电力电缆精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇电力电缆范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

（1.国网芜湖供电公司，安徽 芜湖 241000；2.国网安徽省电力公司，安徽 合肥 230061）

【摘　要】近些年来， XLPE（交联聚乙烯绝缘）电力电缆被广泛应用于城市电网铺设中。为了及时发现故障隐患、准确预测XLPE电力电缆，确保电力电缆运行的安全性与可靠性，必须努力提升电力电缆局部放电在线检测水平。在简单介绍XPLE电力电缆的局部放电成因后，简要分析其在线检测中的一些常见问题，以供同仁参考。

关键词 XLPE；电力电缆；局部放电；常见问题

随着我国经济的迅猛发展，城市化进程的日益推进，城市电网建设力度正在不断加大。近些年来，XLPE（交联聚乙烯绝缘）电力电缆被广泛应用于城市电网铺设中。由于电力电缆局部放电量与其绝缘状况有着紧密关联，局部放电量的变化情况能够对危及电缆安全运行寿命的缺陷起到一定程度的预示作用，故对绝缘电力电缆的局部放电量进行准确测量，能够有效判断该电缆绝缘品质的优劣。为了及时发现故障隐患、准确预测XLPE电力电缆，确保电力电缆运行的安全性与可靠性，必须努力提升电力电缆局部放电在线检测水平。因此，展开对于XLPE电力电缆局部放电的研究具有重要的意义。

1　XPLE电力电缆局部放电成因

基于XPLE电力电缆的局部放电在线检测是确保产品质量的关键环节，同时又是确保电缆能够安全、可靠和长久运行的重要因素，电力工作者们必须认真分析电力电缆局部放电成因，在实际检测过程中排除相关因素的影响，确保XLPE电力电缆局部放电在线检测结果的准确性。实验证实，XLPE电力电缆之所以会产生局部放电的原因主要有以下几点：

1）当绝缘体中局部区域的场强达到击穿场强的时候，该局部区域就能够产生放电；

2）导体尖端、导体直径或导体表面的毛刺过小的时候，使得临近导体的电场过于集中，从而该区域产生放电；

3）浮动电位的金属体出现感应放电现象，或者因连接点接触不良而产生放电。

在了解XPLE电力电缆的局部放电成因后，XPLE电力电缆生产厂商应严把生产质量关，注重每一道生产工序的质量控制，严格按照相关标准来进行生产。同时采购方与施工方也要严格审查，确保产品质量过关，从源头上给予保证。

2　XPLE电力电缆局部放电在线检测中常见问题分析

在实际检测局部放电的过程中，电力检测人员常常会遇到各种各样的问题。这就要求检测人员应在检测之前，对电缆进行严格检查，排除外界因素的干扰，顺利完成检测任务。同时，对于一些常见问题，应及时记录下来，认真分析问题，并积极寻求有效的解决措施。（见表1）

这些都是XPLE电力电缆的局部放电在线检测中一些常见外部放电问题，只要检测人员再细心、认真一些，就能有效解决这些问题，提高在线检测结果的精确度。而对于内部放电问题，检测人员应根据所得出的放电图形加以区分，并运用示波器找到准确的故障点，剖析原因并采取有效措施来解决。结合自身实践经验，笔者发现，电缆内部放电多数是因为绝缘中存在气泡或者杂质、生产过程中存有外伤、导体单线焊接头崩开等原因，这些都是要在电缆生产阶段必须克服的问题，同时也要求采购方与施工方严把产品质量关。

此外，在检测过程中还会遇到一些特殊情况，必须引起我们的充分重视。

特殊问题1：局放量随线芯弯曲方向的不同而发生变化

在检测电缆时，第一次试验局放量较大，借助示波器定位能够快速确定故障点位置；而在倒轴分段复绕之后，在重新检测，却发现两段电缆局放量均消失不见。

原因分析：这类缺陷多数是因为绝缘中存在气孔，气孔的形状随电缆弯曲方向的不同而发生改变，使得局放量不同。

检测结果： 此根电缆为不合格产品。

特殊问题2： 电缆的长度对局放值造成影响

原因分析：电缆的长度过长，一些缺陷不够明显，增大定位找故障点的难度。

检测结果：将电缆分成两段后缺陷表现的比较明显，定位较为容易。

表1　XPLE电力电缆局部放电在线检测中常见问题

3　结语

总而言之，为了及时发现故障隐患、准确预测XLPE电力电缆，相关检测人员应充分了解电力电缆局部放电成因，并能解决在线检测中存在的一些常见问题，不断提升自身的专业素质，确保电力电缆运行的安全性与可靠性。

