电力电缆故障性质的判断

电力电缆故障查找的原理及方法摘要：电力电缆故障查找技术，是电力系统运行维护中极其重要的技术，本文论述了电缆电缆故障查找的原理及方法。

关键词：电力电缆；电力系统运维；故障查找；原理及方法电力电缆以其安全、美观、供电可靠性高等优点，逐步取代了架空线路，成为了电能输送的主要方式。

电力电缆一般敷设于地下且有一定的埋设深度，一旦发生故障，很难像架空线路巡线一样发现故障点，对测试人员的技术水平有一定的要求。

1电力电缆故障性质概述电力系统常见的电压等级有380V，10kV，35kV，66kV，110kV，220kV等，其中10kV及以下称为中低压电压等级，也是故障率较高的电压等级。

电缆故障按照发生故障的位置，可以分为主绝缘故障与外护层故障（单芯），按故障性质可分为：开路，接地，断线，闪络等等。

实际测试过程中，一般根据绝缘阻值的不同将故障分为：高阻，低阻两种故障类型，（高低阻是根据仪器的低压脉冲法在故障点处是否有明显反射来界定）不同的仪器对高低阻的定义略有不同，一般在200Ω-1kΩ左右，针对阻值高低的不同，一般采取不同的测距与定点方法，不同电压等级的电缆故障定位过程基本相同。

2电缆故障查找的方法与原理2.1判断故障性质当电缆发生故障停运以后，首先使用绝缘摇表三相分别对地摇绝缘，初步判断三相阻值的高低。

若兆欧表摇绝缘时显示为“0MΩ”，则需要万用表“欧姆档”再次进行复测，因为“M”是一个相对较大的数量级，万用表复测以后，可能有“欧姆”，“百欧”，“千欧”等等。

准确、详细地区分故障相的阻值，能够帮助现场测试人员合理选择测试相，对于故障查找极其重要。

2.2故障预定位故障预定位也称为故障测距，即使用仪器判断故障点距离测试端的距离；预定位的方法分为两大类，一：波反射法，波反射法的原理为雷达原理，即电磁波在电缆中以一定的波速度传播，遇到阻抗不匹配点后，会产生折反射，反射波形被仪器记录，电磁波在电缆主绝缘中传播的速度是已知的，反射波形与发射波形的距离远近，即表示时间的长短，仪器内部进行自动换算以后通过移动光标即可读出故障距离。

电缆故障测试方法及技巧随着城市的进展扩大，城市电网的改造，电力电缆获得了越来越广泛的应用。

但另一方面，由于电缆处在地下，消失故障很难发觉其故障点位置所在，这对电网的平平稳定运行以及供电牢靠性都带来很大的困难。

对此，我们首先分析了电力电缆故障常见原因，在此基础上，进一步总结出电力电缆常用故障检测方法。

1.电力电缆故障产生的原因（1）绝缘层老化变质：绝缘电缆长期在风吹日晒，在电的的作用下发生了老化，还要受到伴随电作用而来的化学、热和机械作用，从而使介质发生物理化学变化，使介质的绝缘性能下降。

（2）过热：电缆绝缘内部气隙游离造成局部过热，使绝缘炭化。

另外，电缆过负荷产生过热，安装于电缆密集地区、电缆沟及电缆隧道等通风不良处的电缆，穿于干燥管中的电缆及电缆与热力管道接近的部分等，都会因本身过热而使绝缘加速损坏。

