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摘要： 随着城市建设的发展，电力电缆在城网供电中所占的份量也越来越重，在一些城市的市区逐步取代架空输电线路；同时随着电缆数量的增多及运行时间的延长，电缆的故障也越来越频繁。由于电缆线路的隐蔽性、个别运行单位的运行资料不完善以及测试设备的局限性等原因，使电缆故障的查找非常困难；另一方面，随着科技的进步，现代检测技术与电子计算机结合应用，各种测量方法及仪器的精度也得到进一步提高，国内外众多的测试设备及技术并存。如何合理地选择故障测试设备，准确、快速地查找电缆故障，缩短故障停电时间，就成了电缆运行人员非常关心且值得探讨和交流的焦点。
关键词： 电力电缆 电缆故障
中图分类号：TM247
一.电力电缆的故障类型
1、接地故障―电缆线芯单相接地故障或多相接地故障
一般接地电阻在100KΩ以下为低阻接地故障，100 KΩ以上为高阻接地故障
2、短路故障―电缆线芯两相短路故障或三相短路故障
一般电阻在100KΩ以下为低阻短路故障，100 KΩ以上为高阻短路故障
3、断线故障―电缆线芯一相断开或多相断开
4、闪络故障―在作高压直流试验时电缆接头内绝缘被击穿，然后绝缘强度又回复。总之电缆在一些特殊条件下，绝缘被击穿后又恢复正常这一类电缆故障。
二.电力电缆线路故障粗测定位方法
1.低压脉冲法
低压脉冲法是测试时向电缆注入一个低压脉冲，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。
2.脉冲电流法
脉冲电流法是将故障点用高压击穿，通过一个线性电流耦合器测量电缆故障击穿时产生的电流脉冲波形，以分析判断电流行波信号在测试端与故障点间的时间差来测距。适用于测试交联电缆高阻与闪络性故障，对于故障点电阻并非很高，直流泄漏较大，电压加不上，故障点在试验电压下形不成闪络的情况下非常适用。
3.故障点烧穿法
故障点烧穿法应用于高阻故障，设备通过输出直流负高压，对高阻故障点进行处理，使故障点产生电弧放电并碳化绝缘介质，碳化连接点是低电阻的，使高阻故障变成低阻故障。再应用脉冲反射法就可测出。故障点烧穿法主要用于油纸绝缘电缆。
三.电力电缆线路故障精确定点方法
1.声测定点法
声测法是电缆故障主要的定点方法，主要用于测量高阻与闪络性故障，对于低阻故障（金属性短路除外），也可以使用该方法。使用高压放电设备加压，使故障点击穿放电，故障间隙放电是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的对电缆故障进行定点。对于电缆护层已被烧穿的故障，往往可在地面上用人耳直接听见故障点放电声。对于护层没有烧穿的电缆故障或电缆埋设较深时，地面上能听到的放电声太小，应用高灵敏度的声电转换器将地面微弱的地震波变成电信号，进行放大处理，用耳机还原成声音或显示出声音的强度来。通过强弱比较来定出故障位置。
2.声磁信号同步接收定点法
实际测试中，往往由于环境噪声的干扰，使人很难辨认出真正的故障点放电声音。采用声磁同步接收法可以提高識别能力。在向电缆施加冲击高压信号使故障点放电是会在电缆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。由于一般环境电磁干扰与电缆故障放电的脉冲磁场相比弱的多，仪器能够可靠的检测出磁场信号。如在监听到声音信号的同时接收到脉冲磁场信号，就可以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。现场测试时，往往已经听到故障点放电声了，但仍然不能最后精确断定故障点在何处，通过检测磁、声信号的时间差，可以解决这个问题。由于磁场信号传播速度快，是微秒级的，可以忽略不计；而声音信号传输速度慢，是毫秒级的；根据接收器探头检测出的磁、声信号的时间差可以判断出故障点的远近，测出时间差最小的点就是故障点。我公司使用的是Seba公司生产的声磁同步接收仪，具有本段所述的这些功能。
3.音频感应法
音频感应法一般用于探测故障电阻小于10Ω的低阻故障。在故障电缆接地电阻较低时，故障点放电声音微弱，用声测法进行定点比较困难，特别是金属性接地故障的故障点根本无放电声音而无法定点。这时需要用音频感应法进行特殊测量。用音频感应法探测时，用1KHz的音频信号发生器向故障电缆通音频电流，发出电磁波，然后在地面上用探头沿故障电缆路径接收电磁信号，并将之送入放大器进行放大，而后再将放大后的信号送入耳机或指示仪表，根据耳机中声响的强弱或指示仪表指示值的大小而定出故障点的位置。
