电力电缆故障探测测距与定点方法

电力电缆故障定位的步骤和原理造成电缆故障的原因是复杂的。

要想对故障点进行快速判断，就需要对电缆的工作环境以及常见原因有所了解，这也是减少电缆故障的一个重要途径。

常见的故障原因主要包括外力破坏、电缆质量、电缆中间头制作不达标、管理存在问题、自然现象造成的损伤以及电缆生产质量等。

因故障导致供电中断后，测试人员应合理选择仪器和测试方法快速寻找故障点。

故障点查找的步骤是先故障分析再测距，最后精确定位。

1、故障分析故障分析是了解故障电缆的基本信息，对其进行综合分析，包括敷设方式、电缆长度、型号、走向，以及接头的位置、长度、预留地点、发生故障前运行状况等，了解路径的施工情况，对故障电缆的类型进行初步判断，对其进行绝缘测试。

发生故障后，可在敷设人员处获得施工详细资料，以此来提升故障定位的准确性。

如果不了解电缆的路径和长度，需要在定位时排查清楚，判断故障类型时可借助故障时保护装置动作情况。

2、测距在定位的过程中，测距是最关键的一步，准确的定位是减少检修时间重要途径，特别是在长电缆中，不能准确定位对检修工作的影响更严重。

在实际应用中，为保证测试的准确，可通过多种方法来验证，必要时可通过电桥法或者脉冲电流来验证。

（1）行波法测距原理该方法进行测距中，电缆会从理论上看做均匀长线，以此来对微观传播过程进行分析。

电缆传输线路中的分布参数包括电感元件、电容、电导、电阻等，在任意点的等效电路图中，每个无限小段的电缆传输线路如下图所示：▲均匀长线的等效电路图在长线理论中，影响故障波形分析和性质分析的重要因素包括波的透射和反射、特性阻抗以及波的速度。

其中波速v和特性阻抗分别为：其中C为光速，μ和分别为电缆芯线周围介质的相对导磁系数和相对介电系数。

可看出电波在电缆中的传输速度与芯线材料和界面剂无关，与介电性能相关，不同的绝缘材料中，电波的传输速度有所不同。

特性阻抗为实数，与频率无关。

两种电缆连接时因不同的波阻抗会在连接处存在阻抗不匹配的情形。

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DDY-3000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，DDY-3000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。

DDY-3000电缆故障定位仪采用本公司所独创的电缆定点新理论。

电力电缆故障探测测距与定点方法摘要：电力电缆作为整个电力系统的重要组成部分，一旦发生故障将直接影响着整个电力系统的安全运行。

因此，如何快速、准确地查找电缆故障，减少故障修复费用及停电损失，成为电力工程领域与研究界日益关注的问题。

文章分析了电力电缆故障的原因及分类，探讨了电力电缆的故障测距与定点方法。

关键词：电力电缆；故障测距；故障定点；引言随着我国经济建设的高速发展，我国的城市电网改造工作大力地开展。

由于电力电缆应用成本的下降，以及电力电缆自身所具有的供电可靠性高、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。

然而，与架空输电线路相比，虽然电力电缆的上述优点却为后期电缆的维护工作特别是故障测距与定位带来了较大的难度，尤其电缆长度相对较短、线路故障不可观测性等特点都决定了电缆线路要求有更精确的故障测距方法。

另一方面，电力电缆作为整个电力系统的重要组成部分，一旦发生故障将直接影响着整个电力系统的安全运行，并且如故障发现不及时，则可能导致火灾、大规模停电等较大的事故后果。

因此，如何快速、准确地查找电缆故障，减少故障修复费用及停电损失，成为电力工程领域与研究界日益关注的问题。

1电力电缆故障原因及类型1.1电力电缆故障原因随着电缆数量的增多及运行时间的延长，由于电缆绝缘老化特性等因素，故障发生概率大大增加。

电缆故障点的查找与测量是通讯和电力供应畅通的有力保障，但是因为电缆线路的隐蔽性、个别运行单位的运行资料不完善以及测试设备的局限性，使电缆故障的查找非常困难。

尤其是在狂风、暴雨等恶劣天气中，给故障的查找、维修带来了很大不便。

了解电缆故障的原因，对于减少电缆的损坏，快速地判定出故障点是十分重要的。

电缆发生故障的原因是多方面的，常见的几种主要原因包括：1.1.1机械损伤。

主要由于电缆安装敷设时不小心造成的机械损伤或安装后靠近电缆路径作业造成的机械损伤而直接引起的。

电缆故障精确定点的四大方法
电缆故障精确定点通常按以下4个步骤的顺序进行:
1、判断故障点类型
根据故障的性质，电缆故障可以分为低电阻接地或短路故障，高电阻接地或短路故障、断线故障、断线并接地故障和闪络性故障。