参考文献

［1］蒋佩南.XLPE国产交联聚乙烯电力电缆击穿故障的评定和分析[J],电线电缆,2007(2).

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[关键词] 铁路 电力电缆 故障 检测

铁路电力供电系统为除牵引供电以外的所有铁路设施供电，铁路供配电系统是从地方供电部门接引电源，通过铁路变配电所向铁路站区、铁路单位和区间负荷供电。当铁路电力电缆出现故障时，可能引起供电设备损坏，影响铁路列车的正常运行。电力电缆故障给铁路运输业带来的经济损失不容忽视，一方面可能影响铁路列车运行，干扰运输秩序，带来很大的经济和社会影响；另一方面，故障后的维修要投入大量的人力、物力、财力。因此，为了保证铁路电力电缆线路安全运行，必须对电力电缆进行故障监测。

电力电缆故障点的及时、快速查找与测量是提高铁路供电可靠性的必需手段，本文根据本段铁路的供电管理经验，同时参考有关资料，初步总结了电力电缆的常见故障和检测办法。

1 电力电缆常见故障

电力电缆故障点的查找与测量是电力电缆可靠运行的有力保障，但是因为电力电缆线路的隐蔽性以及测试设备的局限性，使电力电缆故障的查找非常困难。了解电力电缆故障的原因，快速地判定出故障点十分重要。目前电力电缆发生故障的原因是多方面的，主要可分为以下几类：

1.1 机械损伤。机械损伤包括电力电缆敷设过程中因拉力过大或弯曲过度而导致绝缘和护层的损坏，以及施工和交通运输中直接受外力作用而造成的损伤等。

1.2 过负荷运行。当电力电缆长期过负荷运行时，会使电缆产生过热现象，使电缆温度升高，过高的温度会加速电缆绝缘老化，致使绝缘薄弱部位击穿。

1.3 电缆头故障。电力电缆中间连接头、终端头是故障较常发生的部位。如由于制作工艺不良，电力电缆头内部含有杂质、气隙等。在强电场作用下，产生放电现象。或电力电缆的金属屏蔽接地不良，造成接地电阻值超过规定值，产生较高的感应过电压，进而导致电力电缆的部分绝缘击穿。

1.4 绝缘受潮。绝缘受潮可能是由于电力电缆的接头密封失效、本身质量问题或电缆护套失效等问题，造成电力电缆故障，通常表现为绝缘电阻低，泄漏电流大。

2 电力电缆故障检测

电力电缆故障检测可分为电力电缆的离线检测和在线监测两大类，其具体检测方法归纳如下：

2.1 故障离线检测

对于离线电缆故障的探测一般包含诊断、测距、定点三个步骤。故障诊断主要是确定故障的类型与严重程度，以便于测试人员判断和选择适当的电缆故障测距与定点方法。故障测距是指在故障电缆芯线上施加测试信号或者在线测量，初步确定故障的距离，为精确定点提供足够信息。故障定点是在粗测距离的基础上，精确确定故障点所在实际位置，以便于立即进行抢修。电力电缆的故障测距方法很多，目前离线测距主要有以下几类：

2.1.1 经典电桥法。用低压电桥测低阻击穿故障，用电容电桥测开路断线故障。具体做法为：电桥两臂分别接被测电力电缆故障相与非故障相，调节电桥两臂上的一个可调电阻器，使电桥平衡，利用比例关系和已知长度就可获得故障距离。电桥法测量结果精确，但需要完好芯线做回路，电源电压不能加得太高。

