肖連奎　李紅波　王瑩梅

摘 要：電纜在施工安裝、運(yùn)行過程中經(jīng)常因外力損傷，絕緣受潮，化學(xué)腐蝕，長期過負(fù)荷運(yùn)行等原因造成故障。一般電纜故障可概括為接地、短路、斷線三類，其故障類型主要有：三芯電纜一芯或兩芯接地；一相芯線斷線或多相斷線，二相芯線間短路；三相芯線完全短路等。針對此類現(xiàn)象，在此，給出了查找電纜故障點(diǎn)的實(shí)測方法。

關(guān)鍵詞：電纜；故障點(diǎn)；測定方法

一、電纜故障的種類與判斷

無論是高壓電纜或低壓電纜，在施工安裝、運(yùn)行過程中經(jīng)常因短路、過負(fù)荷運(yùn)行、絕緣老化或外力作用等原因造成故障。一般三芯電纜故障可概括為接地、短路、斷線三類，其故障類型主要有：三芯電纜一芯或兩芯接地；一相芯線斷線或多相斷線，二相芯線間短路；三相芯線完全短路。

對于直接短路或斷線故障用萬用表可直接測量判斷，對于非直接短路和接地故障，用兆歐表搖測芯線間絕緣電阻或芯線對地絕緣電阻，根據(jù)其阻值可判定故障類型。

二、電纜故障點(diǎn)的定位方法

為了對出現(xiàn)故障的電纜進(jìn)行維修，必須知道故障出現(xiàn)的位置。同常，先大致估計(jì)故障的范圍，然后再在預(yù)估范圍內(nèi)缺點(diǎn)故障的確切位置。

（一）電纜故障點(diǎn)預(yù)估定位

對電纜故障的的預(yù)估定位通常采用脈沖反射法

在首端對電纜施加脈沖波，此脈沖波傳播至故障點(diǎn)時(shí)將產(chǎn)生反射。設(shè)故障點(diǎn)離電纜首端的距離為Lx，脈沖波在電纜中的傳播速度為v，則在時(shí)間tx=2Lx/v時(shí)電纜首端將接受到反射波。因此，可有波速v及接收到反射波的時(shí)間tx，得到故障點(diǎn)離電纜首端的距離Lx=vtx/2.

反射波的信號(hào)強(qiáng)弱對確定tx是十分重要的。設(shè)電纜的波阻抗為Z，故障點(diǎn)的等值電阻為Ra，則在故障點(diǎn)的脈沖反射系數(shù)為r=（Ra-Z）/（Ra+Z）。

對并聯(lián)型故障，設(shè)故障點(diǎn)電阻為Rf，則故障點(diǎn)的等值電阻Ra=RfZ/（Rf+Z），脈沖反射系數(shù)r=-Z/（2Rf+Z），為使反射波的幅值足夠大，反射系數(shù)r的絕對值不應(yīng)小于0.05.由上式可知，Rf的值應(yīng)較小，不應(yīng)大于10Z.

（二）電纜故障的確切定位

1、聲波法。對于高阻抗性故障的電纜，采用聲波法測量。對電纜款間歇施加高電壓脈沖，故障點(diǎn)處絕緣因不斷擊穿二發(fā)出聲波。工作人員在地面使用拾音器、放大器和指示儀表組成的裝置檢測此聲波信號(hào)，根據(jù)所得信號(hào)的強(qiáng)弱變化，當(dāng)指示儀表指示信號(hào)最強(qiáng)時(shí)，此位置即為故障點(diǎn)的確切位置。此方法所用設(shè)備為直流耐壓試驗(yàn)機(jī)。

當(dāng)電容器充電到一定電壓值時(shí)，球間隙對電纜故障芯線放電，在故障處電纜芯線對絕緣層放電產(chǎn)生“滋、滋”的火花放電聲，對于明敷設(shè)電纜憑聽覺可直接查找，若為地埋電纜，則首先要確定并標(biāo)明電纜走向，再在雜噪聲音最小的時(shí)候，借助耳聾助聽器或醫(yī)用聽診器等音頻放大設(shè)備進(jìn)行查找。查找時(shí)，將拾音器貼近地面，沿電纜走向慢慢移動(dòng)，當(dāng)聽到“滋、滋 ”放電聲最大時(shí)，該處即為故障點(diǎn)。使用該方法一定要注意安全，在試驗(yàn)設(shè)備端和電纜末端應(yīng)設(shè)專人監(jiān)視。

2、音頻法。對于具有低阻型故障的電纜，無法對其施加高電壓脈沖，不能再使用上述聲波法?？蓪﹄娎|施加音頻電壓。音頻電纜經(jīng)電纜首端流入電纜芯線，在故障處流至外屏蔽層，并回至電源。在地面應(yīng)用磁場探測此安全檢測音頻信號(hào)，在區(qū)域A能接受信號(hào)，但當(dāng)工作人員進(jìn)入?yún)^(qū)域B后，信號(hào)即消失。信號(hào)有、無的發(fā)生地點(diǎn)即為電纜故障的所在位置。

3、電橋法。電橋法就是用雙臂電橋測出電纜芯線的直流電阻值，再準(zhǔn)確測量電纜實(shí)際長度，按照電纜長度與電阻的正比例關(guān)系，計(jì)算出故障點(diǎn)。該方法對于電纜芯線間直接短路或短路點(diǎn)接觸電阻小于1Ω的故障，判斷誤差一般不大于3m，對于故障點(diǎn)接觸電阻大于1Ω的故障，可采用加高電壓燒穿的方法使電阻降至1Ω以下，再按此方法測量。測量電路如圖3所示

首先測出芯線a與b之間的電阻R1，則R1=2Rx+R，其中Rx為a相或b相至故障點(diǎn)的一相電阻值，R為短接點(diǎn)的接觸電阻。再就電纜的另一端測出a′與b′芯線間的直流電阻值R2，則R2=2R（L-X）+R，式中R（L-X）為a′相或b′相芯線至故障點(diǎn)的一相電阻值，測完R1與R2后，再按圖3所示電路將b′與c′短接，測出b、c兩相芯線間的直流電阻值，則該阻值的1/2為每相芯線的電阻值，用RL表示，RL=Rx+R（L-X），由此可得出故障點(diǎn)的接觸電阻值：R=R1+R2-2RL，因此，故障點(diǎn)兩側(cè)芯線的電阻值可用下式表示：Rx=（R1-R）/2，R（L-X）=（R2-R）/2。Rx、R（L-X）、RL三個(gè)數(shù)值確定后，按比例公式即可求出故障點(diǎn)距電纜端頭的距離X或（L-X）：X=（RX/RL）L，（L-X）=（R（L-X）/RL）L，式中L為電纜的總長度。采用電橋法時(shí)應(yīng)保證測量精度，電橋連接線要盡量短，線徑要足夠大，與電纜芯線連接要采用壓接或焊接，計(jì)算過程中小數(shù)位數(shù)要全部保留。

三、總結(jié)

技術(shù)的發(fā)展是無止境的，尤其是進(jìn)入新的世際后更是知識(shí)爆炸，技術(shù)跳躍式發(fā)展，信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)必然且已經(jīng)融入各行各業(yè)，甚至影響著我們的生活，那么當(dāng)然地應(yīng)該促進(jìn)電纜故障的檢測技術(shù)向前發(fā)展。