電纜是電力設備中重要的一個設置，電纜直接影響著電力系統(tǒng)的發(fā)展以及運行。對于電力來說電纜的安全運行直接影響著電力的安全。那么當電力電纜出現故障時我們應該怎么診斷并且對問題進行分析呢？武漢華電高科技術介紹，電力電纜故障可分為開路故障、低阻故障和高阻故障三種類型。
   若電纜相間或相對地的絕緣電阻值達到所要求的規(guī)范值，但工作電壓不能傳輸到終端，或雖然終端有電壓但負載能力較差，這類故障稱開路故障。若電纜相間或相對地的絕緣受損，其絕緣電阻減小到一定程度的故障稱為低阻故障。相對于低阻故障，若電纜相間或相對地的故障電阻較大，則稱為高阻故障，它包括泄漏性高阻故障和閃絡性高阻故障。泄漏性高阻故障是指隨試驗電壓的升高而泄漏電流逐漸增大，且大大超過規(guī)定的泄漏值的故障。閃絡性高阻故障是指絕緣電阻值很大，當試驗電壓升高到一定值時，泄漏電流突然增大的故障。
    在進行電纜故障探測時，先需要進行電纜故障性質判斷，通常是將電纜脫離供電系統(tǒng)，并按下列步驟測量：
    1.用絕緣電阻測試儀測量每相對地絕緣電阻，如絕緣電阻指示為零，可用萬用表或回路電阻測試儀進行測量，以判斷是高阻還是低阻接地；
    2.測量兩相之間的絕緣電阻，以判斷是否是相間故障；
    3.將另一端三相短路，測量其線芯直流電阻，以判斷是否有開路故障。

    一、電纜故障探測技術
    采用的方法主要為低壓脈沖法和高壓閃絡法。
    低壓脈沖法可測量電纜中出現的開路故障、相間或相對地低阻故障；
    高壓閃絡法可用于探測高阻故障。
    低壓脈沖法測量原理是依據均勻傳輸線中波傳輸與反射的原理。將被測電纜看作是一均勻傳輸線，它每一點的特性阻抗是相等的，當從電纜一端發(fā)射一低壓脈沖波時，由于故障點的阻抗發(fā)生了變化，電磁波傳播到該點處就發(fā)生折、反射現象，反射電壓U_e與入射電壓U_i滿足關系式：

    其中：Z_c為電纜的特性阻抗，Z為電纜故障點的等效波阻抗。對于低電阻故障，若故障點對地電阻為R，則該點的等效波阻抗Z＝R／Z_c；對于開路故障，若故障電阻為R，則該點的等效阻抗Z＝R＋Z_c。
    當-1＜β＜0時：說明低阻抗點存在反射波，且反射波與入射波反極性。R愈小，β愈大，U_e愈大；
    當R＝0為短路故障時，β＝-1，U_e＝-U_i：電壓波在短路故障點產生全反射；
    當0＜β＜＋1時：說明開路故障點也存在反射波，且反射波與入射波同極性。R愈大，β愈大，U_e愈大；
    當R＝∞，即為斷線故障時，β＝＋1，U_e＝-U_i：電壓波在斷線故障點產生開路全反射。
    實際用儀器測量低阻、開路故障時，是由機內產生一寬度為0.1～2μs、幅度大于120V的低壓脈沖，在t₀時刻加到電纜故障相一端。此時脈沖以速度v向電纜故障點傳播，并經過同樣的時間?t時間后到達故障點，并產生反射脈沖，反射脈沖波又以同樣的速度v向測量端傳播，并經過同樣的時間?t于t1時刻到達測量端。若設故障點到測量端的距離為L，則有如下關系：

 所以只要記錄t₀和t₁時刻，就可以測出測量端到故障點的距離。
    當對電纜全長進行校準時，往往使電纜終端開路。因此，電纜全長的校準相當于電纜斷線故障的測量情況。電纜存在中間接頭時，由于接頭處的電纜形狀及其絕緣介質等的變化，引起了該點特性阻抗的變化。根據電磁波傳輸理論，該點也存在一定的反射。
    對于高阻故障，由于故障點電阻較大，此點的反射系數β很小或幾乎等于零，用低壓脈沖法測量時，故障點的反射脈沖幅度很小或不存在反射，因而儀器分辨不出來。這時需要用高壓閃絡測量法進行故障探測。
    高壓閃絡法是由直流高壓發(fā)生器產生一負的直流高壓，加到電纜故障相，當電壓高到一定數值后，電纜故障點產生閃絡放電，瞬間被電弧短路，故障點便產生一跳變電壓波在故障點與測量端之間來回傳輸，這時只要測量波兩次經過某一端的時間差即可求出故障點的距離。
    用于擊穿高阻故障點的電源也可以是沖擊高壓。在用沖擊放電進行高阻探測時，應特別注意電纜的耐壓等級，所選用的沖擊電壓的幅值應不超過正常運行電壓的3.5倍。
    二、電纜故障精確定位技術
    由于電纜線路不可能完全直線敷設，用電纜故障探測儀僅能對電纜故障的大致位置進行判斷，而不能確切給出電纜敷設后的準確故障點，所以電纜故障精確定位十分重要。
    傳統(tǒng)的電纜故障定點方法是聽聲法。這種方法的特點是簡單易行，特別是放電聲較大的時候，還是比較理想的。然而，當故障點的直流電阻較小時，放電聲不太大，這時難以奏效?，F在較普遍使用的定點儀是將微弱的機械振動波首先轉換成電信號，由放大電路將這一電信號進行足夠的放大后，再通過耳機還原成聲音，然后通過人機的有機配合，準確地確定故障點的位置。
    不同性質的電纜故障，在定點技術上略有差異：
    1.對于高阻故障的定點，由于故障的阻抗較高，探測時施加的沖擊電壓較高，故障點才會發(fā)生閃絡放電，故放電聲和由此而產生的沖擊振動波一般說來都比較大，較便于收聽、分析和辨別。
    2.對于低阻故障的定點，由于這類故障電阻小，因此故障點的放電間隙也小，致使施加的沖擊高壓在不很高的情況下，故障點便發(fā)生閃絡放電。這時因閃絡放電而產生的沖擊振動波也小，再加上現場其他因素的干擾，放電聲往往不易分辨甚至聽不到放電聲。這時可控制沖擊電壓的高低，并通過加大貯能電容器的電容量，增強放電強度，從而獲得較強、較大的放電聲，便于收聽、分析和判斷故障點的精確位置。
    3.對于開路故障的定點，是在故障相的一端加沖擊高壓，而故障相的另一端用另外兩相和電纜鉛包連接后充分接地，然后利用定點儀在粗測范圍內進行定點。因開路故障類似于高阻故障，其定點方法與高阻故障的定點方法相同。
    如果故障點就在測試端附近，這時故障點的放電聲會被球隙的放電聲所淹沒，因而不易被測聽到。當遇到這種情況時，可以將球間隙放到遠離測試端的另一端，并通過已知的正常相對故障相加電壓，從而達到故障相閃絡放電的目的。這時因串入回路的球間隙遠離測試端，因此故障點的放電聲就比較容易監(jiān)聽到。BPXZ-H系列電纜專用變頻諧振試驗裝置采用了調節(jié)電源的頻率的方式使得電抗器與被試電容器實現諧振，在被試品上獲得高電壓大電流，是當前高電壓試驗的一種新的方法和潮流，在國內外已經得到廣泛的應用。

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