2.1.2 驻波法。根据微法传输原理，利用传输线路的驻波谐振现象，对故障电缆进行测距，本法适用于测低阻击穿及开路故障。

2.1.3 低压脉冲法。对低阻击穿、短路、开路故障，可在电缆芯线上施加低压脉冲讯号。讯号在电缆传播及反射，用示波器测出脉冲波形而算出故障点的位置。低压脉冲反射法可根据反射脉冲的极性分辨故障类型，但不能用于测量高阻与闪络故障。

2.1.4 高压脉冲法。利用传输线的特性阻抗发生变化时的回波现象，在电缆芯线中加上一定电压而产生放电。放电脉冲在电缆中传播及反射，用示波器测出反射脉冲的位置比例，算出故障点的位置。本法适用于高阻击穿及各种故障，但操作人员的安全受威胁，波形较难辨别。

2.1.5 故障点烧穿法。故障点烧穿法主要应用于高阻故障，通过输入直流负高压对高阻故障点进行处理，产生电弧放电并碳化绝缘介质，使高阻故障变成碳化连接点的低阻故障，再应用低压脉冲法就可以测出，主要用于油纸绝缘电缆。

2.1.6 闪络法。利用故障点在高电压作用下瞬间放电产生多次反射波。其中之一为直流高压闪络测量法（直闪法），主要用于测量电缆的闪络性高阻故障，此法的波形简单、容易理解，准确度高；另一为冲击高压闪络测量法（冲闪法），主要用于测量电缆的泄漏性故障，此法的波形较复杂，辨别难度大，准确度低，但适用范围要更广。

2.1.7 二次脉冲法。这是一种较新的测距方法，对故障电缆释放一个低压脉冲（20～160 V），当故障点的接地电阻大于电缆阻抗5倍，可认为此时故障电缆相对于低压脉冲开路，即在脉冲释放端接收到的反射波形相当于一个芯线绝缘良好电缆的波形；再对故障电缆释放一个足以使芯线绝缘故障点发生闪络的高压脉冲，同时触发释放第二低压脉冲产生电弧，故障点相对于低压脉冲是完全短路，那么在脉冲释放端接收的反射波形相当于一个线芯对地完全短路的波形；将前后两次接收到的低压脉冲反射波形进行叠加，两个波形将会有一个明显的发散点，这个发散点就是故障点的反射波形点。其特点是易操作、多功能，回波图形解释简易，但不能用于测量高阻与闪络故障。

2.2 故障在线监测

由于铁路电力电缆线路的高使用率，特别是高速铁路一级和综合电力贯通线，因此采用现代传感器、计算机技术进行故障在线监测，是实际工程追求的一项热门课题。就目前发展的在线监测分析，主要包含小波变换分析、神经网络和专家系统等，介绍如下。

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关键词：电力电缆；施工管理；施工技术

中图分类号：TU74文献标识码： A

引言

加快电力电缆的改造和铺设工作，不仅能够满足人民的的基本生活用电需要，而且也能够进一步加速我国经济的增长。电力电缆的重新改造对民众和我国经济发展而言有着重要的作用。但是，由于电网铺设比较混乱，涉及面广且需要的技术要求高，导致电网的改造难度加大。如何更好更快的完成电力电缆的铺设工作是电力电缆部门领导所应考虑的首要问题。

一、电力电缆铺设后常见的故障分析

对电力电缆进行改造是因为电力电网在铺设并使用一段时间之后出现了各种各样亟待解决的问题，这些问题有很多，下面我们就重点分析一下其中几个常见的故障。

1、电力电缆收到外界因素的损坏率更大

电力电缆是输电线路，在受到雷击或者高温的情况下容易出现过压或者线路发了烧坏的情况。而且雷雨天气也容易造成树木倒塌从而刮蹭到线路，造成线路的毁坏。这些都是自然因素造成的电力电缆的损坏情况。由于电力电缆的材料可以变卖，而且市场价格很高，所以很多人不惜触动法律铤而走险，毁坏电缆设施，这在前几年十分普遍的现象，而且每年国家在这方面受到的损失很大。近些年来，由于人们对电力电缆重要程度的认识的增强以及国家法律法规建设的不断完善，偷盗电力电缆的现象已经很少会发生了。

