥，测量其比值。由测得的比值和电缆全长，可算出测量端到故障点的距离。
电桥法的优点是比较简单，精确度较高，但只适用于低阻故障，一般的高阻和闪络性故障不易探测。必须已知电缆准确长度，当一条电缆由导体材料或截面不同的电缆组成时，还要进行换算。且不能用于测量三相短路故障。
3.2.2脉冲电压法
利用直流高压或脉冲高压信号把故障点击穿，然后通过电压脉冲在观察点与故障间往返一次的时间来测距，它适用于高阻和闪络性故障。优点是不必将高阻与闪络性故障击穿，测试快；适用于各种故障，对电缆原始资料的依赖性少。缺点是安全性差，易发生高压信号窜入，损坏仪器；测试可靠性差，增强了复杂性且降低了电容放电时的电压，使故障点不易击穿；在故障放电特别是冲闪时，波形难以分辨。
3.2.3脉冲电流法
脉冲电流法是通过一线性电流耦合器测量电缆故障击穿外产生的电流脉冲信号的方法。它实现了仪器与高压回路的电耦合，省去了电容与电缆之间的串联电阻与电感，简化了接线，传感器耦合出的脉冲电流波形较容易分辨。所以相对于脉冲电压法而言，此法得到了更广泛的应用。
3.2.4低压脉冲法
低压脉冲法是测试时向电缆注入一低压脉冲，该脉冲沿电缆传播到阻抗不匹配点，如断路点、短路点、中间接头等，通过故障点反射脉冲与发射脉冲的时间差原理来测距。根据波形极性还可判断故障性质，如短路故障的反射脉冲与发射脉冲极性相反，断路故障反射脉冲与发射脉冲极性向同，因此低压脉冲法适用于测试交联电缆低阻、短路、断路故障。
3.2.5二次脉冲法
二次脉冲法是目前运用较多、方便准确的故障测距方法。其工作原理是：低压脉冲结合高压发生器发射冲击闪络，在故障点起弧的瞬间通过内部装置触发一低压脉冲，此脉冲在故障点闪络处发生短路反射，并将波形储存记忆在仪器中。电弧熄灭后，复发一低压脉冲到电缆中，此脉冲在故障点不能被反射，直达电缆末端并发生开路反射，将两次脉冲波形进行叠加对比，会有一个清楚的发散点，即故障点。
二次脉冲法优点是：接线简单，切换容易，安全可靠；自动化程度高，实现自动匹配、判断和计算；测量精度高，结果准确。其缺点是：所用仪器较多；由于故障点电阻要降到很小的数值，如果故障点受潮严重，故障点击穿过程较长，测试时间将相应增加；故障点维持低阻状态的时间不确定，施加二次脉冲的控制有难度。
3.2.6其他方法
除上述几种方法之外，还有利用分布式光纤温度传感器监测电缆沿线的温度变化情况和利用局放试验来确定故障点位置的方法。
目前大部分电缆故障测距方法为离线进行，在线故障测距方法也已出现，但在实际应用中并未得到推广，原因在于电缆线路在检修与维护方面的特殊性，且在线方法并无明显优势。两种测距方法将会长期并存，但从长远来看，在线测距才是未来的发展方向。
3.3故障精确定点
在故障电缆粗测之后，就可根据故障距离与路径找到故障点的大概位置。但由于地下电缆敷设情况复杂等原因，使得粗测点距离实际故障点可能有一定的偏差。为了精确地找到这个位置，就需要进行故障精确定点，有以下几种常用的方式：
（1）冲击放电声测法（简称声测法）：是利用直流高压设备向电容器充电、储能，当电压达到某一数值时，球间隙击穿，设备和电容器上的能量经球间隙向电缆故障点放电，产生机械振动声波，用人耳或设备的听觉来区别。能量大的放电，在地表上就可以辨别，能量小的就需要用灵敏度较高的拾音器设备，来找出放电声音最大的位置。该方法主要用于电力电缆高阻故障的定点。
（2）音频信号法：如果发生了低阻故障，就很难或听不到声测法所检测到的放电声音。这时可以使用音频信号法通过检测地面上磁场的变化，并根据耳机中响声的变化可探测故障点的位置。音频信号在故障点正上方接收到的信号会突然增强，过了故障点后信号会明显减弱或消失，则音频信号最强处即为故障点。