（3）机械损伤：如挖掘等外力造成的损伤。

（4）护层的腐蚀：因受土壤内酸碱和杂散电流的影响，埋地电缆的铅或铝包将遭到腐蚀而损坏。

（5）绝缘受潮：中心接头或终端头在结构上不密封或安装质量不好而造成绝缘受潮。

（6）过电压：过电压重要指大气过电压和内过电压，很多户外终端接头的故障是由大气过电压引起的，电缆本身的缺陷也会导致在大气过电压的情形下发生故障。

（7）材料缺陷：电缆制造的问题，电缆附件制造上的缺陷和对绝缘材料的维护管理不善等都可能使电缆发生故障。

2.电力电缆故障性质类别的快速判别2.1电力电缆的故障分类电缆故障若按故障发生的直接原因可以分为两大类：一类为试验击穿故障；另一类为在运行中发生的故障。

若按故障性质来分，又可分为开路、低阻、高阻故障等。

开路故障：指电缆的甲端与乙端一相或者三相*断开。

低阻故障：若电缆相间或相对地绝缘电阻在100k以下的故障称为低阻故障。

高阻故障：若电缆相间或相对地故障电阻较大，以致不能接受电桥或低压脉冲法进行粗测的故障，通称为高阻故障。

它包括泄漏性高阻故障和闪络性高阻故障。

在试验过程中发生击穿的故障，其性质比较单纯，一般为一相接地，很少有三相同时在试验中接地或短路的情形，更不行能发生断线故障。

对电力电缆故障及其检测方法的探讨摘要：随着我国经济建设的高速发展，越来越多的电力电缆将会运用于电力系统。

由于电力电缆具有供电可靠性高、不受地面、空间建筑物的影响、不受恶劣气候侵害、安全隐蔽耐用等特点，因而获得了越来越广泛的应用。

但同时也由于电力电缆的固有缺点，电缆故障难以避免。

电缆故障发生后，如何迅速、准确、经济地对电缆故障定位，尽快恢复供电，减少故障修复费用及停电损失是电力部门十分关注的问题。

下面就电力电缆的常见故障的原因、故障类型和检测办法进行如下探讨。

关键词：电力电缆故障分析检测方法；1 电缆故障性质与分类电缆故障性质的正确判断对于快速检测出故障点是十分重要的。

根据目前的故障检测技术及故障点绝缘电阻值大小，可将电缆故障分为以下几种类型。

其电缆故障情况示意图如图1所示。

图1 电缆故障情况示意图1)开路故障若电缆相间或相对地的绝缘电阻值达到所要求的规定值，但工作电压不能传输到终端，或虽然终端有电压，但负载能力较差，这类故障称为开路故障。

如图1所示，若h点电阻r k=∞，则表明h 点存在断线故障，为开路故障的特殊情况。

2)低阻故障若电缆相间或相对地的绝缘受损，其绝缘电阻将减小。

当绝缘电阻小于10倍电缆特性阻抗时，称为低阻故障。

低阻故障可用低压脉冲反射法进行测量。

如图1所示，若m点绝缘电阻rd=0，则表明m点存在短路故障，为低阻故障的特殊情况。

3)高阻故障若电缆相间或相对地的绝缘电阻低于正常值较多，但大于10倍电缆特性阻抗时，称为高阻故障。

高阻故障不能采用低压脉冲反射法进行测量。

根据故障性质，高阻故障可分为泄漏性高阻故障和闪络性高阻故障。

在对电缆进行预防性试验时，泄漏电流随试验电压的升高逐渐增大。

当试验电压升高至额定电压(有时还远远达不到额定值)时，泄漏电流超过允许值，这种故障为泄漏性高阻故障。

当试验电压升高到一定值时，泄漏电流突然增大且呈现闪络性波动的特点；当电压稍下降时，此现象消失，这种故障为闪络性高阻故障。

输电线路电缆故障检测分析摘要：本文主要阐述了电力工程中输电线路故障分类及其造成原因，并针对输电线路中电缆故障定位方法及检测进行分析讨论，仅供参考。

关键词：输电电线线路故障1 输电线路电缆故障性质的判断所谓故障的性质，就是确定：故障电缆电阻是高阻还是低阻；是闪络还是封闭性故障；是接地、短路、断线，是单相、两相，还是三相故障。