2、电力电缆本身的质量问题

电力电缆是输电线路，在使用过程中或产生大量的热能，而且容易受到雨水等物质的腐蚀，所以在选择电力电缆的材料时一定要慎重，因为电力电缆的质量决定着电网是否能够长久安全的运行。电力电缆每天都是在进行高负荷的工作，所以如果电力电缆质量不过关就会造成线路的突然瘫痪，直接威胁到农村人民的用电安全。也会增加国家电力部门的后期维修成本。现有情况下，一些电力施工单位为节约成本，在电力电缆材料选择上动手脚，购买了一些劣质的材料进行电力电缆的安装，这些材料在前期使用中可能不会出现问题，但其耐久性很差，所以时间稍微长一点就会出现问题。笔者认为，为了民众用电安全以及维护国家电力部门的合法权益，我国相关的电力部门应当加强电力电缆铺设工程的检查力度，确保电力电缆安装工程的质量。

3、电力电缆施工工艺选择不合理

电力电缆铺设难度很高，而且大多在空中进行铺设，线路长，施工时间久等原因造成电力电缆安装工程的施工难度系数很高，如果选择不好施工工艺，那么就容易导致电力电缆在后期使用中出现很多问题，而且维修难度大。笔者认为，对电力电缆进行铺设之前，应当设计一套科学合理的施工方案，根据输电线路的特点，充分考虑到实际的环境因素，对电力电缆线路进行铺设。而且在铺设过程中，要设置好每根电线杆的距离，设置好专门的维修平台，以便于后期维修工作的进行。对于容易出现问题的地区，要加强电力电缆的保护措施，在拐角处留有专门的线路长度，以便于线路自身的热胀冷缩变化。

二、电网电力电缆路径及截面的选择

1、对电力电缆路径的选择

电网进行改造的时候，不仅要考虑到路径最短，铺设最便捷等优势，而且还要考虑到水泡、高温、弯曲半径的等因素对电力电缆的影响。在对电力电缆进行改造的时候，要选择合适的路径进行新电路的铺设，确保在达到安全的标准上，使用最少的电缆进行电路铺设。而且新电路也要能够满足电缆允许的弯曲半径以防止电缆由于受热过度和腐蚀等情况所造成的危害。除此之外，在具体的铺设过程中，还要考虑到排水的影响，因为水对于电路的影响很大，可能会直接造成输电电路的瘫痪，所以在改造过程中要注意排水。在条件允许的情况下，尽可能的使用自然排水法，因为自然排水法成本低，效果好。如果无法采用自然排水法，那么就要考虑其他排水方式了。

2、对电力电缆截面的选择

电力电缆的截面大小直接影响到电力电缆的输送情况，如果截面过小，会导致电网无法正常运转，最终造成电网的瘫痪。所以，在对农村电网进行改造时，要将电力电缆截面的大小选择问题纳入进去。要科学合理的选择电力电缆的截面大小。电力电缆的截面面积必须允许升温和机械强度与电压损失等标准。还要充分考虑到地区日益增长的电力需求，尽可能的将电力电缆的截面面积扩大，以确保用电需求，解决用电压力大等问题。当然，截面面积也不能过大，过大的话线路受热程度也就更大，所受到的其他外力的影响也就更大，也就更容易出现故障问题。

三、强化电气工程施工管理的措施

1、提高施工人员素质

在进行电力电缆施工的时候，不仅仅是经验丰富便能满足需要的，人员的专业素质也是必须可少的。所以在进行工程安装的时候应该注意招聘一些专业能力比较强的施工人员，在工程开始前还要对其进行严格的培训，确保其素质能够满足施工的需要，保证电力电缆工程施工的质量。

2、控制原材料的质量

在进行材料选择的时候，必须控制好材料的质量，对采购人员以及相关的监管人员进行合理的管理，实现责任制，确保其采购的材料是合格的。在进行材料合作商选择的时候，可以有意识的选择那些质量比较好并且信誉比较好的供应商，直接在这些商家进货，从而避免一些中间环节，节约大量的资金。在进行材料验货的时候，必须让专业的技术人员检查货物，严格按照要求进行验货，确保材料质量能够达标，并且在验货的时候，还应该做好相应的记录，并且保存好这些记录。

