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[摘要]：电缆故障探测有其固有的特点，现场测试人员曾形象地说探测电缆故障点”七分靠仪器，三分靠人”，说明单纯地靠购买先进仪器是不能解决问题的。要重视操作人员的培训工作，生产单位和使用部门要经常交流信息、积累经验，加强电缆故障探测技术的研讨，以促进我国电缆故障探测技术整体水平的提高。
[关键词]：电力工程 电缆故障 探测技术
中图分类号：TM 文献标识码：A 文章编号：1009-914x（2012）10-0232-01
由于电缆故障其情况与埋设环境比较复杂，变化多，测试人员应熟悉电缆的埋设走向与环境，确切地判断出电缆故障性质，选择合适的仪器与测量方法，按照一定的程序工作，才能顺利地测出电缆故障点。
一、电力电缆故障探测步骤分析
1.电缆故障性质诊断
在电力工程中测定电缆其故障点之前，相关技术人员必须先确定电缆的绝缘情况与故障性质。或者说技术人员必须得先确定故障类型与严重程度，以便于测试人员对症下药。选择适当的电缆故障测距与定点方法，那么首先要用MO，表或万用表在电缆的一端测量各相对地及各相之间的绝缘电阻，并做导体的连续性试验，以确定导体是否烧断。从而确定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。
2.电缆故障测距
电力工程中电缆故障的测距，又叫粗测，在电缆的一端使用仪器确定故障距离，现场上常用的方法有低压脉冲法，脉冲电流法。
（I）低压脉冲法，其主要为通过识别反射脉冲的极性，来判定故障的性质。断路故障反射脉冲与发射脉冲极性相同，短路故障的反射脉冲与发射脉冲极性相反。对故障点而言，反射脉冲与发射脉冲之间的距离即为故障距离。
（2）脉冲电流法是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。
3.电缆故障定点
（1）音频感应法：利用声音信号的变化进行故障定点。一般用于探测故障电阻小于10CI的低阻故障。主要方法：采用探头在故障点前，沿着电缆的路径移动，从昕到的声响是否有规则来判断故障点。非故障点的声响有规则的变化，在故障点的上方，声响明显增强，故障点下方音频信号明显变弱甚至中断。声响明显变弱或中断的点即是故障点。
（2）测定点法：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，便听到放电声音，利用这种现象可以对电缆故障进行定点。
（3）磁同步法：利用磁、声时间差估计故障点位置。由于磁场信号传播速度快，从故障点传到仪器探头放置处所的时问可忽略不计，声音传播速度慢，传播时间在毫秒级，可根据探头检出的磁、声信号的时间差，判断故障点的远近，测出时间差最小的点，即故障点。
二、电力电缆故障探测技术应用
1.低电阻故障或短路故障
电力工程中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低于511Ω。即用MΩ表测量绝缘电阻约为零，用万用表测量电阻为几百欧姆，可认为电缆已完全击穿。一般常见的有单相接地、二相短路或接地、三相短路或接地等。
某变电站之间采用（YJLV29-3*70）电缆敷设.长度为4750米。2011年3月某日，从配电所内的仪表反映，发生单相接地故障。现场测试情况：AB两相绝缘电阻正常，C相绝缘电阻为零，用万用表测得接地电阻为120Ω，可判断为单相低电阻接地故障。采用低压脉冲法进行测距。选用T-903电力电缆故障测距仪，选定测量范围5120米和波速度172m/μs，先对正常相B相，进行波形测量，并记录，再对故障相C相进行波形测量然后将两波形进行比较，可明显看到B相的反射波形为正向渡，C相的反射波形为反向波，反向波的下降沿即为故障点。
计算故障为2125米处。由于线路为明敷，没有进行定点，用皮尺测量后直接找到故障点。
故障原因分析，该电缆为2000年12月敷设，长期试运行，绝缘老化造成绝缘强度降低，形成单相接地故障。产生绝缘强度降低的原因有：做电缆中间头或终端头时，防水处理没有密封好，导致进水，使电缆绝缘受潮；电缆本身的制作不良，金属护套有小孔或裂缝，使电缆进水受潮；电缆在运输、施工过程中，金属护套被外物刺伤或腐蚀穿孔而进水受潮；电缆长期运行，达到使用年限，绝缘不断老化变质，导致绝缘强度降低。绝缘强度降低，从而演变成各种短路故障 。
2.断线故障
电缆一芯或数芯导体不连续，有时还伴有电阻接地现象。
