常见电缆故障探测方法经验谈.doc

常见电缆故障探测方法经验谈 随着生产的发展，各种电力电缆线路越来越多，其故障发生对供电可靠性的影响也日益增大，如何迅速准确地探测故障点的位置对保证故障电缆的及时修复有着重要意义。电缆故障大致可分两类： ①因缆芯之间或缆芯对外皮间的绝缘破坏，形成短路、接地或闪络击穿。 ②因缆芯的连续性受到破坏，形成断线和不完全断线。 通常以第一类故障最普遍，在此类故障中又以电缆单相接地故障和两相短路或短路接地故障两种形式最常见。要探测电缆故障，首先必须判明故障类型：其次测出故障距离；最后确定故障点。一、 电缆故障的种类与判断 无论是高压电缆或低压电缆，在施工安装、运行过程中经常因短路、过负荷运行、绝缘老化或外力损坏等原因造成故障。 电缆故障分为接地、短路、断线三类。三芯电缆故障类型主要有以下几方面：一芯或两芯接触；二相芯线间短路；三相芯线完全短路；一相芯线断线或多相断线。 对于直接短路或断线故障用万用表可直接测量判断，对于非直接短路和接池故障，用兆欧表遥测芯线间绝缘电阻或芯线对地绝缘电阻，根据其阻值可判定故障类型。 二、 电缆故障点的查找方法 1、 测声法 所谓测声法就是根据故障电缆放电的声音进行查找，该方法对于高压电缆芯线对绝缘层闪络放电较为有效。此方法所用设备为直流耐压试验机。电路接线如图1所示， 其中SYB为高压试验变压器，C为高压电容器，ZL为高压整流硅堆，R为限流电阻，Q为放电球间隙，L为电缆芯线。当电容器C充电到一定电压值时，球间隙对电缆故障芯线放电，在故障处电缆芯线对绝缘层放电产生滋、滋的火花放电声，再在杂噪声音最小的时候，借助耳聋助听器或医用听诊器等音频放大设备进行查找。查找时，将拾音器贴近地面，沿电缆走向慢慢移动，当听到滋、滋放电声最大时，该处即为故障点。使用该方法一定要注意安全，在试验设备端和电缆末端应设专人监视。2、? 2、电桥法 电桥法就是双臂电桥测出电缆芯线的直流电阻值，再准确测量电缆实际长度，按照电缆长度与电阻的正比例关系，计算的故障点。该方法对于电缆芯线间直接短路或短路点接触电阻小于1Ω的故障，判断误差一般不大于3m，对于故障点接触电阻大于1Ω的故障，可采用加高电压烧穿的方法使电阻降至1Ω以下，再按此方法测量。 测量电路如图2所示， 首先测出芯线a与b之间的电阻R1，则R1＝2RX＋R，其中R为a相或b相至故障点的一相电阻值，R为短接点的接触电阻。再就电缆的另一端测出a和b芯线间的直流电阻值R2，则R2＝2R（L－X）＋R，式中R（L－X）为a相和b相芯线至故障点的一相电阻值。测完R1与R2后，再按图3所示电路将b与C短接，测出b、c两相芯线间的直流电阻值，则该阻值的1/2为每相芯线的电阻值，用RL表示。RL＝RX＋R（L－X），由此可得出故障点的接触电阻值：R＝R1＋R2－2RL。因此，故障点两侧芯线的电阻值可用下式表示：RX＝（R1－R）/2，R（L－X）＝（R2－R）/2。RX、R（L－X）、RL三个数值确定后，按比例公式即可求出故障点距电缆端头的距离X或（L－X）：X＝（RX/RL）L，（L－X）＝（R（L－X）/RL）L，式中L为电缆的总长度。 采用电桥法时应保证测量精度，电桥连接线要尽量短，经径要足够大，与电缆芯线连接要采用压接或焊搂，计算过程中小数位要全部保留。 3、 3、电容电流测定法 电缆在运行中，芯线之间、芯线对地都存在电容，该电容是均匀分布的，电容量与电缆长度呈线性比例关系，电容电流测定法就是根据这一原理进行测定的，对于电缆芯线断线故障的测定非常准确。测量电路如图4所示， 使用设备为1～2kVA单相调压器一台，0～30V、0.5级交流电压表一只，0～100mA、0.5级交流毫安表一只。 测量步骤： （1）首先在电缆首端分别测出每芯线的电容电流（应保持施加电压相等）Ia、Ib、Ic的数值。 （2）在电缆的末端再测量每相芯线的电容电流Ia、Ib、Ic的数值，以核对完好芯线与断线芯线的比容之比，初步可判断出断线距离近似点。 （3）根据电容量计算公式C＝1/2πfU可知，在电压U、频率f不变时C与I成正比；因为工频电压的f（频率）不变，测量时只要保证施加电压不变，电容电流之比即为电容量之比。设电缆全长L，芯线断线点距离为x，则Ia/Ic＝L/x，x＝（Ic/Ia）L。测量过程中，只要保证电压不变，电流表读数准确，电缆总长度测量精确，其测定误差比较小。4、 4、零电位法 零电位法也就是电位比较法，它适应于长度较短的电缆芯线对地故障，应用此方法测量简便精确，不需要精密仪器和复杂计算，其接线如图5所示。测量原理如下：将电缆故障芯线与等长的比较导线并联，在两端加压E时，相当于在两个并联的均匀电阻丝两端接了电源。此时，一条电阻丝上的任何一点和另一条电阻丝上的对应点之间的电位差必然为零。反之，电位差为