2、根据故障类型选择合适方法及相应的仪器
针对不同的故障类型采用不同的测试方法对其进行测试。

例如针对高阻故障可以使用冲闪法来定位故障位置。

3、粗测定位
粗测定位方法有电桥法、波反射法两种。

目前波反射法定位仪较普及。

但是有几种电缆故障很难用波反射法查找，比如高压电缆护套绝缘缺陷点、钢带铠装低压力缆、pvc电缆和短电缆都无法被定位。

另外，一些高阻击穿点在冲击电压下无法击穿，也难以定位。

4、精确定点。

电缆故障可以采用以下四大方法进行精确定点：
(1) 声测法：它是由高压脉冲发生器对故障电缆放电，故障点产生电弧，并产生放电声音，在电缆直埋情况下，产生地震波，定点仪的声测探头拣拾地震波信号并放大后通过耳机或表头输出。

(2) 跨步电压法：它主要针对对电缆外护套绝缘有要求的外护套接地故障定点，现在对部分直埋的无铠装的低压电缆、电线芯线接地故障、也可以采用跨步电压法定点。

(3) 电磁法及音频法：用电磁波定点或采用音频法定点，即是利
用电缆故障的前后点电磁波信号或音频信号的变化来确定故障点。

(4) 声磁同步法：是将声测法与电磁波法综合应用。

电力电缆故障的探测姓名：XXX部门：XXX日期：XXX电力电缆故障的探测在电网中为了提高供电可靠率，必须增加变电所的出线回路数。

要解决线路走廊与城市规划之间的矛盾，有利于美化城市并与周围环境相协调。

在中、低压配网中已大量采用电力电缆供电，在一些高新技术开发区内已见不到架空线，全部采用电缆供电。

电力电缆万一发生故障就不像架空线方式发生故障后那么容易发现故障点。

1、原因分析电力电缆发生故障的主要原因为：外力破坏、市政建设时野蛮施工；电力电缆施工时没有严格按工艺要求而留下的隐患；电缆老化便绝缘性能降低；大气过电压、操作过电压等。

电力电缆的故障按其性质可分为：开路故障；低阻故障；高阻故障；闪络故障和封闭故障。

按故障的状态可分为：接地故障；短路故障；断线故障；混合故障。

按故障的类别可分为：单相故障；两相故障；三相故障等。

电力电缆故障的探测一般要经过诊断、测距、定点三个步骤。

首先要确定电力电缆故障的性质、状态、类别和故障的严重程度，以确定选择故障的探测方法，达到修复恢复供电之目的。

2、故障的诊断当电力电缆发生故障后，首先根据变电站的继电保护装置动作情况和信号回路所示信号初步判断电缆故障的性质、状态和类别。

进行常规的绝缘电阻试验和“导通试验”。

电力电缆故障的测距方法有：(1)电桥法：将被测电力电缆的故障相与一根非故障相在电缆终端处短接，在电力电缆的始端用单臂电桥接至故障相与被短接的非故障相，测得非故障相的电阻加上故障相故障点之后的电阻之和与故障相故第 2 页共 5 页障点之前电阻之比，根据电缆长度就可以计算出终端至故障点的距离。

(2)低压脉冲反射法：测试时向电力电缆的故障相注入——低压脉冲，该脉冲沿电力电缆传播到阻抗不匹配点——即故障点(为短路点、断线点、接地点等)时，脉冲产生反射回送到测试点由仪器记录下来，根据发射脉冲与反射脉冲的往返时间差和脉冲在电力电缆中传播的波速度，便可计算出故障点离测试点的距离。

(3)脉冲电压法：是利用直流高压或脉冲高压信号击穿电力电缆的故障点，通过记录放电电压脉冲在测试点与故障点往返的时间计算出故障点的距离。

电力电缆故障探测的几种方法一故障性质的确定电缆故障的探测方法取决于故障性质，电缆的故障大致可分如下两类第一类。

因缆芯的连续性受到破坏，形成断线和不完全断线。

第二类。

因缆芯之间或缆芯对外皮间的绝缘受到破坏，形成短路接地或闪络击穿。

有时也发生间有两种情况的混合式故障，但通常以第一类故障为多，其中短路接地又有高阻接地和低阻接地之分。

判断故障方法可用兆欧表进行。

现在一段测量电缆各芯间和对地的绝缘电阻，在将领一段短路，测量有无断线。

二测量故障点距离的方法电缆故障确定之后，要根据不同的故障选择适当的方法，测定从电缆一端故障点的距离，其方法如下1、直流电桥法直流电桥是至今仍广泛应用的一种测距方法。