某配电所与变电站电力贯通线电缆，长785米。故障现象：长期缺相。测试情况：三相绝缘良好，A相与B相做导通测试，不通；A相与c相也不通.B相与c相通，即可判断A相断线。测距采用低压脉冲法：T-903电力电缆故障测距仪，选定测量范围852米 ，再对故障相A相进行波形测量，然后将两波形进行比较，可明显看到两相波形不能完全重叠，开始不重叠的地方即为故障点，计算故障为545米处。由于线路路径、长度清楚，没有进行定点，用皮尺测量后直接开挖，找到故障点。
3.高电阻故障
电缆的一芯或数芯对地绝缘电阻、芯与芯之间绝缘电阻低于正常值但高于200n。
某变电所的西贯通线出线电缆，長1500米。故障现象：三相短路。现场测试情况：A相对地绝缘电阻为70MΩ，B相对地绝缘电阻为120MΩ，C相对地绝缘电阻为150MΩ，相问绝缘电阻均大于100MΩ，可判断为三相短路高阻故障。低压脉冲法测距：选用T-302高压信号发生器给电缆加上一个15KV的直流高压，使电缆故障点击穿放电，用T-903电力电缆故障测距仪记录放电波形，选定测量范围2560米和波速度172m/μs。在故障相A相上加一个直流击穿电压，当电缆击穿时产生放电，测距仪通过电容耦合器记录下一组反射波形，应多次击穿直至仪器显示满意的放电脉冲电流波形为止。波形正常后，第一个放电脉冲为起始点，故障点反射脉冲的下降点为终点，终点即为故障点，计算故障为578米处。在预定故障点两头各20米处进行定点。采用T-504电缆故障定点仪，同时向电缆施加冲击高压，使故障点周期性击穿放电，通过磁场方向判断电缆的路径，通过延时时问判断故障点远近，在线路正方向上，声音波形最大处即为故障点。开挖后，找到故障点，原因为中间头烧毁，造成三相短路接地。故障原因分析，电缆头的制作工艺不良、材料缺陷及电缆头的制作工艺流程、方法不符合标准；电缆头材料制造缺陷、各绝缘材料维护管理不善，造成绝缘受潮、脏污和老化。这种原因易造成电缆头爆炸，形成短路故障。这类故障约占30%。
三、加强设计施工管理，提高故障探测水平
1. 改进电缆头制作工艺
应不断改进电缆头的制作技术，采用新方法、新措施。加强强绝缘、密封防潮、机械保护，提高电缆头的绝缘水平，保证电网的安全运行。10KV电缆接头采取改善电缆屏蔽端部电场集中的有效措施，确保外绝缘相间和对地距离。
2.及时做好技术文件的记录
建立电缆运用管理技术台帐，每一条电缆的长度、路径、年限、中间头位置等都要详细标明，由于中间头是故障易发生点，掌握它的位置有利于加快故障处理速度。
3.加强人员技术培训，提高处理电缆故障的能力
要提高电缆故障处理人员的技术水平，一要保持队伍的稳定，其人员不宜频繁变动。其次，要组织职工对各种电缆故障处理的新设备、新仪器进行系统学习。
作者简介：韩太友（1957-）男，研究方向：电工维修。
[关键词]：电力工程 电缆故障 探测技术
中图分类号：TM 文献标识码：A 文章编号：1009-914x（2012）10-0232-01
由于电缆故障其情况与埋设环境比较复杂，变化多，测试人员应熟悉电缆的埋设走向与环境，确切地判断出电缆故障性质，选择合适的仪器与测量方法，按照一定的程序工作，才能顺利地测出电缆故障点。
一、电力电缆故障探测步骤分析
1.电缆故障性质诊断
在电力工程中测定电缆其故障点之前，相关技术人员必须先确定电缆的绝缘情况与故障性质。或者说技术人员必须得先确定故障类型与严重程度，以便于测试人员对症下药。选择适当的电缆故障测距与定点方法，那么首先要用MO，表或万用表在电缆的一端测量各相对地及各相之间的绝缘电阻，并做导体的连续性试验，以确定导体是否烧断。从而确定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。
2.电缆故障测距
电力工程中电缆故障的测距，又叫粗测，在电缆的一端使用仪器确定故障距离，现场上常用的方法有低压脉冲法，脉冲电流法。
（I）低压脉冲法，其主要为通过识别反射脉冲的极性，来判定故障的性质。断路故障反射脉冲与发射脉冲极性相同，短路故障的反射脉冲与发射脉冲极性相反。对故障点而言，反射脉冲与发射脉冲之间的距离即为故障距离。
（2）脉冲电流法是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。
3.电缆故障定点
（1）音频感应法：利用声音信号的变化进行故障定点。一般用于探测故障电阻小于10CI的低阻故障。主要方法：采用探头在故障点前，沿着电缆的路径移动，从昕到的声响是否有规则来判断故障点。非故障点的声响有规则的变化，在故障点的上方，声响明显增强，故障点下方音频信号明显变弱甚至中断。声响明显变弱或中断的点即是故障点。
（2）测定点法：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，便听到放电声音，利用这种现象可以对电缆故障进行定点。