3、做好电力电缆的保护措施

电力电缆安装难度大，后期维护难度也大，所以在对其进行改造时要尽可能的做好保护措施。尤其是在电路接头处和弯曲处，更应当做好保护措施。另外，还要注意做好排水，避免电路因为雨水的挤压造成的瘫痪。线路不在于维护而在于保护，前期做好保护工作对于后期的使用等方面会有很重要的影响。

4、做好电力电缆的施工前期检测工作

做好电力电缆的施工前期监测工作，不仅能够检验出不合格的电力电缆材料，而且能够在施工前进一步的明确施工要求，这对于电力电缆改造工程而言有着极其重要的作用。通过检测，检查出施工前存在的问题，并及时进行纠正，这样有利于改造工程的顺利完成。只有施工前期的检查彻底，才能够及时的避免一些无关的事故的发生，才能够保证改造工程的按质按量按时的完成。

5、在施工过程中注意电缆保护

在前期检测无误的情况下，在进行具体的施工中也要注意对电缆的保护工作，因为铺设难度大，所以在具体的施工中对于电缆的损害因素也多，做好施工中的质量控制工作就显得尤为重要。在施工中注意对电缆的保护也是防止电缆在安装中出现安全隐患以及避免电缆出现人为破坏等。

结束语

电缆施工与管理人员一定要充分认识到电缆施工管理的重要性以及存在的各种问题，通过自身的学习和经验的不断积累，不断提高在实际工作中的专业能力，为我国的电力事业做出更大的贡献。

参考文献

[1]. 王年生.对电力电缆工程管理中常见问题及对策的综合探讨[J].科技传播.2010(18)66

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关键词 电力电缆；故障测距；低压脉冲比较测距法；EMTP仿真

中图分类号：TM764 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）18-0043-01

地下电缆如果发生故障，寻找故障点会非常困难，需要耗大量的人力物力，更严重的是带来巨大的停电损失。所以有效、快速、经济地找出电缆故障是一个势在必行的事情，越来越引起各方面的关注。

1 概述

故障测距的任务就是当线路的某一点发生故障时，通过线路两端的实测电流、电压及线路阻抗等参数来计算出故障距离。

本文分析电力电缆故障产生的原理、故障产生的原因、以及故障的类型和故障性质的判断。简单介绍了现阶段几种常用的电缆故障测距算法。

2 电力电缆故障的产生原因

电力电缆故障产生的主要原因有绝缘受潮、绝缘过早老化、过电压的激发导致电缆绝缘击穿、机械损伤类、产品自身质量缺陷等。

3 电力电缆故障性质的诊断

电力电缆故障的性质决定采用电力电缆故障测距的方法。电力电缆故障的性质的判断，就是指确定故障电阻是低阻还是高阻；是封闭性还是闪络性；是接地、短路，还是混合故障，是单相、两相，还是三相故障。然后结合故障发生时伴随的现象，大概判断出故障的相应性质，再根据故障性质类型来确定对应的处理方法。

4 电力电缆故障测距算法

电力电缆故障性质确定后，就可确定故障测距方法。故障测距是测量从电缆的测试端到故障点的电缆长度。而在目前的实际测试中，首选的是行波测距法测试故障距离，对于用行波测距法无法测试回波的特殊的主绝缘和护层故障，可以用电桥法进行故障测距。

电桥法的基本原理：利用电桥平衡时，对应桥臂电阻的乘积相等，而电缆的长度和电阻成正比的原理进行测试的。电桥法的优点是：简单、方便，且精确度较高，测量短路故障、低阻故障十分方便。

低压脉冲反射法的基本原理：低压脉冲反射法是给故障电缆注入一个低压脉冲故障电缆，脉冲会在电缆中传播，而当脉冲碰到阻抗不匹配点（故障点或中间接头等）时会反射回来，通过发射脉冲与反射脉冲的时间差，再根据脉冲在电缆中传播速度，就可以得该点到测量点的距离。

