电力电缆故障点定位方法分析

电力电缆故障点定位方法分析

王强

（ 河南省濮阳市供电服务中心 河南 濮阳 457001）

【摘要】：针对采用地埋方式的电力电缆发生故障相比架空线路更难以确定故障点位置的问题,对于电缆的高阻故障点定位过程，介绍了故障性质，采用电桥法、低压脉冲反射法、脉冲电流法等方法进行测量，但由于有些高阻故障点的绝缘电阻很大(几百兆欧甚至更大)且稳定，无论是电桥法还是低压脉冲法、脉冲电流法，受自身测试原理及相关技术的限制，有时候难以对其故障点真正击穿，从而降低其绝缘电阻。针对电缆运行过程中出现的高阻故障,使用万用表、绝缘电阻表判断电缆故障类型,根据故障类型确定相应的测试方法;使用故障测试仪测试电缆的长度,通过电桥法初步确定故障点距离,再使用电缆路径仪器进行查找电缆走向，最后采用声磁同步法对故障点精确定位找出故障点,剥开电缆查明电缆故障原因,以便采取相应的防范措施。该方法容易掌握,尤其对于短距离故障,测试波形更容易分析,能够迅速确定故障距离,使得电缆测试效率更高,定位时间更短。

关键词：故障点 故障测距 分析判断 定位 二次脉冲法

电力电缆故障的定位一般要经过故障性质、故障测距、精测定点四个步骤。

1、判断故障性质:通过万用表和兆欧表测量电缆的绝缘性，初步确定故障的性质，从而选择适当的测试方法对电缆故障进行具体的诊断。

2、粗测距离：在每相电缆线芯上施加低压脉冲测试信号分析故障信息，初步确定故障的距离，为精确定点提供足够精确的信息。

3、精测定点：精确的确定故障点所在实际位置，以便于立即进行维修。精测定点方法主要有声测定点法、感应定点法、时差定点法以及同步定点法等。

4、精测路径：发射端设备在电缆线芯上施加指定频率信号，通过接收端设备进行指定频率信号来判断电缆位置。

电力电缆的故障测距方法分为阻抗法和行波法两大类。

截至目前为止，电力电缆故障定位方法主要以阻抗法和行波法为主。在阻抗法故障定位中，主要采用平衡电桥原理。行波法则包含多种定位方法，主要包含脉冲电流法、二次脉冲法、低压脉冲法等多种方法。利用精准定位进行进一步的判断。精确定位法主要包括声测法以及声磁同步法。

采用阻抗法在电缆故障测距定位中，电桥法是阻抗法的一种，一般都是应用电桥法来实现的。将被测电缆故障相与非故障相短接，电桥两臂分别接故障相与非故障相。调节电桥两臂上的可调电阻器，使电桥平衡，利用比例关系、分压关系和已知的电缆长度就能得出故障距离。电桥法测量结果准确，但需要完好的非故障相作为测量回路。另外，电桥法不能测量三相短路故障。

采用行波法是通过测量行波传播的时间，行波定位法在架空线路故障诊断中应用广泛，定位精度高，可以快速定位故障点。行波法在电缆中首先是以低压脉冲法出现的，该方法基于电磁脉冲折返射原理，当人为故障电缆中注入高频电流脉冲时，前行的电流脉冲在遇到故障点时会产生发射，低压脉冲反射脉冲法简单直观且不依赖与电缆资料，但不能测量高阻故障和闪络故障。电桥法的优点是精度较高，适用范围小，一般的高阻和闪络性故障

查找高压电缆故障准确的位置分析

1. 低压脉冲法

用于电缆的低阻、短路及断路故障。测试时，向故障电缆注入一个低压脉冲使其在电缆中传播，脉冲遇到阻抗不匹配点如短路、断路好中间接头等时发生发射，记录反射脉冲与发射脉冲的时间差。已知脉冲在电缆中的波速度V，低压脉冲发射法的优点是简单、直观，不需要详细电缆原始资料，如电缆导体截面、长度、电阻率等，还可根据发射脉冲的极性分辨故障类型。缺点是不能用于测量高阻及泄露性和闪络性故障。

2. 脉冲电压法

利用直流高压或脉冲高压信号击穿电缆故障点，即发生闪络放电，由放电电压脉冲在观察点与故障点之间往返一次的时间来测距，适用于高阻和闪络故障。该方法的优点是不必把高阻或闪络性故障永久性烧穿，利用故障击穿产生的瞬间脉冲信号，测试速度快，误差小、操作简单。

3、二次脉冲法。在故障电缆上发出低压脉冲。如果特性阻抗没有明显变化，则该脉冲将不会在高阻抗故障点处反射到其他端子。工作人员将需要记录此波形并在故障电缆上重新传输高压脉冲。通过解决故障点将其转换为低电阻故障，从而在应用的设备上出现低压脉冲。故障点直接反射回去，再次记录波形，比较两个波形时，交点或异常位置就是故障点的位置。应用该方法操作相对方便，功能丰富，所获得的两个波形清晰易懂。

4、声磁同步法。对电磁波和声波的当前状态进行分析相结合，以改进声学测量方法以识别特定的故障点。如果地面振动信号和电磁信号同步，则意味着附近是故障点的位置。

结束语

更好的分析和判断理论知识，电桥法和低压脉冲发射法可以很好的解决低阻和断路故障问题，同时达到很高的测距精度；而直闪法、冲闪法以及二次脉冲法用于解决高阻和闪络故障，效果较为理想。如果高压电缆出现故障，准确快速地识别电缆故障。使用准确高效定位方法以及适当的设备来查明电缆故障点，短时间有效的恢复高压电缆故障，并消除由电缆故障引起的停电。减少可能性，为生活和生产提供安全稳定的电力保障。

作者简介：王强，汉族，1983.6，男，大专，河北保定人，高压电缆故障定位方向。