四.关于交联电缆故障测试中几个注意事项
1.电桥法
a. 电桥法的计算公式是在电桥完全平衡时才能成立。因此测量时必须细心将检流计p中的电流调至零否则误差很大。
b. 电缆导体的材质、截面和全长必须一致，不同时应按等效长度换算。
c. 为了减小测量误差跨接线应用大截面导体，且尽量短并保证接触良好，使用时用砂皮纸打去表面氧化膜。
2.脉冲电流法
a.使用脉冲电流法测寻交联电缆故障时只有当故障点充分放电才能扑捉到正确的脉冲电流波形，从而测得故障。判断故障点是否充分放电可以采取以下办法：故障点没有击穿时，一般球间隙放电声嘶哑，不清脆，而且火花较弱。而故障点击穿时，球间隙放电声清脆响亮，火花较大。另外，电缆故障点未击穿时，电流表摆动较小，在5～10mA范围，而故障点击穿时，电流表指针在30～80mA范围内摆动。
b.使用低压脉冲法测寻交联电缆故障必须测好波速，因为不同型号的电缆波速是不一样的，这要求电缆长度资料一定要准确。否则将给测量带来误差。
3.其他因素
a.交联电缆接地线焊接的好坏，对最后定位影响较大。 当定点声测时，如果接地线焊接不良，其上的感应电压会产生打火现象，使整根电缆都发出放电声响，给精确定位带来难度。另外，还有仪器接地应尽量接近钢带端口，接触电阻越低越好，因为故障检测仪信号引入是通过一个检测单元和电容器并联，如果接地线远离钢带端口，特别是接地线接触不良时，会在检测单元上串联一个小电阻，在脉冲信号流过时，瞬间电压升高，使电容器和电阻形成的放电时间常数发生变化，引入仪器后，测量误差就会变大。
b.做好一切准备减少测量次数。因为交联电缆故障后初次冲闪的波形最好，这是因为初次冲闪电阻较小，随着故障点放电次数的增多，故障电阻越来越大以至于不能保证每次冲闪都能充分放电，从而增加了测量难度。而且随着冲闪次数的增多，铜屏蔽带击穿孔越烧越大，使得整个放电回路内增加了一个电阻，这样波在传输和反射过程中引入了误差，影响了测量的准确性。因此测交联电缆故障时必须做好充分的准备工作，减少测量次数，争取一次测量成功。
电力电缆故障找寻的其他方法还有，这里就不再说了。除了有方法和设备，试验人员还要有丰富的故障寻找经验，精通测试理论，能够熟练的使用设备。平时电缆运行管理是不是到位，电缆运行资料（长度、路径、接头位置）是否完善，都对电缆故障找寻起到事半功倍的作用。
参考文献：《电力电缆故障测试技术》——山东科汇电气股份有限公司
《电力电缆故障探测技术》——机械工业出版社
关键词： 电力电缆 电缆故障
中图分类号：TM247
一.电力电缆的故障类型
1、接地故障―电缆线芯单相接地故障或多相接地故障
一般接地电阻在100KΩ以下为低阻接地故障，100 KΩ以上为高阻接地故障
2、短路故障―电缆线芯两相短路故障或三相短路故障
一般电阻在100KΩ以下为低阻短路故障，100 KΩ以上为高阻短路故障
3、断线故障―电缆线芯一相断开或多相断开
4、闪络故障―在作高压直流试验时电缆接头内绝缘被击穿，然后绝缘强度又回复。总之电缆在一些特殊条件下，绝缘被击穿后又恢复正常这一类电缆故障。
二.电力电缆线路故障粗测定位方法
1.低压脉冲法
低压脉冲法是测试时向电缆注入一个低压脉冲，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。
2.脉冲电流法
脉冲电流法是将故障点用高压击穿，通过一个线性电流耦合器测量电缆故障击穿时产生的电流脉冲波形，以分析判断电流行波信号在测试端与故障点间的时间差来测距。适用于测试交联电缆高阻与闪络性故障，对于故障点电阻并非很高，直流泄漏较大，电压加不上，故障点在试验电压下形不成闪络的情况下非常适用。
3.故障点烧穿法
故障点烧穿法应用于高阻故障，设备通过输出直流负高压，对高阻故障点进行处理，使故障点产生电弧放电并碳化绝缘介质，碳化连接点是低电阻的，使高阻故障变成低阻故障。再应用脉冲反射法就可测出。故障点烧穿法主要用于油纸绝缘电缆。
三.电力电缆线路故障精确定点方法
1.声测定点法
