電力電纜故障測試技術系列講座（11）

2、高壓電磁法

利用測距及定點時所用的電纜故障測試高壓脈沖電源做為發(fā)射信號源，對故障電纜的故障相發(fā)一高壓脈沖信號，當高壓脈沖信號通過電纜時，會產生很強的脈動電流通過電纜，同時會有很強的脈動電磁波產生，而現(xiàn)代智能化的電纜故障定點儀可以接收電磁波并顯示電磁波大小，當電纜故障定點儀（線圈）位于電纜正上方時，所接收的電磁波強度最大，兩邊則較弱。信號最強點即為電纜正上方。

此種方法測試簡單，在定點的同時就可尋測電纜路徑，減少了使用設備，并且測試精度高，不受外界干擾，特別是所加信號不會竄到別的電纜上，而影響測試精度。

九、電纜故障現(xiàn)場測試經驗交流

在電纜故障的現(xiàn)場測試中，情況是相當復雜的。產生故障的原因、故障距離、電纜種類、電纜粗細、電纜電壓等級、沖擊高壓幅度、受潮程度、定點現(xiàn)場的環(huán)境噪聲、電纜埋設深度、發(fā)生故障時間的長短、所選用的測試方法等，都直接影響了電纜故障波形的變化�？梢哉f儀器所采集到的波形千變萬化，雖然有一定的規(guī)律，但各次幾乎沒有相同的波形。要求每個用戶都能熟練檢測故障是不現(xiàn)實的。除了經驗積累，只有認真學習同行的經驗。在無把握判斷波形的情況下，用多種方法測試，相互驗證后，再下決心到現(xiàn)場定點。在確實聽到故障點的震動聲后才能動土，切不可亂挖、亂刨、亂鋸。否則將造成人力物力財力的浪費，延誤恢復供電時間會造成更大的經濟損失。

以下是部分現(xiàn)場測試經驗，僅供參考。

1、兩個或兩個以上電纜故障點

高壓電纜同時出現(xiàn)兩個或兩個以上故障的機會很少。一般情況下只有在處理完第一 個故障后，進行預防性試驗時才會發(fā)現(xiàn)第二個故障。對于低壓電纜，出現(xiàn)兩個或兩個以上故障的機會就比較多。但往往也首先發(fā)現(xiàn)一個故障。在做高壓沖擊閃絡測試時，首先擊穿的是抗電強度最弱的故障點，處理完第一個后再處理第二個，依此類推。

2、電纜故障點受潮的現(xiàn)象

由于電纜故障點外皮破損（電纜放炮或外力破壞）未及時處理，而故障點又處在水位較高地段，會使電纜故障點進潮氣或水汽。此時電纜的絕緣電阻較低，往往只有數(shù)百千歐～數(shù)十兆歐。是高阻故障但又無法被沖擊高壓充分擊穿，故障點只有泄漏而無電閃絡現(xiàn)象。因此，無論沖閃法或二次脈沖法均無法觀測到故障點回波。此時應考慮到電纜受潮的可能。解決方法是盡可能提高沖擊高壓幅度，實在不行，可改用高壓電橋電纜故障測試儀進行粗測。由于沖閃時受潮故障點有放電聲。如果電纜不長，可直接沿線用聲測法定點。

3、故障點近始端的故障和長電纜故障點在遠端的波形判別

如果故障點十分靠近測試端，波形較復雜，難于判斷距離，且讀數(shù)誤差較大。或電纜較長而故障點又在遠端，回波拐點十分圓滑，難于精確判斷故障距離，可將沖擊高壓設備移至終端，即可使波形更便于分析，較為精確讀出故障距離。如果故障點十分靠近測試端，定點時，由于球間隙的放電聲會干擾故障點的震動聲，也可將沖擊高壓設備移至終端，或將放電球隙放在終端的好相和故障相之間，直流高壓經好相加在放電球隙上，進行沖擊閃絡，在測試端進行精確定點。

4、兩種不同導體截面（不同介質）連接的電纜對波形的影響

由于接頭處的阻抗不匹配，用脈沖法或閃絡法測試時，會在接頭處產生波的反射，導體截面積相差越大，反射越強。細電纜向粗電纜過渡，回波的極性與發(fā)射脈沖的極性相反，類似短路故障波形。粗電纜向細電纜過渡，回波的極性與發(fā)射脈沖的極性相同，類似斷路故障波形。值得注意的是，有上述波形的電纜，故障點不一定在接頭處�？蓪⒔宇^反射波視為一種固定干擾波，要與故障回波仔細加以區(qū)別。

