电力电缆故障点的测寻方法

1、电力电缆故障点的测寻方法摘要：针对电力电缆在施工及生产运行中出现的各类故障，该文详细介绍了测寻故障时的粗测和精测方法，并列举了惠斯登电桥法和声测法的实例。 随着城镇的发展，用电量愈来愈大，架空线受到城镇地面、空间、环境保护、安全及美观的限制，因此在城镇中大量采用交联电力电缆。无论是在电缆施工还是在生产运行中，都会出现故障，因此及时、准确地测寻到电缆故障点具有重要意义。 1 原因分析 由于外力破坏，或电缆施工时没有严格按照工艺要求而留下隐患；电力电缆老化使绝缘性能降低；大气过电压、操作过电压等都会使电缆产生击穿。这种击穿一般分为高阻击穿和低阻击穿，用万能表电阻档测量绝缘电阻 < 10 kw

2、者为低阻击穿；> 10 kw不能用低压脉冲法测量的为高阻击穿。对击穿故障点的定位可分为两步：先粗测电缆故障点位置范围，然后精测故障点的精确位置。 2 粗测方法 电桥法。用低压电桥测电缆低阻击穿，主要是利用电阻的大小跟电缆的长度成正比，利用电桥原理测出故障相电缆的端部与故障点之间的电阻大小，并将它与无故障相做比较，进而确定故障点距离的原理进行的。用电容电桥测电缆开路、断线，当电缆呈断路性质时，由于直流电桥测量臂未能构成直流通路，所以，采用电阻电桥法将无法测量出故障距离，只有采用电容电桥法，并用高压电桥法测泄漏性高阻击穿。 驻波法。根据微波传输线原理，利用传输线的驻波谐振现象，对故障电缆进行

3、测试，本法适用于测低阻及开路故障。 脉冲法。利用传输线的特性阻抗发生变化时的回波现象，在电缆芯线中加上一定的电压，使其不击穿而产生放电故障。放电脉冲在电缆中传播及反射，用数字示波器测出三个脉冲的位置比例，算出故障点的位置（和局放故障点的方法一样），本法适于高阻击穿。 闪络法。用直闪法测闪络性高阻故障；用冲闪法测泄漏性高阻故障，即能测试电缆所有故障，此法能解决其他方法难于解决的高阻故障。 简易办法。不需要特殊设备，将电缆加电压将故障点反复击穿，并烧穿后，在电缆两端接入3 V电池（或蓄电池）的同时，用两个数字毫伏表同时测量电缆两端芯线对铜带的电压，这两个电压的比值即为故障点到两端的距离比，一般误差

4、在3 m以内。 3 精测定位法 音频法。主要用于低阻故障，测电缆开路、断路故障的定位，用音频信号发生器发送音频电流，电力电缆会发出电磁波，在电力电缆故障点附近的地面上用探头（电感式线圈）沿被测电力电缆走向接受电磁场变化的信号，将信号放大后送入耳机或指示仪表检测信号的变化情况，根据耳机中声响的强弱或仪表指示值的大小定出故障的位置。在电力电缆故障点音频信号最强。 声测法。主要用于高阻故障。加脉冲直流高压于故障电缆芯线和铜带之间，使故障点产生间歇放电，引起电磁波辐射和机械的音频振动，在地面用声波接收器探头拾取震波，根据震波强弱很容易准确判定故障点的位置。 4 实际运用 某10 kV电缆B相接地故障。

5、停电后检查，发现开关正常，电缆A、C两相对地绝缘合格，B相对地绝缘为0，用万用表测电阻只有310 ，此故障类型为单相低电阻接地故障。 针对电缆故障类型，决定首先采用惠斯登电桥法来初步确定故障点范围，然后，用声测法来精确判定故障点位置。 4.1 粗测惠斯登电桥法 接线图如图1所示。 此主题相关图片如下：01.jpg试验设备： ·保珈玛750型直流稳压电源E； ·双掷开关K； ·电阻箱：测量臂电阻R2； ·比例臂电阻R1； ·单臂电桥内的检流计G； ·滑线电阻器：检流计灵敏度调整电阻Rf； 计算方法：电桥平衡时，X = 2LR1/(R1R

6、2)。 在M侧测量的数据：将N侧A、B两相电缆用线短接，E取直流200 V，R1为400 ，R2为970 ，代入上式计算出接地故障点在距离N侧0.58L处。 在N侧测量的数据：将M侧A、B两相电缆用线短接，E取直流200 V，R1为442 ，R2为1371 ，同样代入上式计算出接地故障点在距离M侧0.48L处（即N侧为0.52L处）。 为消除试验引线及短接线等测量误差，取两侧测量的平均值，得出接地故障点大约在距N侧0.55L处。经现场实测此电缆长度为379 m，也就是说接地故障点大约在距N侧208 m处。 4.2 精测声测法 为精确判定故障点位置，需用声测法，具体方法如下： 接线图如图2。 此

7、主题相关图片如下：02.jpg试验设备： ·试验变压器B：220 V/50 kV，5 kVA； ·水阻R：0.10.5 M； ·球隙G：放电电压20 kV； ·电容C：用电缆A相； ·硅二级管D：2DL100/1； ·电阻分压器：50 kV/100 V。 测试方法： 先调整好球隙G的放电电压为20 kV，按试验接线图接好线，升压，当电容器C充电到一定电压时，球隙击穿，电容器电压在B相电缆上，产生火花放电（放电频率一般为23次/s），引起电磁波辐射和机械的音频振动，同时沿电缆线路用声波接收器探头拾取震波，根据震波强弱判定故障点。 注意事

8、项：试验设备应在额定容量内，应监视调压器和电源线的温度。 试验变压器及电缆内护层可靠接地。 查找结果：用声测法查出B相接地故障点位置是在距N侧205 m。 打开盖板后，发现故障点处电缆外表有一洞眼，并对地有放电痕迹。经分析，故障原因是由于负责中间头制作的施工单位施工质量不合格，运行中接头发热损伤了电缆绝缘引起接地故障。 5 结论 惠斯登电桥法只适用于查找电缆的低电阻接地故障，由于存在试验引线及短接线等误差，只在电缆一侧所测量的故障点位置误差较大，当从电缆侧进行测量，并取平均值就可以消除测量误差，提高测量精度。此次故障查找的误差小于1%，故障点距开关侧205 m，用电桥法查找时距开关侧208 m。两者之间误差只有3 m。证明用电桥法查找低电阻接地故障准确性高，方法简单，省时省力。 声测法适用于多种类型的电缆故障