声测法是电缆故障主要的定点方法，主要用于测量高阻与闪络性故障，对于低阻故障（金属性短路除外），也可以使用该方法。使用高压放电设备加压，使故障点击穿放电，故障间隙放电是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的对电缆故障进行定点。对于电缆护层已被烧穿的故障，往往可在地面上用人耳直接听见故障点放电声。对于护层没有烧穿的电缆故障或电缆埋设较深时，地面上能听到的放电声太小，应用高灵敏度的声电转换器将地面微弱的地震波变成电信号，进行放大处理，用耳机还原成声音或显示出声音的强度来。通过强弱比较来定出故障位置。
2.声磁信号同步接收定点法
实际测试中，往往由于环境噪声的干扰，使人很难辨认出真正的故障点放电声音。采用声磁同步接收法可以提高識别能力。在向电缆施加冲击高压信号使故障点放电是会在电缆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。由于一般环境电磁干扰与电缆故障放电的脉冲磁场相比弱的多，仪器能够可靠的检测出磁场信号。如在监听到声音信号的同时接收到脉冲磁场信号，就可以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。现场测试时，往往已经听到故障点放电声了，但仍然不能最后精确断定故障点在何处，通过检测磁、声信号的时间差，可以解决这个问题。由于磁场信号传播速度快，是微秒级的，可以忽略不计；而声音信号传输速度慢，是毫秒级的；根据接收器探头检测出的磁、声信号的时间差可以判断出故障点的远近，测出时间差最小的点就是故障点。我公司使用的是Seba公司生产的声磁同步接收仪，具有本段所述的这些功能。
3.音频感应法
音频感应法一般用于探测故障电阻小于10Ω的低阻故障。在故障电缆接地电阻较低时，故障点放电声音微弱，用声测法进行定点比较困难，特别是金属性接地故障的故障点根本无放电声音而无法定点。这时需要用音频感应法进行特殊测量。用音频感应法探测时，用1KHz的音频信号发生器向故障电缆通音频电流，发出电磁波，然后在地面上用探头沿故障电缆路径接收电磁信号，并将之送入放大器进行放大，而后再将放大后的信号送入耳机或指示仪表，根据耳机中声响的强弱或指示仪表指示值的大小而定出故障点的位置。
四.关于交联电缆故障测试中几个注意事项
1.电桥法
a. 电桥法的计算公式是在电桥完全平衡时才能成立。因此测量时必须细心将检流计p中的电流调至零否则误差很大。
b. 电缆导体的材质、截面和全长必须一致，不同时应按等效长度换算。
c. 为了减小测量误差跨接线应用大截面导体，且尽量短并保证接触良好，使用时用砂皮纸打去表面氧化膜。
2.脉冲电流法
a.使用脉冲电流法测寻交联电缆故障时只有当故障点充分放电才能扑捉到正确的脉冲电流波形，从而测得故障。判断故障点是否充分放电可以采取以下办法：故障点没有击穿时，一般球间隙放电声嘶哑，不清脆，而且火花较弱。而故障点击穿时，球间隙放电声清脆响亮，火花较大。另外，电缆故障点未击穿时，电流表摆动较小，在5～10mA范围，而故障点击穿时，电流表指针在30～80mA范围内摆动。
b.使用低压脉冲法测寻交联电缆故障必须测好波速，因为不同型号的电缆波速是不一样的，这要求电缆长度资料一定要准确。否则将给测量带来误差。
3.其他因素
a.交联电缆接地线焊接的好坏，对最后定位影响较大。 当定点声测时，如果接地线焊接不良，其上的感应电压会产生打火现象，使整根电缆都发出放电声响，给精确定位带来难度。另外，还有仪器接地应尽量接近钢带端口，接触电阻越低越好，因为故障检测仪信号引入是通过一个检测单元和电容器并联，如果接地线远离钢带端口，特别是接地线接触不良时，会在检测单元上串联一个小电阻，在脉冲信号流过时，瞬间电压升高，使电容器和电阻形成的放电时间常数发生变化，引入仪器后，测量误差就会变大。
b.做好一切准备减少测量次数。因为交联电缆故障后初次冲闪的波形最好，这是因为初次冲闪电阻较小，随着故障点放电次数的增多，故障电阻越来越大以至于不能保证每次冲闪都能充分放电，从而增加了测量难度。而且随着冲闪次数的增多，铜屏蔽带击穿孔越烧越大，使得整个放电回路内增加了一个电阻，这样波在传输和反射过程中引入了误差，影响了测量的准确性。因此测交联电缆故障时必须做好充分的准备工作，减少测量次数，争取一次测量成功。
电力电缆故障找寻的其他方法还有，这里就不再说了。除了有方法和设备，试验人员还要有丰富的故障寻找经验，精通测试理论，能够熟练的使用设备。平时电缆运行管理是不是到位，电缆运行资料（长度、路径、接头位置）是否完善，都对电缆故障找寻起到事半功倍的作用。
参考文献：《电力电缆故障测试技术》——山东科汇电气股份有限公司
《电力电缆故障探测技术》——机械工业出版社