1kV電纜故障的診斷及定位

1.引言

　　電力電纜故障探測是多年來困擾供電部門正常供電的主要問題之一。其主要問題在于地埋電纜深埋地下，看不見，摸不著，使得故障點的尋找更加困難。查找一次電纜故障往往需要幾天或十幾天的時間。并且會造成難以估量的停電損失。特別是在城鎮(zhèn)地區(qū)，受地面硬化及建筑物的影響使電纜故障的查找靠大面積開挖已不現(xiàn)實。這需要借助于電力電纜測試儀器來迅速查找出電纜的故障點并精確定位，及時排除故障，恢復(fù)正常供電。我單位于2002年4月購進了西安富博電子電器有限責(zé)任公司生產(chǎn)的YM2000BH電纜故障測試儀，為我們有效解決了這一生產(chǎn)難題。幾年來共查找電纜故障62處，準(zhǔn)確率達100％，首次定位準(zhǔn)確率達94％。我在幾年中的電纜故障查找中摸索出一套快捷有效的方法，現(xiàn)將方法論述如下。

2. 電纜故障的形成及類型

2.1電纜故障的形成

①施工破壞。地埋電纜故障的發(fā)生約80％是由土建施工破壞引起，其中只有20％能直接造成輸電保護裝置保護動作，并能直觀發(fā)現(xiàn)故障點，而80％故障不會引起保護動作，時間短的幾天，長至幾個月，甚至1～2年才會暴露出問題，此時查找電纜故障需用電纜故障測試儀才能發(fā)現(xiàn)此類電纜故障點。

②中間電纜頭制作工藝差。此類故障約占電纜故障的10％左右，現(xiàn)在電纜頭聯(lián)接多采用熱縮材料，而烘烤不勻或烘烤過度，造成絕緣材料熱縮不緊密或熱熔過度，從而降低本身絕緣程度。

③電纜過載或偏相。電纜過負荷及偏相發(fā)熱，引起電纜絕緣材料絕緣強度降低，也是造成電纜故障的一個原因。

④電纜老化。

⑤電纜質(zhì)量差。

2.2電纜故障類型

①高阻故障。指電纜的絕緣電阻大于電纜的特性阻抗，由于常規(guī)電纜的特性阻抗較低，一般在30～70Ω之間，故而我們可以認為故障阻抗100Ω大于時，為高阻故障。這一點與我們常規(guī)的稱呼是不一樣的。

高阻故障的判定可以用數(shù)字萬用表式或兆歐表來判定。用數(shù)字式萬用表作為判定電纜故障更確切一些。

②接地故障。又稱短路故障，指電纜的故障點的實際測量阻抗為0或小于10Ω以下的電纜故障，而一般情況下，完全接地故障比較少見。

接地故障可直接使用數(shù)字萬用表進行測量。

③相間短路。此現(xiàn)象常見于低壓電纜中，測量時表現(xiàn)為相間電阻為0或很小，可用萬用表或兆歐表直接測出，用低壓脈沖也可直接看到測量波形出現(xiàn)反向回波。

④開路故障。此類型故障多發(fā)生在電纜運行時，突然發(fā)生故障而造成電纜過流燒斷、開路，測量時可能會出現(xiàn)短路或高阻故障現(xiàn)象。

開路故障判斷的方法為：

·如果知道電纜的原始長度，在高阻情況下，用低壓脈沖進行測量，測量出來的長度小于實際長度，可初步判斷為電纜開路（正常情況下測量出來的為電纜的全長）。

·三相中如果有一相或兩相的測量長度小于其它相測量長度，也可初步判斷為電纜開路。

·如果在高壓狀態(tài)下，將電纜終端頭短路，測量出來的波形為開路或高阻狀態(tài)，也確定電纜開路。

3.電纜故障的檢測及定位

3.1電纜故障檢測

　　運用電纜故障測試儀可以對電纜的低阻、高阻、開路、短路、泄漏等電纜故障的測試（本篇主要講述低壓脈沖法）。將測試電纜直接連接到被測電纜（故障相）的端頭上，經(jīng)選擇工作方式為低壓脈沖――電纜介質(zhì)――波形采樣，可錄取開路或高阻波形及短路或低阻電纜開路故障波形。電纜故障測試儀接線及波形如圖1所示。

圖1電纜故障測試儀接線及波形圖

　　波形分析：左起第1個波形為發(fā)射波形，第2個波形為故障點反射波形，2個波形的起始端的間距為故障距離。若2個波形中間出現(xiàn)其它波形，則為中間接頭或“T”形接頭，它的幅度小于故障波形。

3.2電纜故障的定位　

　　西安富博電子電器有限公司生產(chǎn)的YM2033電纜故障定點儀是運用地震波接收器接收由高壓發(fā)生器通過球隙與故障點同步放電的原理來實現(xiàn)定位查找。地震波接收器用于接收電力電纜在放電過程中所產(chǎn)生的地震波信號，通過聲音的大小精確確定電纜故障的精確位置。

　　電磁信號接收器用于接收故障電纜在放電過程中所產(chǎn)生的電磁信號，通過電磁信號的強弱和有無，以確定故障電纜是否放電，及粗略判斷電纜的走向。

　　一般情況下，應(yīng)將地震波接收器和電磁接收器配合使用，在電纜故障附近，沿電纜走向“S”形前進，每1～1.5m為1測點，注意辨聽地震波大小及觀察電磁信號的強弱。當(dāng)電磁接收器收到電纜放電的電磁信號時，地震波接收器也同時收到地震波信號時，可判斷故障點應(yīng)在附近，一般距故障點2米左右才能接收到信號，此時應(yīng)減小音量，在有地震波的范圍內(nèi)加密探點，以0.2米為1探點，仔細偵聽，逐步縮小范圍，直至找到聲音最大點即為電纜故障點。如何正確判斷故障點，故障點附近的放電聲