根据电缆故障性质的判断，我们可以采取相应的试验手段以便于快速、准确地测定电缆故障点，若电缆故障为低阻故障，我们则采用脉冲法。

若电缆故障为高阻故障，我们则采用冲击高压闪络法。

1.1 运行中的电缆发生故障时，预报警并显示则有可能是电缆短路或接地故障，此类故障有可能由于短路接地电流大而造成断线故障。

1.2 预防性试验中发现的故障多为高阻故障。

1.3 对故障电缆进行绝缘电阻测定及导通试验。

2 输电线路中电缆预定位方法分析目前广泛采用的是脉冲反射法，即闪测法，（利用故障点闪络进行测距的仪器，简称为闪测仪）进行故障测寻，从而使故障可不经烧穿就能直接进行粗测。

这种方法的优点是：探测快、精度高、适应性强，所用仪器轻便，即可节省时间，又可节省人力，我们多利用脉冲反射法，和冲闪法能够准确的寻找到各种类型的电缆故障，下面就电缆故障的性质和寻测方法进行一下分析：2.2 电感冲闪法冲击高压闪络法根据在测试时，分为电感冲闪法和电阻冲闪法。

不同之处只是与球形间隙相串联的电感线圈l 可改为电阻。

两种方法其原理相似，但电感冲闪法使用更加广泛。

在高阻电缆故障寻测时多使用此方法。

下面仅对电感冲闪法的原理进行一下简单分析。

2.3工作原理：电源接通后，电流通过调压器、变压器整流对电容器充电，当充电电压达到一定数值时，球间隙js 波击穿，电容器c 的电压通过球间隙的短路电弧和一小电感l 直接加到电缆的测量端。

这个冲击电压波沿电缆向故障点传播。

只要电压的峰值足够大，故障点就会因电离而放电，故障点放电所产生的短路电弧便沿电缆送出的电压波反射回来。

电力电缆的故障分析及检测方法
电力电缆是输送电能的重要组成部分，若出现故障则会导致供电中断、损失等问题，因此对电力电缆的故障分析及检测十分必要。

下面介绍电力电缆故障的分类及常用的检测方法。

一、故障分类
1.绝缘故障：电缆的绝缘材料损坏或老化，导致电力泄漏、短路等问题。

2.导体故障：电缆中导体损坏、接触不良、电阻过大等问题。

3.接头故障：电缆接头制作不良、防水措施不够、温升过高等问题。

二、常用检测方法
1.局部放电检测：通过检测电缆运行过程中的局部放电信号，判断电缆的绝缘状态，以便及早判断绝缘缺陷的出现。

2.介质损耗测试：通过测试电缆内介质的损耗，判断电缆绝缘状态的好坏。

3.电容测试：通过量取电缆母线、引出线之间的电容值，推算电缆电容率，以判断电缆绝缘状态。

4.高压测试：通过施加高电压测试电缆的绝缘强度，以便检测电缆的耐压性能。

5.电缆局部放电测量：通过检测电缆中存在的局部放电，判断导体两相之间或绝缘层内存在的故障。

6.时域反射法：通过测试电缆上电磁波信号的传输速度，以检测电缆上的绝缘故障的位置。

7.绝缘电阻测量：通过测试电缆的绝缘电阻变化情况，判断电缆的绝缘状况。

总的来说，电力电缆的故障分析及检测需要多种技术手段的综合运用，只有掌握了各种故障的原因和检测方法，才能及时发现问题，保障供电的连续性和稳定性。

电力电缆故障查找方法与应用电力电缆具有供电安全可靠,受自然气象条件影响少,运行和维护成本相对较少等优点,但在实际的运行中由于城市的施工,电缆附件安装工艺不良,长期过负荷运行等因素致使电缆发生故障,影响供电安全。

如何快速查找故障点,恢复电缆正常供电，是运行维护人员面临的一个挑战。

笔者总结多年的工作经验,给出以下分享。

电力电缆故障点查找一般分四步骤进行：1.故障类型判断2.故障点预定位3.路径确认4.精确定点一、故障类型判断故障判断：用万用表、兆欧表测量电缆的故障电阻，并根据故障电阻大小，判断电缆的故障性质；进一步了解该故障的原因、电缆敷设环境及运行情况等。