基于电缆沿线均匀，电缆长度与缆芯电阻成正比的特点，并根据惠斯登电桥的原理可将电缆短路接地，故障点两侧的环线电阻引入直流电桥，测量其比值，由测得的比值和电缆全长，可算出测量端到故障点的距离，其接线图如下：利用直流电桥法可测的故障及测量方法如下。

1）单相接地的测量。

将电桥的测量端子分别接往故障缆芯和完好缆芯，这两芯的另端跨线短接构成环线，于是电桥本身有两臂，故障点两侧的缆芯环线电阻构成另两臂。

2）两相短路或短路接地的测量。

其方法与单相接地基本相同。

两相短路时的测量电流不经过地线成回路，而是经过相间故障点构成回路。

故障相缆芯接往电桥，其一相的末端与完好相短路构成环线，接入两个臂，另一相与电池E串联。

3）三相短路或短路并接地的故障测量。

测量方法与单相接地相同。

2脉冲法。

脉冲法能较好的解决高阻及闪络性故障的探测。

其方法有如下两种。

1）低压脉冲反射法。

是向故障电缆发射低脉冲的测距方法。

可以用来探测断线和低阻断路故障。

2）高压脉冲反射法。

主要用来探测高阻型短路或接地故障及闪络性故障。

这些故障通常发生在中间头或终端头。

高压脉冲法是一种无需烧穿故障点的测量方法。

三定点定点的方法如下1）声测法。

声测法灵敏可靠，较为常用。

除接地电阻特别低（小于500Ω）的接地故障外都能适用。

电力电缆故障测试及定位方法浅析摘要：电力电缆作为电力系统的重要组成部分，一旦发生故障将直接影响到电力系统的安全运行和生产、生活的正常供应。

本文针对电力电缆的常见故障所产生的原因和故障类型，综述了目前在电缆故障测试中采用的各种常用方法和测试流程，总结归纳了如何对应不同类型的故障采用合适的测试方法，并对电力电缆故障定位的新技术及其特点进行了简述。

关键词：电缆故障行波测距定位新技术前言：电力电缆供电以其安全、可靠、有利于厂矿布局，近年来在公司的供电系统中得到了广泛的应用。

但是电力电缆一般都埋在地下，一旦发生故障，如何快速、精确的定位故障点是处理故障、及时恢复供电的关键所在。

通常要经过诊断、测距(预定位)、定点(精确定位)三个步骤来查明故障点。

只有采用合适的故障测试方法，才能尽可能快速、准确地找到故障点，减少因停电造成的损失。

一，电力电缆的故障类型及诊断造成电力电缆故障的原因有很多，比如：机械损伤、绝缘受潮、绝缘老化变质、过电压、材料缺陷、电缆绝缘物流失、设计和制作工艺不良以及护层腐蚀等。

按照故障的性质一般分为低阻（短路）故障和断路故障；高阻泄露故障和闪络型故障两大类。

按照故障出现的部位，通常可将故障类型大致分为断线故障、主绝缘故障和护层故障。

断线一般是由于故障电流过大而烧断电缆芯线或外界机械破坏等原因造成的，其测试比较简单。

主绝缘故障根据故障电阻和击穿间隙的情况，通常将主绝缘故障分为低阻、高阻及闪络性故障。

低阻故障与高阻故障的区分界限一般取电缆本身波阻抗的l0倍，但在实际测试工作中并不要求很严格地区分。

闪络性故障的故障点电阻极高，可给故障电缆施加到较高的电压，故障点才闪络击穿。

预防性试验中所发生的故障多属于这种情况。

高压单芯电缆的护层故障在性质上与主绝缘故障类似，但由于该故障发生在金属护层与大地之间，因而其测试方法与主绝缘故障测试有很大不同。

因护层故障在供电正常运行时故障现象不明显，且在公司供电系统中无相应的检测设备监控电力电缆运行时的各项实时参数，故在本文中不做探讨。

电缆故障的分析与探测定位处理作为连接各种电气设备、传输和分配电能的电力电缆，以其安全、维护工作量少，稳定性高，有利于提高电能的质量等优点，已经得到越来越广泛的应用。