5、電纜路徑尋測時的技巧

由于一般的電纜都有屏蔽層。如果將路徑儀信號加在電纜的芯線和外皮之間，因電纜外皮的屏蔽作用，地面的電磁信號很弱，將大大影響路徑探測距離。要探測遠距離路徑，勢必加大路徑信號產生器的輸出功率，效果還不一定好。在信號源輸出功率一定的情況下，應將電纜兩端的接、地線與系統(tǒng)地斷開，信號源的輸出電纜芯線接電纜外皮，輸出電纜地線接系統(tǒng)地。相當于把整條電纜當做輻射天線，這就大大增強了電纜的地面輻射，可以探測到很遠的電纜路徑。 值得注意的是，電纜輻射增強了，附近的電纜也會感應到路徑信號。有可能尋到別的電纜路徑上去。解決的辦法是：適當減小路徑儀輸出信號的輸出功率；或從被測電纜的終端往回找路徑。這樣就有效地避免了其余電纜感應輻射信號的干擾。不會走錯路徑。

十、電纜故障測試實例

電力電纜故障測試是電纜測試中最大的難題，相對其它電氣測試設備的故障檢測技術來說，難度也是最大的，掌握起來比較困難，另外由于受外部條件的影響以及使用者的熟練程度和經驗決定了電纜故障測試中快速準確。根據(jù)多年的測試經驗我們認為操作者首先必須有“三心”：

信心：電纜維護者首先必須建立起解決故障的信心。利用現(xiàn)有的儀器沒有解決不了的故障。

細心：解決電纜故障的過程中，往往通過細小的變化而捕捉到有用的信息，最終順利解決故障。

耐心：也許你已經花了許多時間而沒解決故障，也許你已費了許多精力及體力，但這時實際上你已走到了解決故障的大門前了，耐心走下去，一定能成功。

光有了“三心”，我們還必須根據(jù)故障類型選擇合適的測試方法，方法正確并有了“三心”，解決電纜故障就不是什么難題了。

（一）開路及短路故障的測試實例

這類故障大多發(fā)生在低壓電纜中，這是由于低壓電纜絕緣層比較薄，加之開關保護等級比較低，接頭工藝較差，鋪設隨意，這樣一旦發(fā)生故障往往是開路及短路故障。

由于低壓電纜大都采用直接埋設，產生的故障點也大都是開放性的，并且低壓電纜一般都不會太長，因此用直埋電纜故障測試儀測此類故障方便而簡單。

實例一

1、測試地點及電纜情況

2、測試儀器

3、測試過程

1）用ZMY-2000發(fā)射機在配電室施加信號，設置為音頻、高檔。

2）測試電纜路徑，將接收機置于音頻，采用波峰法接收，信號在A點處施加，行走在約110米處信號衰減很快，故定為疑點。

3）在另一端B端加信號同樣于C點處很快衰減。

4）用跨步電壓法在C點左右5米范圍內測試得信號變化為“大—小—大”。判斷C為故障點，開挖確認A 點為開放性短路故障點。

4、小結

ZMY-2000直埋電纜故障測試儀在解決低壓電纜故障上往往變得簡單容易，對于電力電纜的故障，常規(guī)的測試方法是向故障電纜施加高壓脈沖，使故障點處放電，通過定位儀對放電處的故障定位。由于施加高壓信號接線比較煩瑣，并需產生幾千伏至幾萬伏的高壓，往往使操作者心理產生害怕。另外常規(guī)的測試方法需要220V電源，而現(xiàn)場往往提供不了電源。對于電纜的開路、絕緣對地短路故障，ZMY-2000能夠很好的解決了這些難題。

用ZMY-2000直埋電纜故障測試儀操作有兩個步驟：

1）信號比較法：

在定位開始前將故障電纜的兩端從系統(tǒng)中斷開，然后將脈沖電壓施加在故障電纜及地極之間。將發(fā)射機信號加至電纜故障相，將接收機選至“波峰法”，沿電纜前行追蹤，仔細觀察信號變化，當信號有急劇減小或嗄然消失（突跳點）地段時，即可確定為大致故障點位置。

2）跨步電壓法：

脈沖電壓在故障點處對地產生放電，產生的電流由故障點處返回發(fā)射點的接地極。泄漏電流在故障點處產生一個電壓梯度，通過測量電壓梯度就能找到故障點。 發(fā)射機對電纜施加特殊頻率的高壓，電壓通過電纜產生的電流經電纜故障點入地，在故障點周圍產生電壓梯度，通過‘A’字架的兩根電極沿電纜路徑測量電位的變化情況。當靠近故障點時，電位差將迅速增加，并在臨近故障點前達到最大值，繼續(xù)前行信號出現(xiàn)大－小－大變化點，在這一變化中的最小點即是故障點。

若兩步測試都在同一點，就可斷定故障點。