电力电缆故障测试技术系列讲座（11）

2、高压电磁法

利用测距及定点时所用的电缆故障测试高压脉冲电源做为发射信号源，对故障电缆的故障相发一高压脉冲信号，当高压脉冲信号通过电缆时，会产生很强的脉动电流通过电缆，同时会有很强的脉动电磁波产生，而现代智能化的电缆故障定点仪可以接收电磁波并显示电磁波大小，当电缆故障定点仪（线圈）位于电缆正上方时，所接收的电磁波强度最大，两边则较弱。信号最强点即为电缆正上方。

此种方法测试简单，在定点的同时就可寻测电缆路径，减少了使用设备，并且测试精度高，不受外界干扰，特别是所加信号不会窜到别的电缆上，而影响测试精度。

九、电缆故障现场测试经验交流

在电缆故障的现场测试中，情况是相当复杂的。产生故障的原因、故障距离、电缆种类、电缆粗细、电缆电压等级、冲击高压幅度、受潮程度、定点现场的环境噪声、电缆埋设深度、发生故障时间的长短、所选用的测试方法等，都直接影响了电缆故障波形的变化。可以说仪器所采集到的波形千变万化，虽然有一定的规律，但各次几乎没有相同的波形。要求每个用户都能熟练检测故障是不现实的。除了经验积累，只有认真学习同行的经验。在无把握判断波形的情况下，用多种方法测试，相互验证后，再下决心到现场定点。在确实听到故障点的震动声后才能动土，切不可乱挖、乱刨、乱锯。否则将造成人力物力财力的浪费，延误恢复供电时间会造成更大的经济损失。

以下是部分现场测试经验，仅供参考。

1、两个或两个以上电缆故障点

高压电缆同时出现两个或两个以上故障的机会很少。一般情况下只有在处理完第一 个故障后，进行预防性试验时才会发现第二个故障。对于低压电缆，出现两个或两个以上故障的机会就比较多。但往往也首先发现一个故障。在做高压冲击闪络测试时，首先击穿的是抗电强度最弱的故障点，处理完第一个后再处理第二个，依此类推。

2、电缆故障点受潮的现象

由于电缆故障点外皮破损（电缆放炮或外力破坏）未及时处理，而故障点又处在水位较高地段，会使电缆故障点进潮气或水汽。此时电缆的绝缘电阻较低，往往只有数百千欧～数十兆欧。是高阻故障但又无法被冲击高压充分击穿，故障点只有泄漏而无电闪络现象。因此，无论冲闪法或二次脉冲法均无法观测到故障点回波。此时应考虑到电缆受潮的可能。解决方法是尽可能提高冲击高压幅度，实在不行，可改用高压电桥电缆故障测试仪进行粗测。由于冲闪时受潮故障点有放电声。如果电缆不长，可直接沿线用声测法定点。

3、故障点近始端的故障和长电缆故障点在远端的波形判别

如果故障点十分靠近测试端，波形较复杂，难于判断距离，且读数误差较大。或电缆较长而故障点又在远端，回波拐点十分圆滑，难于精确判断故障距离，可将冲击高压设备移至终端，即可使波形更便于分析，较为精确读出故障距离。如果故障点十分靠近测试端，定点时，由于球间隙的放电声会干扰故障点的震动声，也可将冲击高压设备移至终端，或将放电球隙放在终端的好相和故障相之间，直流高压经好相加在放电球隙上，进行冲击闪络，在测试端进行精确定点。

4、两种不同导体截面（不同介质）连接的电缆对波形的影响

由于接头处的阻抗不匹配，用脉冲法或闪络法测试时，会在接头处产生波的反射，导体截面积相差越大，反射越强。细电缆向粗电缆过渡，回波的极性与发射脉冲的极性相反，类似短路故障波形。粗电缆向细电缆过渡，回波的极性与发射脉冲的极性相同，类似断路故障波形。值得注意的是，有上述波形的电缆，故障点不一定在接头处。可将接头反射波视为一种固定干扰波，要与故障回波仔细加以区别。