目前，电力电缆所产生的故障在所有供电故障中占了相当大的比重。

如何快速、准确地确定故障点位置和判断出故障类型已成为电力电缆使用和运行过程中十分关键的技术之一。

1. 电缆故障原因电缆故障的最直接原因是绝缘降低而被击穿。

导致绝缘降低的因素很多，根据实际运行经验，归纳起来不外乎以下几种情况：1.1机械损伤安装时损伤：在安装时不小心碰伤电缆，机械牵引力过大而拉伤电缆，或电缆过度弯曲而损伤电缆；直接受外力损坏：在安装后电缆路径上或电缆附近进行城建施工，使电缆受到直接的外力损伤：间接受外力损坏：行驶车辆的震动或冲击性负荷会造成地下电缆的铅(铝)包裂损；因自然现象造成的损伤：如中间接头或终端头内绝缘胶膨胀而胀裂外壳或电缆护套；因电缆自然行程使装在管口或支架上的电缆外皮擦伤；因土地沉降引起过大拉力，拉断中间接头或导体。

1.2绝缘受潮绝缘受潮后引起故障。

造成电缆受潮的主要原因有：因接头盒或终端盒结构不密封或安装不良而导致进水；电缆制造不良，金属护套有小孔或裂缝；金属护套因被外物刺伤或腐蚀穿孔；1.3绝缘老化变质电缆绝缘介质内部气隙在电场作用下产生游离使绝缘下降。

当绝缘介质电离时，气隙中产生臭氧、硝酸等化学生成物，腐蚀绝缘；绝缘中的水分使绝缘纤维产生水解，造成绝缘下降。

过热会引起绝缘老化变质。

电缆内部气隙产生电游离造成局部过热，使绝缘碳化。

电缆过负荷是电缆过热很重要的因素。

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、穿在干燥管中的电缆以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。

1.4过电压过电压主要是指大气过电压（雷击）和电缆内部过电压。

对实际故障进行的分析表明，许多户外终端头的故障是由大气过电压引起的。

过电压使电缆绝缘层击穿，形成故障，击穿点一般是存在材料缺陷。

电缆故障定位仪操作方法一、准备工作1.确定故障段：根据故障报修单、初步现场勘测及故障形态判断，确定故障段的大致位置。

二、器材准备1.电缆故障定位仪：检查仪器是否正常运行，仪器的电量是否充足。

2.测试电缆：检查测试电缆是否损坏，有无短路、断路等故障。

三、现场操作1.连接测试电缆：将测试电缆的各个接线头与故障定位仪的相应接口连接，并确保连接牢固。

2.配置参数：根据故障段的特点和实际情况，在仪器上合理配置参数，包括电压、测试距离、标定点等信息。

3.寻找地线：使用故障定位仪自带的寻地功能，找出测点的地线位置，并连接好地线。

4.设定测试距离：根据实际情况设定测试距离，同时要确保测试距离不要过远，以免影响测试结果的准确性。

5.开始测试：启动故障定位仪，开始测试。

通过监测仪器显示的波形数据，判断电缆的故障类型，并确定故障位置。

6.分析数据：根据波形数据的变化情况，结合故障段的实际情况，进行数据分析，确定故障位置和故障类型。

7.定位故障：找到波形数据异常的点位，即为故障点位。

根据实际情况，使用故障定位仪提供的测距功能，对故障点位进行定位。

8.故障处理：根据定位的具体位置，采取相应的故障处理措施。

如果是线缆破损等故障，可以采用修复或更换线缆的方式解决。

四、注意事项1.操作人员必须具备一定的电力知识和操作经验。

2.在使用故障定位仪之前，必须确保仪器和测试设备处于良好的状态，避免因为仪器故障导致测试结果不准确。

3.在操作过程中，要仔细观察仪器的显示和波形变化，及时调整参数，以获得准确的测试结果。

4.在进行地线连接时，务必确保连接牢固可靠，以避免误操作或意外事故发生。

5.在测试过程中，要注意安全，避免电击等危险。

在需要进行高压测试时，必须采取必要的防护措施。

以上是电缆故障定位仪的操作方法，通过合理的使用和准确的操作，可以快速、准确地定位电力电缆故障，提高故障排除效率，保障电力系统的正常运行。