（3）声磁同步法：其基本原理是向电缆施加冲击直流高压使故障点放电，在放电的瞬间电缆金属护层与大地构成的回路中形成感应环流，从而在电缆周围产生脉冲磁场。仪器接收脉冲磁场信号和从故障点发出的放电声音信号，根据检测到的声磁两种信号时间间隔最小的点即为故障点。此法优点在于定点精度较高，抗环境干扰性强，信号易于理解和辨别。
（4）跨步电压法：跨步电压法，通过向故障相和大地之间加入一个直流高压脉冲信号，在故障点附近用电压表监测放电时两点间跨步电压突变的大小和方向来找到故障点。此法优点是可以指示故障点的方向；缺点是只能查找直埋电缆外皮破损的开放性故障，不适用于查找封闭性或非直埋电缆的故障。
电缆故障范文第4篇
关键词：电力电缆；故障测寻；检测分析
随着社会的不断发展，在10KV及以下中低压配电网的供电方式已逐渐由电缆供电取代架空线供电，尽管电缆供电有着显而易见的优点，由于电缆数量的急剧增加，故障频率也相应加大，且电缆地下隐蔽性，在故障排查等问题上难以像架空线路那样直观，而且大部分县级城镇电缆的敷设方式多为直埋敷设形式，一旦出现电缆故障,故障点难于直观查找,给抢修工作带来了极大的困难。因此,掌握电缆故障测试方法,快速准确地查找到故障点的精确位置,缩短故障的修复时间,是供电企业十分关心的问题。
一、电缆故障的原因
我们知道，电缆发生故障的原因是多方面的，大致有如下几种常见的主要原因：
1、机械损伤。机械损伤是电缆故障中较为常见的,所占比例也是最大的, 由于电缆施工单位未严格按照施工标准要求进行施工以及质量监督人员未能监管到位，造成电缆外部损伤或电缆敷设时留有隐患，致使电缆运行一段时间被击穿。
2、电缆负荷过大。在供电负荷高峰期时电缆长期过负荷运行，致使电缆运行温度超过电缆正常运行时的允许温度，导致电缆终端接头、中间接头或电缆薄弱处首先被击穿。
3、电缆受外界环境影响。由于受地质条件的影响，导致电缆保护层受到化学和电腐蚀等，使用时间过久，致使保护层失效或电缆外铅皮被潮气侵入，最终导致电缆击穿。在污秽严重的地区，电缆终端头套管可能出现污闪，也可能造成短路事故。
4、电缆接头故障。电缆接头是电缆线路中最薄弱的环节,由人员直接过失(施工不良)引发的电缆接头故障时常发生。施工人员在制作电缆接头过程中,如果有接头压接不紧、加热不充分等原网,都会导致电缆头绝缘降低,从而引发事故。
5、施工工艺的影响。由于电缆施工人员没有经过专业的培训或未按标准施工，导致施工人员在制作电缆头或中间接头时工艺质量差，造成电缆运行一段时间后出现电缆头或中间接头爆裂现象。
二、电力电缆故障测寻步骤
1、确定故障电缆的性质。认真了解故障电缆本身的情况,包括电缆的型号、电压等级,是否有中间接头,敷设的长度、深度等,这有利于正确选择测试方法,使其测寻时间缩短。
2、故障点距离的粗测。首先利用低压脉冲波测量电缆全长,做到测试全长和实际全长心中有数,掌握全长波形,利用高压冲击反射法。若是闪络性故障,则用直流高压闪络法,测出故障点到测试端的距离,它是一个范围数,且应与测试全长和实际全长相比较,来确定实际故障点的范围。
3、测量电缆的路径走向。利用路径仪确定电缆敷设的路径,如果电缆线路较短,且电缆路径清楚时,可省略这一步骤。
4、故障点准确定位。根据测出的故障点范围,利用高压冲击闪络法的接线方式,采用声测,确定故障点的准确位置。
三、电力电缆故障点查找方法
（一）电缆故障的测距
电缆故障测距是根据电波在传输过程中幅度、相位、速度等诸参数的变化规律,利用雷达测距原理来确定电缆故障点距离测试点距测试端的距离。现将电缆几种典型的故障测量方法的原理及其适用范围作一简单介绍，以便作为电缆检修管理部门在判断和处理电缆故障时的参考。