5、电缆路径寻测时的技巧

由于一般的电缆都有屏蔽层。如果将路径仪信号加在电缆的芯线和外皮之间，因电缆外皮的屏蔽作用，地面的电磁信号很弱，将大大影响路径探测距离。要探测远距离路径，势必加大路径信号产生器的输出功率，效果还不一定好。在信号源输出功率一定的情况下，应将电缆两端的接、地线与系统地断开，信号源的输出电缆芯线接电缆外皮，输出电缆地线接系统地。相当于把整条电缆当做辐射天线，这就大大增强了电缆的地面辐射，可以探测到很远的电缆路径。 值得注意的是，电缆辐射增强了，附近的电缆也会感应到路径信号。有可能寻到别的电缆路径上去。解决的办法是：适当减小路径仪输出信号的输出功率；或从被测电缆的终端往回找路径。这样就有效地避免了其余电缆感应辐射信号的干扰。不会走错路径。

十、电缆故障测试实例

电力电缆故障测试是电缆测试中最大的难题，相对其它电气测试设备的故障检测技术来说，难度也是最大的，掌握起来比较困难，另外由于受外部条件的影响以及使用者的熟练程度和经验决定了电缆故障测试中快速准确。根据多年的测试经验我们认为操作者首先必须有“三心”：

信心：电缆维护者首先必须建立起解决故障的信心。利用现有的仪器没有解决不了的故障。

细心：解决电缆故障的过程中，往往通过细小的变化而捕捉到有用的信息，最终顺利解决故障。

耐心：也许你已经花了许多时间而没解决故障，也许你已费了许多精力及体力，但这时实际上你已走到了解决故障的大门前了，耐心走下去，一定能成功。

光有了“三心”，我们还必须根据故障类型选择合适的测试方法，方法正确并有了“三心”，解决电缆故障就不是什么难题了。

（一）开路及短路故障的测试实例

这类故障大多发生在低压电缆中，这是由于低压电缆绝缘层比较薄，加之开关保护等级比较低，接头工艺较差，铺设随意，这样一旦发生故障往往是开路及短路故障。

由于低压电缆大都采用直接埋设，产生的故障点也大都是开放性的，并且低压电缆一般都不会太长，因此用直埋电缆故障测试仪测此类故障方便而简单。

实例一

1、测试地点及电缆情况

2、测试仪器

3、测试过程

1）用ZMY-2000发射机在配电室施加信号，设置为音频、高档。

2）测试电缆路径，将接收机置于音频，采用波峰法接收，信号在A点处施加，行走在约110米处信号衰减很快，故定为疑点。

3）在另一端B端加信号同样于C点处很快衰减。

4）用跨步电压法在C点左右5米范围内测试得信号变化为“大—小—大”。判断C为故障点，开挖确认A 点为开放性短路故障点。

4、小结

ZMY-2000直埋电缆故障测试仪在解决低压电缆故障上往往变得简单容易，对于电力电缆的故障，常规的测试方法是向故障电缆施加高压脉冲，使故障点处放电，通过定位仪对放电处的故障定位。由于施加高压信号接线比较烦琐，并需产生几千伏至几万伏的高压，往往使操作者心理产生害怕。另外常规的测试方法需要220V电源，而现场往往提供不了电源。对于电缆的开路、绝缘对地短路故障，ZMY-2000能够很好的解决了这些难题。

用ZMY-2000直埋电缆故障测试仪操作有两个步骤：

1）信号比较法：

在定位开始前将故障电缆的两端从系统中断开，然后将脉冲电压施加在故障电缆及地极之间。将发射机信号加至电缆故障相，将接收机选至“波峰法”，沿电缆前行追踪，仔细观察信号变化，当信号有急剧减小或嗄然消失（突跳点）地段时，即可确定为大致故障点位置。

2）跨步电压法：

脉冲电压在故障点处对地产生放电，产生的电流由故障点处返回发射点的接地极。泄漏电流在故障点处产生一个电压梯度，通过测量电压梯度就能找到故障点。 发射机对电缆施加特殊频率的高压，电压通过电缆产生的电流经电缆故障点入地，在故障点周围产生电压梯度，通过‘A’字架的两根电极沿电缆路径测量电位的变化情况。当靠近故障点时，电位差将迅速增加，并在临近故障点前达到最大值，继续前行信号出现大－小－大变化点，在这一变化中的最小点即是故障点。

若两步测试都在同一点，就可断定故障点。