10KV配电线路带电更换直线电杆 (2)(2)

仪器正是利用磁场信号来触发，触发后立即开始采集磁场和声音信号。在故障点正上方，声音从故障点传到地面需要的时间最短，而感受到的声音强度最大。

3．电缆路径仪的工作原理：

在寻找电缆路径时，应将电缆对端相或铠与地连接（如图7所示），然后将电缆路径测试信号发生器在测试端接好，两个测试钳分别夹到对端已环路的相或铠与地之间，打开电源后，便可手持信号接收机寻找电缆路径。用此方法测试，对于埋深1.5米以内的电缆，测试范围能够达到3公里，并且其他并行的运行电缆，对探测没有影响。对于电缆的断线故障，亦可用此方法精确定位，接线方式为“红”色测试钳接故障相，“黑”色测试钳接地，延电缆路径查找时，故障点前后信号强度差距很大。如果电缆较短，不必到对端环路便可直接进行测试，但信号传输距离会小于1公里。

图7 电缆路径仪测试接线

探测路径可采用音峰法和音谷法测量。

音峰法，如图8所示，将探头与提杆呈90°平放于电缆正上方时，声音最大，探头往两侧偏移，声音逐渐变小。测试时探头接收声音最大的路线即为电缆路径。

测寻时应注意探头方向，不要与电缆平行，否则会影响测试效果，电缆转弯和盘余时应仔细分辨。

图8 音峰法

音谷法，图9所示，使用时将探头垂直于电缆，在电缆正上方时没有声音，

向两侧移动探头，音量逐渐变大。

图9音谷法

音谷法的45°法，图10所示，电缆埋深进行测量，将测试探头旋转至45°角，在电缆两侧平行移动，在电缆两侧各有一个无声点，此无声点至电缆正上方的距离，即为电缆的实际埋深。

图10 45°法电缆埋深测量

4．电缆识别仪的工作原理

由发生器将周期性的单极性脉冲馈入到需要识别的电缆中，该电缆需要在远端接地，注意返回电流不要从同一电缆中返回。让流出去的电流仅从这一根电

缆通过，所有其它邻近导体中流过的都是返回电流，即它们的极性相反。除了电流方向这一实际差异外，电流幅度也是一识别特征，流出去的电流仅通过一根导体，而返回电流可通过几根导体，这意味着流出去的电流比流过其它导体的返回电流大。接收机的电流卡钳被用做传感器，卡钳钳住被测电缆，让卡钳上箭头的方向应指向电缆远端，电流流过电缆产生的磁场在卡钳的线圈中感应出电压，该电压极性由电流方向和卡钳线圈的方向决定。只有电流流出的这根电缆指针向右偏，这根就是要找的电缆。所有其它电缆只流过返回电流，指针向左偏、或无脉动电流，指针不偏转。因此，通过判别流过导体的电流方向以及它的大小来找出特定电缆。

图11 电缆识别仪接线图

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四、电力电缆故障查找

1、故障性质诊断

测试前，先用兆欧表和欧姆表测量各相之间和各相对地的绝缘电阻，如果绝缘电阻较高，在另一端把三相导体和地短接，测量三相是否烧断。根据测量结果，选择合适的测试方法。

2、选择测试方法

（1）低阻和短路故障：使用低压脉冲方式测试。电缆相间或相与地间的绝

缘电阻值低于200Ω(约为10倍的电缆波阻抗值)。

（2）断线故障：使用低压脉冲方式测试电缆的单相或多相烧断。

（3）高阻故障：使用脉冲电流方式中的冲击高压闪络法测试。

电缆单相或多相对地的绝缘电阻或者相与相之间的绝缘电阻值低于正常值但高于200Ω。由于泄漏电流大，直流高压加不上。

（4）闪络性故障：使用脉冲电流方式中的直流高压闪络法测试。

电缆单相或多相对地的绝缘电阻或者相与相之间的绝缘电阻值极高，但当给电缆加上直流电压并升高到一定值时（通常是几万伏），突然出现故障点击穿现象，泄漏电流加大，电压下降。这类故障大多在预防性耐压试验时发生，故障现象不稳定。

3、低压脉冲测试法初测距离的应用

（1）接线：选择低压脉冲模式，按图12中所示的方法接好脉冲测试导引线。

图12 低压脉冲接线方法

（2）选择测试波速度

不同电缆的脉冲传播速度是不同的，如LC-100A预置了油浸纸绝缘电缆（160m/μs）、塑料电缆（172m/μs）、交联电缆（170m/μs）。

（3）测试

按启动键，如果在当前量程内看不到故障反射脉冲，可以从小到大逐步增大量程，直至能看到电缆全长。获得满意的波形后，把虚线光标移动到反射脉冲的起始点，此时屏幕右上角显示的即是故障距离。