1、电桥法
电桥法是使用历史最长的电缆故障测寻方法。在电缆故障测试技术迅速发展、涌现出如新型的测试方法和测试设备的情况下，电桥法在测寻如单相接地和相间短路等电缆故障方面，仍有使用方便、测试误差小（一般在0.3%-0.5%）的独特优点。电桥法通常适用于测试直埋电缆低电阻（绝缘电阻大于100Ω但小于100KΩ）接地故障和三相短路接地故障的测寻。
2、低压脉冲法
低压脉冲反射法是将高频率的低压脉冲发送到电缆中，该脉冲沿电缆传播，直到阻抗失配的不匹配点，如中间接头、短路点、断路点和终端头等，在这些点上都会引起电磁波的反射，故障点产生的一个反射脉冲回送到测试仪器中并被接收。此方法适用于测试直埋电缆低电阻（绝缘电阻小于100Ω）接地故障和三相短路接地故障及断线故障的测寻。
3、脉冲电流法
将电缆故障点用高电压击穿，用仪器采集并记录下故障点击穿产生的电流行波信号，通过分析判断电流行波信号在测量端与故障点往返一趟的时间来计算故障距离。脉冲电流法采用线性电流耦合器采集电缆中的电流行波信号。分为直流闪络测试法和冲击闪络测试法，前者适用于闪络型故障的测试，后者适用于高阻故障测试。
4、二次脉冲法
二次脉冲法是近年来出现的较先进的测距方法,在高压信号发生器和二次脉冲信号耦合器的配合下,可用来测量电力电缆的高阻和闪络性故障的距离,波形更简单,容易识别。其基本原理是通过高压发生器给存在高阻或闪络性故障的电缆施加高压脉冲使故障点出现弧光放电。由于弧光电阻小,在燃弧期间原本高阻或闪络性故障就变成了低阻故障。此时,通过耦合装置向故障电缆中注入一个低压脉冲信号,并记录此时的低压脉冲反射波形;在故障电弧熄灭后,再向故障电缆中注入低压脉冲反射信号,记录下此时的低压脉冲反射波形,因此时故障电阻恢复为高阻,低压脉冲在故障点没有反射或反射很小。记录的两个波形进行比较,在故障点位置波形明显不同,波形分歧点距测试端的距离就是故障距离。
（二）电缆故障的定点
在对电力电缆故障进行测距后,若电缆的路径走向已经明确,则可以根据测距距离找到故障点的大体方位,由于很难精确知道电缆敷设时预留的长度等因素,实际故障点距离同仪器测距距离还有偏差,为了精确找到故障的位置就需要故障定点。对于常见的电缆高阻、低阻故障等,一般常用声测法和声磁同步接收法进行故障定点。
1、声测法
声测法是利用冲击放电声测法是利用直流高压试验设备向电容器充电、储能，当电压达到某一数值时，球间隙击穿，高压试验设备和电容器上的能量经球间隙向电缆故障点放电，产生机械振动声波。在初测的距离附近，沿电缆线路，用拾音器来接收故障点的放电波，以此来确定故障点的精确位置。可迅速的找出电缆故障点,查找方法简单,省时省力效果良好。
2、声磁同步接收法
声磁同步接收法是向电缆加冲击直流高压使故障点放电，在放电瞬间电缆金属护套与大地构成的回路中形成感应环流，从而在电缆周围产生脉冲磁场。应用感应接收仪器接收脉冲磁场信号和从故障点发出的放电声信号。故障点离麦克风的距离越近，闪络声就越大。在监听声音信号的同时，接收到脉冲磁场信号，即可判断该声音是由故障点放电产生的，故障点就在附近，否则可认为是干扰。仪器根据探头检测到的声、磁两种信号时间间隔为最小的点即为故障点。
电力电缆故障测试是技术性和经验型较强的工作,如何快速准确找到故障点的精确位置,缩短电缆修复时间事关供电企业的效益和用户的正常用电。测试人员需要根据电缆不同的故障类型掌握相应的测试步骤和方法,结合经验,才能熟练进行电缆故障的测距和定点。
参考文献：
[1] 张栋国.电缆故障分析与测试[M].北京:中国电力出版社,2005.