5 电力电缆故障仿真算例

在本次仿真中，单相电缆模型看成多个单相型等值RLC线路组成的分布参数模型，参数进行如下设置：单位电阻，位电感，单位电容，线路长度。

单相短路接地故障电缆的脉冲反射波形如图1所示。

从表1可以看出故障距离太远或者故障距离太近都会使测距误差比较大。原因是当故障发生在测量点附近时，因为入射波和反射波发生了叠加，使得第一个反射波难以辨别，即使采用了比较测量法，也无法完全消除测量端存在的死区；当故障离测量点比较远时，由于电力电缆有介质损耗，行波在传输过程中会发生衰减，这样会使得反射波形畸变较大，影响测距结果的精度，而使得误差变大的结果。

6 仿真结论

在低压脉冲比较测距原理的基础上，采用EMTP仿真平台，对开路和短路故障进行仿真研究，形成了低压脉冲法故障仿真模型，用这个模型模拟不同故障距离下低压脉冲法测距的测试过程。记录的波形数据按上述比较法处理方法进行处理，验证了该方法用于低压脉冲比较测距法的可行性。

7 结论与展望

1）电力电缆故障检测的方法很多种，但是目前还没方法可以解决所有的故障检测问题。所以要具体问题具体分析，从电力电缆的故障原因、类型及电缆的敷设特点等各方面因素综合考虑，选择比较合理的方法来进行故障的精确定位。

2）目前的电缆故障测距方式大都是离线测试，需要断电并且需要较长的故障修复时间，而在线检测具有更为明显的经济效益和社会效益，这使得在线测距成为电缆测距技术成为一种发展趋势。

参考文献

[1]董新洲，刘建政，张言苍.行波的小波表示[J].清华大学学报（自然科学版），2001，41（9）：13-17.

[2]徐振.行波原理在线路故障测距中的应用[C].东北六省一市电机（电力）工程学会输配电技术研讨会2005年年会论文集.

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【关键词】电力电缆；电缆故障；测距；定位

1 电力电缆故障原因分析

造成电力电缆故障的原因很多，主要可以归纳为以下几个方面：（1）电缆机械故障。在电缆安装或其他电力项目施工过程中，由于操作不当的因素造成电缆遭到破坏；由于地势改变导致电缆变形；（2）电缆表皮损坏。由于电缆长期暴露在空气中，在氧气、水分或酸碱性物质侵蚀作用下，电缆表皮遭到破坏；（3）由于电力负荷不断的升高，在电缆长期运行过程中，电缆温度持续高温，绝缘层老化问题严重。

2 电力电缆故障测试流程及故障性质判别

一般来说，电力电缆故障测寻分为以下三个步骤：第一步进行故障性质判别，确定电缆故障的性质；第二步进行故障测距，明确故障点具电缆一端的距离；第三步进行故障定位，确定故障点的准确位置。

电缆故障性质判别是选择故障测试方法的基础，电缆故障主要分为导体损坏以及绝缘体损坏两大类，其中电缆底线损坏、芯线损坏等都属于导体损坏；低阻故障、汇漏高阻故障、闪阻高阻故障等属于绝缘介质故障。对于电缆故障性质的判断，一般需要通过相关的测量以及参数来确定。

3 电力电缆故障测寻技术在电缆故障测试中的应用

3.1 电缆故障测距

电力电缆故障测距就是确定故障发生点到电缆任意一端的距离，目前主要测距技术包括行波法以及阻抗法。

3.1.1 行波测距法

电压脉冲反射法：在发生故障的电缆中注入低压脉冲，使其在故障电缆中传播，当低压脉冲遇到故障点时会发生反射，记录脉冲传播时间以及反射时间，根据两者之间的差值换算就能测得故障点具测试点距离。

脉冲电压法：脉冲电压法就是利用高压信号直接击穿故障点，并通过记录高压脉冲在测试点与故障点往返一次时间，换算出两者之间的距离，在电缆闪络行故障以及高阻故障中较为适用。利用高压脉冲将故障点瞬间击穿的信号，对故障点不必进行永久性烧伤，采用这种测距方法测试速度快，但由于适用高压脉冲，安全性能略差。

