电力电缆故障点精确定位的原理及方法

1、电力电缆故障点精确定位的原理及方法（一）一、声测法：声测法是电缆故障定点的主要方法，多用于测试高阻、闪络性故障和部分低阻故障。使用的设备与冲闪法相同，采用声电转 换器将很小的震动波转换成电信号进行放大处理，用耳机来侦听，听测出最响点即位故障点位置。二、声磁同步法：在实际测试中，环境噪声的干扰增加了声测法准确辨别的难度，由于故障点放电时，除了产生放电声外，还会产生 高频电磁波向地面传播，通过同时接收声波和电磁波方法来判断当前的声波是否由故障点放电引起，这就是声磁同步法。 它是对声波测试方法的改进，提高抗干扰能力。定点环境不可避免存在各种连续噪声和脉冲冲击噪声的干扰。目前单纯的声测法定点仪已经被淘

2、汰，取而代之的是声 磁同步法定点仪。此类仪器通过观察在现场接收电缆被冲击高压击穿时的辐射电磁波和故障点的震动声波同步与否来人 为排除现场噪声干扰，利用故障点震动声音的最大点确定精确故障点位置。尽管此法定点精度不高，一般也能满足要求。 国内大多数厂家生产的定点仪均属此类方法。少数厂家也在液晶屏幕上显示电磁波与地震波的时间差来精确判断故障点 位置，这无疑是一重大改进。我公司研制生产的DDY3000数显同步电缆故障定点仪具备了查找电缆路径、声磁同步法和显示声磁时间差法的全部 优点，并且将声磁时间差转换为定点探头与电缆故障点的实际距离数，并在液晶屏上直接显示出来。在液晶屏上利同时 显示故障距离、电磁信

3、号大小、声波信号大小、同时具有存储记录功能，在故障点正上方，地震波声音最大（此时的地 震波声音大小变化已不重要），读数最小，而且此读数就是故障点距地面的埋设深度。在故障点正上方，探头无论左右移 动还是前后移动，但读数都会变大，尽管地震波声音变化不明显。也就是说，此功能在现场同时也实现了对电缆路径的 精确判断。所以，DDY3000数显同步电缆故障定点仪是目前国内同类型产品中功能最全，抗干扰能力最强、定点最准确 的电缆故障精确定位仪。DDY3000电缆故障定位仪采用本公司所独创的电缆定点新理论。是本公司根据最新研究成果而 开发的具有高抗干扰性，高灵敏度，新型的电缆故障精确定点测试仪器。本仪器采用先

4、进的模拟低噪声设计和高性能滤 波电路相结合，使本仪器抗干扰性能有了极大的提高，采用独创设计和精湛地装配工艺使本仪器具有目前国内最高水准。 对各类电缆故障可精确地进行定点，特别是对交联电缆和电缆封闭性故障具有独到的测试效果。是电缆测试仪器中最新 的更新换代产品。三、电磁法定位法：电磁法测试能够确定电缆的路径及部分电缆故障点（开路故障）大致位置，对于电缆故障特别是开路故障通过观察电 磁波的变化来判断是很方便并且是很准确的。根据实际工作经验，故障的精确位置在信号突然消失处的前后1米左右位置（与 埋设深度等有关）。有几个短路接地点，就会有几个突跳点，一般情况下，离发射机最远的短路接地点信号变化最明显，

5、解决时应首先解决最远 或最明显的信号变化点，解决后重新测试，这时你会发现剩下的故障点信号变化比原来测试时明显得多，重复上述过程分别解 决各个故障。测试条件：整条电缆到地面的距离没有较大的落差（水平敷设），而且测试现场的地面比较平坦；故障点的绝缘电阻 值小于2000欧姆。理论分析表明，故障点即为信号强弱的分界点。在故障点前后约1米的范围，电磁信号会由平稳状态突然 较大幅度地增强或衰减。对某些相间短路也可采用此种方法，此时要注意接收机的方向要和电缆走向一致，找到信号的突跳点。信号由平臆状志妾然被大幅度地增强或褰减 则信号强、弱的寸不点即为低阻故障点对应于地面的籍确位或电力电缆故障点精确定位的原理及

6、方法（二）确定电缆低阻故障点对应于地面的精确位置:示意图）四、跨步电压法测试跨步电压法是我们实际应用中最为有效的方法，其检测原理是：由发射机提供一高压电流，电流经电缆故障点入地，在故障点周围产生一跨 步电压，通过“A”字架的两根电极沿电缆路径测量电位的变化情况。当靠近故障点时，电位差将迅速增加，并在临近故障点前、后达到最大值。若遇多点故障，则可沿着电缆路径测到多点“极性变化点”，再分别找到多点地电突变的“零”电位点。跨步电压法能够对地绝缘故障点的快速准确定位起到良好的效果。尤其对直埋电缆的死接地十分有用，因为单相金属性接地故障点的放电能量与 放电电流的平方和接地电阻成正比，由于接地电阻很小，故

7、故障点击穿间隙放电时声音较轻，无法精确定点，甚至无法定点。当故障点位于公路等路面下时，用A字架就会有一些困难。这种情况下，A字架可在路的两边的泥土中使用。由于地下返回电流从故障点流 出成轮辐状，当A字架通电电流与轮辐线相垂直时有最小的读数，先把A字架处于测边时，有一个零值段的读数出现并记住它。接着旋转A字架 一直到出现最小的零值段读数。以A字架底边为基准线，两等份线交叉点就是故障点。随着电力系统不断扩容，电缆的短路电流也不断增加，对电缆故障点冲击更加厉害，使故障点绝缘电阻有不断减小的趋势，金属性接地故障（绝 缘电阻一般在10欧姆以下，实际情况下，几十欧姆的接地电阻也被称作金属性接地）时有发生，

8、其中绝大多数是单相金属性接地，金属性接地故 障在对其高压冲击时击穿间隙放电声非常轻，故测试难度较大。金属性接地故障的产生及特点：随着系统不断扩容，电缆的短路电流也不断增加，使电缆故障点的绝缘电阻有不断减小的趋势，金属性接地故障时有发生，其中绝大多数是单相 金属性接地。故障点的放电能量与放电电流的平方和接地电阻成正比，由于接地电阻很小，故故障点击穿间隙放电时声音较轻甚至没有，这时无 法精确定点。由于故障点经长期冲击放电，热量积累，在故障点附近产生局部过热现象，可用手触摸来判断，但必须停止高压冲击并使电缆充分放电才可 进行。许多金属性接地都会因外力损伤引起，因此要仔细观察现场，有无可疑情况。不测接地电阻就进行故障测试在碰到金属性接地时会浪费许多 时间，影响