电缆故障范文第5篇
【关键词】电力电缆;故障;维护
1 电力电缆故障产生的原因
1.1 绝缘老化变质
①电场作用。电缆绝缘介质长期处在电场作用下，而且内部总有气隙存在，绝缘内部会产生游离，导致绝缘性能大大下降。②晶化作用。绝缘和保护层受外力和内应力的作用会造成损伤，其主要表现为由于振动晶化疲劳和冲击性电动力的危害，导致铅（铝）包层龟裂进而受潮，造成绝缘降低。③电缆绝缘层因腐蚀性老化而出现麻点、开裂或穿孔。④水分和化学作用。当绝缘介质中发生电离时，气隙中会产生臭氧、硝酸等化学生成物，腐蚀绝缘层。绝缘中存在的水分使绝缘纤维产生的水解导致绝缘性能下降。
1.2 过热
造成电缆过热的因素有多方面的，既有内因，又有外因。内因主要是电缆绝缘内部气隙游离造成的局部过热，从而使绝缘炭化。外因是电缆过载产生过热。安装于电缆密集地区、电线沟及电缆隧道等通风不良处的电缆、穿在干燥管的电缆以及电缆与热力管接近的部分等，都会因本身过热而使绝缘加速损坏。过热会引起绝缘层老化变质。电缆内部气隙产生电游离造成局部过热，使绝缘层炭化。电缆过负荷是电缆过热很重要的因素。
1.3 机械损伤
机械损伤引起的电力电缆故障占电缆故障事故很大比例。一些机械损伤很轻微，当时并没有造成故障，但在几个月甚至几年后损伤部位才发展成为故障。这类损伤主要包括下面几个方面。
（1）直接受外力作用造成的破坏。这方面的损坏主要有事故和交通运输所造成的破坏。例如，挖土、超重、搬运等都可能误伤电缆，使电缆受到直接的外力损伤。行驶车辆的振动或冲击性负荷造成电缆铅（铝）包带裂损，还会造成穿越公路或铁路以及靠近公路或铁路并与之平行敷设的点击的铅（铝）包带的破损。
（2）敷设过程造成损坏。这方面的损坏主要是电缆因受拉力过大或弯曲过度而导致绝缘保护层的损坏。
（3）自然力造成损坏。因电缆自然变形使装在管口或支架上的电缆外皮擦伤;因土地沉降引起拉力过大，拉断中间接头或导体;终端头受自然拉力和内部绝缘膨胀的作用所造成的电缆护套的裂损;因电缆自然热胀冷缩和土壤下沉所形成的过大拉力拉断中间接头，或导体以及终端头瓷套因受力而破损等。
（4）安装时损伤。在安装时不小心碰伤电缆，机械牵引力过大而拉伤电缆，或电缆过度弯曲而损伤电缆。
1.4 护层的腐蚀
因受土壤内酸性、杂散电流的影响，埋地电缆的铅（铝）包带将受到腐蚀而损坏。由于电解和化学作用使电缆铅包腐蚀，因腐蚀性质和程度的不同，铅包上有红色、黄色、橙色和淡黄色的化合物或类似海绵细孔。
1.5 绝缘受潮
电缆绝缘受潮后会引起故障。因接头盒或终端盒结构密封不良或安装不良而导致进水。电缆制造不良，金属护套有小孔或裂缝。金属护套因被外伤刺伤或腐蚀穿孔。中间接头或终端头因结构不密封或安装质量不好而造成绝缘受潮。制造电缆包铅（铝）留下砂眼和裂纹等缺陷，也会使绝缘受潮。
1.6 过电压
过电压主要是指大气过电压和内部电压。大气过电压和内部过电压使电缆绝缘所承受的电应力超过允许值而造成击穿。对实际故障进行分析表明，许多户外终端头的故障是由于大气过电压引起的。电缆本身的缺陷也会导致在大气过电压的情况下发生故障。
2 电力电缆故障的测寻方法及步骤
2.1 电力电缆故障性质的确定
电力电缆发生故障以后，必须首先确定故障的性质，然后才能确定用什么方法去进行故障的粗测。否则，盲目进行测寻，不但测不出故障点，而且还会拖延探测故障的时间，甚至会因检测方法不当而损坏测试仪器。