1）放大显示比例，提高分辨率

当量程大于512m时，把虚线光标移动到反射脉冲的起始点，进入比例菜

单，按动比例键，将把以虚线光标为中心的波形拉宽放大，便于对故障点进行精确定位。比例为100%时，显示分辨率最高。

2）利用记忆比较功能

当只是部分电缆导体出现故障时，可以先测试故障相，并按动子菜单中的记忆键，保存故障波形，在增益和量程不变的情况下，再测试出好相的波形，按动比较键，两个波形将同时显示在屏幕上，两个波形开始出现差异的地方即是故障点。如图13。注意：不同量程下的波形不能进行比较。

图13

4、冲击高压闪络测试法初测距离的应用

高阻故障（电缆单相或多相对地的绝缘电阻或者相与相间的绝缘电阻低于正常值但高于200Ω），泄漏电流大，直流高压加不上，要使用脉冲电流方式中的冲击高压闪络法测试。

对电缆故障施加高压放电的有下面两种情况：

a.故障点放电不充分

如果电压低，间隙击穿放电后加在电缆上的脉冲电压幅值小于故障点临界击穿电压，故障点不会被击穿，放电脉冲将在电缆两端来回反射，直至逐渐衰减消失。如图14。仪器记录到的是周期性交替变化极性的脉冲波形。这时需要调高放电电压。

图14 故障点未击穿波形

b.故障点放电充分

如果施加电压足够高，电缆故障点将被击穿，仪器记录下的波形如图15

所

示。故障点放电脉冲是按负极性记录并显示的，整个波形上故障点放电脉冲的幅值最大。

图15 故障点击穿放电波形

（1）选择脉冲电流模式，配合利用高压测试电源，按图5接线。

（2）在波速菜单中选择电缆类型，选择测试波速度。感器上的箭头方向要顺地线指向电缆，否则会改变波形的极性，以至无法正常判断故障距离。电容和电缆导体之间的地线应尽可能短。

（3）确定接线无误后，按动“启动”键。

（4）高压测试电源接上电，调节升压旋钮，逐渐升电压，用单次放电，使高压通过电容储能施加在被测电缆上，电缆故障点击穿时，放电装置放电声清脆响亮。电缆未击穿时，放电装置放电声沉闷。再通过观察电缆故障测试仪主面是否有波形，判断故障点是否放电。

（5）故障距离计算

仪器被触发后，虚线光标要移动到放电起始点（电流脉冲的起始点是脉冲开始向负极性变化的点），按动“零点”键，实光标会移到放电起始点，然后移动虚光标到第一个故障点反射脉冲的起始点。如图13所示。此时屏幕上显示的距离即为故障距离。

（6）高阻故障定点

当电压达到故障电缆的击穿电压时，停止升压，可使用单次放电操作或转为周期放电方式。这时可利用同步接收定点仪在初测的电缆故障处前后进行测量，在进行声音信号鉴别时，波形识别是主要手段，耳机监听是辅助手段，可以用来验证波形识别的结果。在故障点正上方，声音从故障点传到地面需要的时间最短，而感受到的声音强度最大。挖出电缆，再听或细观察放电点，而最终找出故障点。

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5、电缆路径的查找

如不清楚该电缆的路径，电缆埋于地下，而不是走电缆沟时，可利用电缆路径仪进行路迳的查找。目前，由于顶管技术的发展和城市建设在不断进行中，埋地的电缆路径往往很难查找，对初测的电缆故障处的距离现场不能测量，不能找到故障点附近的电缆，这就需要电缆路径仪帮忙来节省时间。

其可采用音峰法和音谷法测量。

6、电缆识别

如需对故障电缆中间开断时，这时电缆沟有数条同类的电缆时，可利用电缆识别仪查找出所需的电缆，可防止电缆由于挂错牌而错断电缆造成事故，又比人手从电缆一端摸过来可靠和不受环境条件限制。

当然，为确保人身安全，对已确定的电缆，因维修需要开锯前，一定要进行扎钉试验不可少。

五、结束语

随着电缆输电线路的普及电缆故障也随之增多。如何有效缩短电缆故障查找时间直接关系着供电企业的经济效益、供电可靠性与社会形象，同时也与社会生产企业发展、民生密切相关。快速准确的查找故障点，尽快恢复供电。尽量减少给企业生产带来经济损失、居民生活不便。当然，不要盲目的进行电缆故障查找，这样往往费时费力，而且无法准确的进行故障定点判断。应学会利用科学技术，这样做才能做到事半功倍的效果。

参考资料：

【1】王明发，电力电缆故障的诊断与测试，西安电子科技大学

【2】王润卿、吕庆荣，电力电缆的安装运行与故障侧寻，化学工业出版社

【3】于景丰、赵锋，电力电缆实用技术，中国水利水电出版社

【4】韩伯峰，电力电缆试验及检测技术，中国电力出版社

【5】陆国俊、熊俊等，用振荡波电压法检测10kV电缆局部放电的试验研究，:电力自动化设备 Vol.30 No.11 Nov 2010

【6】罗俊华，邱毓昌，杨黎明.10kV及以上电力电缆运行故障统计分析[J].高电压技术，2003，29(6)