电缆故障类型可分为以下5种：1、开路（断线）故障：电缆有一芯或多芯导体断裂或者金属护层断裂。

断线故障一般都伴有经电阻接地的现象。

2、短路故障：电缆的一芯或多芯对地绝缘电阻或者线芯之间绝缘电阻低于10Ω，其中电缆的一芯或多芯对地绝缘电阻低于10Ω的故障也叫死接地故障。

3、低阻故障：电缆的一芯或多芯对地绝缘电阻或者线芯之间绝缘电阻大于10Ω，不高于200Ω（非标准值）。

4、高阻泄露性故障：电缆的一芯或多芯对地绝缘电阻或者线芯之间绝缘电阻大于200Ω。

5、高阻闪络性故障：电缆的一芯或多芯对地绝缘电阻或者线芯之间绝缘电阻非常高，但对电缆进行耐压试验时，当电压加到某一数值，突然出现绝缘击穿的现象。

二、故障点预定位上述故障类型分类的目的是为了选择合适的测试方法，目前电缆故障测距的常用方法主要有电桥法和波反射法（脉冲法）两种。

1、电桥法：测距方法是基于电缆沿线均匀，电缆长度与缆芯电阻成正比的特点。

并根据惠斯通电桥的原理，将电缆短路接地故障点两侧的环线电阻引入电桥回路，测量其比值。

由测得的比值和已知的电缆全长，计算出测量端到故障点的距离。

此方法需要一个截面相同长度相等的完好的相线作为测试辅助相。

适用于短路、低阻与高阻泄露性故障。

2、波反射法（脉冲法）：又分为低压脉冲法、二次（多次）脉冲法、脉冲电流法。

电力电缆的故障检测与诊断方法电力电缆的故障检测与诊断是电力行业中非常重要的一项工作。

随着电力设备的不断发展和电网的快速扩展，电缆的安全和可靠运行对于保障电力系统的稳定供电至关重要。

然而，由于电缆埋藏在地下或地下水中，故障的检测和诊断相对困难。

本文将介绍一些常见的电力电缆故障检测与诊断方法，以期提升电力系统的可靠性和安全性。

一、开路故障检测与诊断方法开路故障是指电力电缆中导体断裂或绝缘失效导致的电流无法正常流通的情况。

针对开路故障的检测与诊断，常用的方法包括：电缆反演法、时域反射法和频域反射法。

电缆反演法是一种利用复杂矩阵计算电缆线路参数的方法，在检测开路故障时，可以通过对电缆两端电流和电压进行分析，计算出电阻和电感等参数，从而判断是否存在开路故障。

时域反射法是一种利用电磁波在电缆中从故障点反射回来的原理进行故障检测的方法。

通过在电缆一端施加短脉冲信号，利用反射波的信号特征来判断故障点的位置和类型，然后通过测量仪器进行分析和诊断。

频域反射法是一种利用频率信号在电缆中传输的原理进行故障检测的方法。

通过在电缆一端施加不同频率的信号，利用反射波的频谱特征来判断故障点的位置和类型，然后通过频谱分析仪器进行诊断。

二、短路故障检测与诊断方法短路故障是指电力电缆中导体之间出现串联导通的情况，导致电流异常增大，可能引发火灾等危险。

针对短路故障的检测与诊断，常用的方法包括：电缆阻抗法、时域反射法和热红外成像法。

电缆阻抗法是一种通过测量电缆两端的电压和电流，计算电缆的等效阻抗来判断是否存在短路故障的方法。

阻抗值的计算可以利用复杂矩阵法或者有功功率法等数学方法进行求解。

时域反射法在短路故障检测中同样也有应用。

通过施加短脉冲信号，利用反射波的特征来判断短路故障的位置和类型。

与开路故障时域反射法类似，需要使用相应的测量仪器进行分析和诊断。

热红外成像法是一种利用红外辐射热图像来检测和诊断电力电缆短路故障的方法。

通过红外热成像仪器，可以感知电缆局部温度的异常变化，从而判断是否存在短路故障及其位置。