【摘要】随着电力电缆在油田配电网中的普遍采用，电缆的数量不断增加，电缆的故障随之增多。油区电力电缆敷设多采用直接埋地方式，一旦发生故障，寻找故障点十分困难，怎样能快速准确的查找到故障点的精确位置，缩短故障时间，成为油田供电部门日益关注的问题。
　　
【关键词】电缆故障探测 测试步骤 测距方法 定点方法
　　
1 电缆故障探测的基本步骤
　　
电缆故障的探测一般要经过故障性质诊断、故障测距、故障定点三个步骤。1.1 步骤一：电缆故障性质诊断
　　
电缆故障性质的诊断，即确定故障的类型，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。1.2 步骤二：电缆故障测距
　　
电缆故障测距，又叫粗测，在电缆的一端使用仪器确定故障距离，常用的故障测距方法有古典电桥法、低压脉冲法、脉冲电流法和二次脉冲法。
　　
1.3 步骤三：电缆故障定点
　　
电缆故障定点，又叫精测，即按照故障测距结果，根据电缆的路径走向，找出故障点的大体方位，利用放电声测法、声磁同步法、跨步电压法确定故障点的准确位置。
　　
2 电缆故障性质的诊断
　　
诊断电缆故障的性质，根据具体的故障性质，选择合适的测试方法才能迅速准确的找到故障点的具体位置。
　　
2.1 故障电缆绝缘情况测试
　　
将故障电缆两端终端头同其他相连的设备断开，将终端头的套管等擦拭干净，使用兆欧表来测量电缆线芯之间和线芯对地的绝缘电阻；用万用表测量故障电阻的精确值，以确定故障是否是属于低阻的。
　　
2.2 线芯导通情况测量
　　
导通测量时，将电缆的末端三相短接，用万用表在电缆的首端测量芯线之间的电阻。从现场情况来看，高压电缆断线故障发生的几率极小。
　　
2.3 故障性质诊断与测试方法的选择
　　
（1）开路故障。电缆的一芯或多芯导体开路故障。伴有接地现象的断线故障可选用低压脉冲法测距，用声测法和声磁同步法定点，而对于完全开路而不接地的电缆故障，定点时可以按闪络性故障对待。
　　
（2）低阻故障或短路故障。电缆的对地电阻或者线芯与线芯之间电阻若小于几百欧姆可认为是低阻故障。对低阻故障一般采用低压脉冲法测距，先用声测法和声磁同步法定位，当故障点没有放电声时再考虑用音频信号法或跨步电压法测量。
　　
（3）高阻故障。电缆的对地绝缘电阻和线芯与线芯之间的绝缘电阻低于正常值但高于几百欧姆的故障。高压电缆发生这类故障的概率较高，对于此类故障测距时一般采用脉冲电流法或是二次脉冲法，向这类故障的电缆中施加高压脉冲时，故障点处一般都会产生比较大的放电声，采用声磁同步法可精确定点。
　　
（4）闪络性故障。电缆的对地绝缘电阻和线芯与线芯之间的绝缘电阻阻值非常高，但当对电缆进行直流耐压试验时，出现绝缘击穿现象。这类故障不常见，一般在进行预防性试验中出现。对这类故障定点的方法选用同高阻故障，但难度较大。
　　
（5）电缆主绝缘的特殊故障。在用脉冲法测量电缆故障时，会遇到一种没有反射脉冲或发射脉冲比较乱的现象，是由以下几种情况造成的。
　　
①大范围进水受潮的电缆。
　　
②故障点处的护层和铜屏蔽层破损和长距离缺失。
　　
3 故障测距的方法
　　
电缆故障的测距方法中，主要有电桥法、低压脉冲法、脉冲电流法、二次脉冲法等，每种方法适用于不同的电缆故障。
　　
3.1 電桥法
　　
电桥法是一种经典测试方法。是通过测试故障电缆从测量端到故障点的线路电阻，然后根据电阻率计算出故障距离。一般用于测量故障点电阻在几十千欧以内的电缆故障距离，不适用于高阻与闪络性故障。
　　
3.2 低压脉冲法
　　
低压脉冲法，又称雷达法，主要用于测量电缆的开路、短路和低阻故障的故障距离；同时还可用于测量电缆的长度、波速度和识别定位电缆的中间头、T型接头等。
　　
低压脉冲法的优点是简单、直观、测量精度高，根据脉冲反射波形还可以容易地识别电缆接头与分支点的位置。
　　
3.3 脉冲电流法
　　
该方法是通过高压信号发生器向故障电缆中施加直流高压信号，使故障点击穿放电，用仪器采集故障点放电产生的脉冲电流行波信号，通过测量行波信号在故障点和测量端往返一次的时间差Δt，根据公式
　　
2
　　
l？？=来计算出故障距离的一种方法。3.4 二次脉冲法
　　
该方法是近几年出现的比较先进的一种测试方法。其基本原埋是：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，向故障电缆中注入一个低压脉冲信号，记录下此时的低压脉冲反射波形（称为带电弧波形）；在故障电弧熄灭后，再向故障电缆中注人一个低压脉冲信号，记录下此时的低压脉冲反射波形（称为无电弧波形），把带电弧波形和无电弧波形进行比较，波形的明显分歧点离测试端的距离就是故障距离。
　　
这种方法主要用来测试高阻及闪络性故障的故障距离，波形更容易分析和理解，能
　　
电缆故障的精确定点是故障探测的关键。实际测试工作中，电缆故障点的性质和环境困素复杂，造成定点困难，应根据故障性质采用合适的方法，快速找到故障点。
　　
4.1 声测法
　　
该方法是在对故障电缆施加高压脉冲使故障点放电时，通过听故障点放电的声音或将声音信号转换成信号波形，来找出故障点的方法。
　　
该方法的优点是，比较容易理解，便于掌握。缺点是受外界环境的影响较大. 4.2 声磁同步法
　　
这种方法也需对故障电缆施加高压脉冲使故障点放电。用仪器的探头在地面上同时接收故障点放电产生的声音和磁场信号，测量出脉冲磁场信号和声音信号时间差，找到这个时间差最小的地方，其探头所在位置的正下方就是故障点的位置。
　　
用这种方法定点的最大优点是：在故障点放电时，仪器有一个明确直观的指示，从而易于排出环境干扰；同时这种方法定点的精度较高（m1 . 0<），信号易于理解、辨别。
　　
4.3 音频信号法
　　
此方法可用来探测电缆的路径走向。在电缆中间有金属性短路故障时，音频信号接收器在故障点正上方接收到的信号会突然增强，用这种方法可以找到故障点。
　　
4.4 跨步电压法
　　
是通过向故障相和大地之间加人一个电流信号，在故障点附近用电压表检测两点间跨步电压突变的大小和方向，来找到故障点的方法。
　　
此方法只能查找直埋电缆外皮破损的开放性故障，特别是机械损伤的电缆故障准确率很高，不适用于查找封闭性的故障或非直埋电缆的故障。
　　
5 结束语
　　
油田生产矿区环境复杂，电缆与油水管线纵横交错，干扰信号多，准确的找到电缆的故障点具有很高的复杂性。检测人员要不断地学习电力电缆的相关知识，熟练掌握测试方法，总结经验，才能迅速的排除故障点，减少油区生产的停电时间，保障我国原油生产的可靠运行。
　　
参考文献
　　
[1] 徐丙垠.电力电缆故障探测技术.机械工业出版社，1999
　　
[2] 朱启林.电力电缆故障测试方法与案例分析.机械工业出版社，2008