电缆测试技术.pdf

电 缆 测 试 技 术 何平 杨珩 黄伟忠 李孝安 陕西易达科技有限公司 一、 电缆故障性质的分析 电力电缆故障是由于故障点的绝缘损坏而引起的，一般故障的类 型大体上分为①低阻（短路）故障和断路故障；②高阻泄漏故障和闪络 性故障两大类。 （一） 低阻故障和开路故障 凡是电缆故障点绝缘电阻下降该电缆的特性阻抗，甚至直流电阻为 零的故障均称为低阻故障或短路故障（注：这个定义是从采用脉冲反射 法的角度，考虑到波阻抗不同对反射脉冲的极性变化的影响而下的。对 于电桥法，低阻故障的定义不受特性阻抗概念的限制。） 这里给出一个电缆特性阻抗的参考值： 铝芯240m ㎡截面积的电力电缆的特性阻抗约为10Ω； 铝芯35m ㎡截面积的电力电缆的特性阻抗约为 40Ω。 其余截面积的铝芯电力电缆的特性阻抗可据此估算。 凡是电缆绝缘电阻无穷大或虽正常电缆的绝缘电阻值相同，但电压 却不能馈至用户端的故障均称为开路（断路）故障。 （二） 高阻故障（包括高阻泄漏故障和闪络性故障） 电缆故障点的直流电阻大于该电缆的特性阻抗的故障均为高阻故 障。 （1）高阻泄漏。在作电缆高压绝缘试验时，泄漏电流随试验电压的增 加而增加。在试验电压升高到额定值时（有时还远远达不到额定值）， 泄漏电流超过允许值，称为高阻泄漏故障。 2 （2）闪络性故障，试验电压升至某值时，监视泄漏电流的电表指值突 然升高，表针且呈闪络性摆动；电压稍下降时，此现象消失，但电缆绝 缘仍有极高的阻值，这表明电缆存在有故障。而这种故障点没有形成电 阻信道，只有放电间隙或闪络表面的故障便称为闪络性故障。 一般的高阻故障点的性质，可用图1 等效电路表示。 图1 高阻故障等效电路 高阻故障的表现形式尽管多种多样，但其本质均表现在图1 等效电 路中的“高阻泄漏故障”上，“高阻泄漏故障”的阻值直接决定了高阻 故障的特性，它们可以或者是“高阻泄漏故障”，或者是“高阻闪络性 故障”，或者是二者兼有之的故障。 例如：当 Rs 近似无穷大时，故障点Js 两端的直流电压可以增至相 当高而泄漏电流还不至于超过额定值，完全可能在电压升至额定值前Js 被击穿，从而形成闪络性故障。 3 当Rs 小于一定值，作耐压试验时，由于Rs 的存在而产生较大的泄 漏电流，这样大的泄漏电流将在高压电源的内阻上产生较大压降，而使 Js 两端的电压无法升高，Js 可能就不会被击穿，欲升高压电，泄漏电 流势必增加，因此完全可能因泄漏电流大大超过允许值而使继电器保护 动作，Js 也就不会再现闪络现象。 二、 电缆故障发生的原因 致使电缆发生故障的原因是多方面的，现将常见的几种主要原因归 纳如下。 （1）机械损伤。很多故障是由于电缆安装时不小心造成的机械损伤或 安装后靠近电缆路径作业造成的机械损伤而直接引起的。有时如果损伤 轻微，在几个月甚至几年后损伤部位的破坏才发展到铠装铅皮穿孔，潮 气浸入而导致损伤部位彻底崩溃形成故障。 （2）电缆外皮的电腐蚀。如果电力电缆埋设在附近有强力地下电场的 地面下（如大型行车、电力机车轨道附近），往往出现电缆外皮铅包腐 蚀致穿的现象，导致潮气侵入，绝缘破坏。 （3）化学腐蚀。电缆路径在有酸碱作业的地区通过或煤气站的苯蒸汽 往往造成电