（3）磁同步法：利用磁、声时间差估计故障点位置。由于磁场信号传播速度快，从故障点传到仪器探头放置处所的时问可忽略不计，声音传播速度慢，传播时间在毫秒级，可根据探头检出的磁、声信号的时间差，判断故障点的远近，测出时间差最小的点，即故障点。
二、电力电缆故障探测技术应用
1.低电阻故障或短路故障
电力工程中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低于511Ω。即用MΩ表测量绝缘电阻约为零，用万用表测量电阻为几百欧姆，可认为电缆已完全击穿。一般常见的有单相接地、二相短路或接地、三相短路或接地等。
某变电站之间采用（YJLV29-3*70）电缆敷设.长度为4750米。2011年3月某日，从配电所内的仪表反映，发生单相接地故障。现场测试情况：AB两相绝缘电阻正常，C相绝缘电阻为零，用万用表测得接地电阻为120Ω，可判断为单相低电阻接地故障。采用低压脉冲法进行测距。选用T-903电力电缆故障测距仪，选定测量范围5120米和波速度172m/μs，先对正常相B相，进行波形测量，并记录，再对故障相C相进行波形测量然后将两波形进行比较，可明显看到B相的反射波形为正向渡，C相的反射波形为反向波，反向波的下降沿即为故障点。
计算故障为2125米处。由于线路为明敷，没有进行定点，用皮尺测量后直接找到故障点。
故障原因分析，该电缆为2000年12月敷设，长期试运行，绝缘老化造成绝缘强度降低，形成单相接地故障。产生绝缘强度降低的原因有：做电缆中间头或终端头时，防水处理没有密封好，导致进水，使电缆绝缘受潮；电缆本身的制作不良，金属护套有小孔或裂缝，使电缆进水受潮；电缆在运输、施工过程中，金属护套被外物刺伤或腐蚀穿孔而进水受潮；电缆长期运行，达到使用年限，绝缘不断老化变质，导致绝缘强度降低。绝缘强度降低，从而演变成各种短路故障 。
2.断线故障
电缆一芯或数芯导体不连续，有时还伴有电阻接地现象。
某配电所与变电站电力贯通线电缆，长785米。故障现象：长期缺相。测试情况：三相绝缘良好，A相与B相做导通测试，不通；A相与c相也不通.B相与c相通，即可判断A相断线。测距采用低压脉冲法：T-903电力电缆故障测距仪，选定测量范围852米 ，再对故障相A相进行波形测量，然后将两波形进行比较，可明显看到两相波形不能完全重叠，开始不重叠的地方即为故障点，计算故障为545米处。由于线路路径、长度清楚，没有进行定点，用皮尺测量后直接开挖，找到故障点。
3.高电阻故障
电缆的一芯或数芯对地绝缘电阻、芯与芯之间绝缘电阻低于正常值但高于200n。
某变电所的西贯通线出线电缆，長1500米。故障现象：三相短路。现场测试情况：A相对地绝缘电阻为70MΩ，B相对地绝缘电阻为120MΩ，C相对地绝缘电阻为150MΩ，相问绝缘电阻均大于100MΩ，可判断为三相短路高阻故障。低压脉冲法测距：选用T-302高压信号发生器给电缆加上一个15KV的直流高压，使电缆故障点击穿放电，用T-903电力电缆故障测距仪记录放电波形，选定测量范围2560米和波速度172m/μs。在故障相A相上加一个直流击穿电压，当电缆击穿时产生放电，测距仪通过电容耦合器记录下一组反射波形，应多次击穿直至仪器显示满意的放电脉冲电流波形为止。波形正常后，第一个放电脉冲为起始点，故障点反射脉冲的下降点为终点，终点即为故障点，计算故障为578米处。在预定故障点两头各20米处进行定点。采用T-504电缆故障定点仪，同时向电缆施加冲击高压，使故障点周期性击穿放电，通过磁场方向判断电缆的路径，通过延时时问判断故障点远近，在线路正方向上，声音波形最大处即为故障点。开挖后，找到故障点，原因为中间头烧毁，造成三相短路接地。故障原因分析，电缆头的制作工艺不良、材料缺陷及电缆头的制作工艺流程、方法不符合标准；电缆头材料制造缺陷、各绝缘材料维护管理不善，造成绝缘受潮、脏污和老化。这种原因易造成电缆头爆炸，形成短路故障。这类故障约占30%。
三、加强设计施工管理，提高故障探测水平
1. 改进电缆头制作工艺
应不断改进电缆头的制作技术，采用新方法、新措施。加强强绝缘、密封防潮、机械保护，提高电缆头的绝缘水平，保证电网的安全运行。10KV电缆接头采取改善电缆屏蔽端部电场集中的有效措施，确保外绝缘相间和对地距离。
2.及时做好技术文件的记录
建立电缆运用管理技术台帐，每一条电缆的长度、路径、年限、中间头位置等都要详细标明，由于中间头是故障易发生点，掌握它的位置有利于加快故障处理速度。
3.加强人员技术培训，提高处理电缆故障的能力
要提高电缆故障处理人员的技术水平，一要保持队伍的稳定，其人员不宜频繁变动。其次，要组织职工对各种电缆故障处理的新设备、新仪器进行系统学习。
作者简介：韩太友（1957-）男，研究方向：电工维修。