确定故障的性质：故障电阻是高阻还是低阻;是闪络还是封闭性故障;是接地、短路断线，还是它们的混合;是单相、两相还是三相故障。
可以根据故障发生时出现的现象初步判断故障的性质。例如，运行中的电缆发生故障时，若只是给了接地信号，则有可能是单相接地故障。继电保护过电流继电器动作，出现跳闸现象，则此时可能发生电缆两相或三相短路或接地故障，或者是发生了短路与接地混合故障。发生这些故障时，短路或接地电流烧断电缆将形成断线故障。但通过上述判断不能完全将故障的性质确定下来，还必须测量绝缘电阻和进行“导通实验”，有时为了弄清楚故障点的击穿电压，还要进行直流耐压测量试验。
2.2 电力电缆故障测寻的步骤
故障测寻第二步为故障烧穿，即通过烧穿将高阻故障或闪络性故障变为低阻故障，以便进行粗测。
故障测寻法第三步为粗测，就是测出故障点到电缆任意一塔的距离。粗测方法有多种，一般可归纳为两大类。第一类是经典法，如电桥法等;第二类是现代法，如脉冲法等。现代法与经典法相比，具有不一定必须依赖准确的电缆资料，而且具有测寻简单的优点。所以能适应生产发展的要求。
故障测寻第四步为测寻故障电缆的敷设路径。对于埋地电缆及时找出故障电缆的腐蚀路径和埋设深度，以便进行精测（定点）。当然，为了绘制埋地电缆敷设路径的图样，有时也要测寻电缆的敷设路径。测寻方法是向电缆中通人音频信号电流，然后利用接受线圈通过接收机接收此音频信号。
故障测寻的第五步为故障点的定点（精测），也就是确定故障点的精确位置。通常，采用声测、感应、测接地电位等方法进行定点。
上述五个步骤是一般的测寻步骤。实际测寻时，可根据具体情况省略一些步骤。例如，电缆敷设路径的图样准确时可不必再测敷设路径。对于高阻故障，可不经烧穿而直接用闪络法进行粗测。对于一些闪络性故障，不需要进行定点，可根据粗测得到的距离数据查阅资料，直接挖出测点处的中间触头，然后再通过细听而确定故障点。对于电缆沟或隧道内的电缆故障，可进行冲击放电，不需要使用仪器（用定点仪等）而直接用耳听来确定故障点。
3 电缆故障的处理及维护
3.1 查找电缆故障部分
一般是用摇表测量绝缘电阻和做直流耐压试验并测量泄漏电流，来测试电缆芯对地或电缆芯间绝缘状况，以发现电缆故障。然后用故障探测仪找出故障点，切除故障部分。切除电缆故障部分后，必须进行电缆绝缘的潮气试验和绝缘电阻试验。电缆故障修复后，必须核对相位，并做耐压试验，经试验合格后，方可恢复运行。无论电缆是在运行中或试验时发现的故障，其故障部位切除后应妥善保存，以便进行分析，采取反事故对策。修理电缆线路故障，必须填写故障测试记录。
3.2 对电缆备品的管理
为了确保电缆的正常运作，需要准备相应的电缆备品，并加强对备品的管理，将其存放在交通便利的干燥地方，建立遮棚并设置相应的防火设施。对于不同型号的产品要分放置，并做好详细的记录，以便查找和取用。此外，电缆备品必须经过耐压试验，合格后才能够进行封闭保存。
3.3 对技术资料的管理
技术资料为后期工作提供了指导和借鉴，必须认真对待，及时、准确、系统地对资料进行整理和完善。完整的技术资料主要包括以下内容：电缆网络总平面图、电缆敷设线路图、三头安装记录、缺陷处理报告以及故障报告等。