图1 高压脉冲波形示意图

脉冲电流法：脉冲电流法与电压法原理相似，主要利用电流耦合器进行电缆中行波信号的收集，采用高压将电缆故障点击穿，并用仪器记录击穿时产生的电流行波信号，计算信号在测量点与故障点往返时间。与脉冲电压法相比，电流法安全性能高，且电流脉冲信号更容易辨别。

3.1.2 阻抗测距法

直流电桥法：将故障电缆与非故障电缆短接，并将其分别与电桥两端相连，调节电桥双臂上电阻器，时电桥保持平衡，通过已知电缆长度以及相应的比例关系就能计算出故障点具测量点距离。这一测距方法原理简单，精确度高，但是由于高阻故障、闪络行故障电缆中电阻较大，不容易探取电桥电流，所以不适合此法测距。

高阻故障法：对带有高阻故障的电缆施加正弦高压信号，故障点就会发生闪络，故障点的此时故障点的高阻就变为弧电阻。因电弧呈现电阻性，且流过故障点的电流和故障点两端的电压同相位，在采集到线路首端的电压与电流后，基于分布参数线路理论就可以求出沿线路各点的电压与电流，从而定位故障点。利用这一故障测距方法可解决当故障电阻比较大时，经典阻抗法不再适用的情况。但该方法还存在一些缺陷：当故障接近测试端时，相量差接近于零，所以相对误差是很大的，同时易受干扰、测量精度难以保证。

3.2 电缆故障定位

图2 电力电缆故障定位系统操作图解

3.2.1 声测法

利用专用的高压信号发生器，将10kv直流电压加入故障电缆中，此时故障点就会被反复击穿而放电，并且发生机械振动；此时利用灵敏度极高的声电转换器，在地面完成电缆振动波向电信号的转换，并将此信号做放大处理，利用专用仪表测试声音的强弱，声音最强处即为故障点。这种故障定位原理简单，操作简便，但这种定位方法不适用于低阻故障定位，这是由于低阻故障释放的电量较小，给信号采集工作增加难度。

3.2.2 声磁同步法

声磁同步法定位原理：声音信号与磁信号在同一介质中传播速度不一样，用专用的仪器探头对两种信号进行检测，记录两种信号从探头到故障点的时间，声音传播时间最短地点即为故障点。这种定位方法主要用于电缆闪络行故障以及高阻故障。

3.2.3 音频感应法

在故障电缆短路相芯线之间接通1kHz的音频电流，音频电流会发生电磁波，电磁波信号会通过电缆传播，艳电缆方向利用仪器探头收集电磁波信号，并将信号送入专用的信号检测仪器中，音频信号最强点为故障点。这种故障定位方法主要用于低阻故障，具有操作简单、使用设备少等优点，但故障定位的精确性与上诉方法相比略差。

4 总结

随着科技的进步，越来越多的先进技术应用到电缆故障测寻中，故障测试精度、测试环境会不断的被完善，为我国电力系统运行的安全稳定做出更大的贡献。

参考文献：

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【关键词】电力电缆；故障测距；波形；定点

引言

电力电缆供电以其安全、稳定、可靠、有利于美化城市等优点，获得了广泛的应用。但电缆的故障检修费时费力，给人民生活带来不便，对供电企业的供电可靠性造成很大的影响。寻求一种快捷、准确的电力电缆故障测距方法，以缩短检修时间、减少停电损失，已成为国内外科研技术人员的共同目标。

1、造成电力电缆故障的原因

为了减少电缆的损坏，快速判定出故障点，我们首先要了解电力电缆故障的原因。可以归纳为以下几点：

（1）机械损伤：如挖掘等外力造成的损伤。

（2）绝缘层老化变质：电缆绝缘层长期在电作用下工作，并伴随着化学、热和机械作用，从而使介质发生物理化学变化，绝缘性能下降。

（3）过热：电缆绝缘内部气隙游离造成局部过热，使绝缘炭化。

（4）护层的腐蚀：因受土壤内酸碱和杂散电流的影响，埋地电缆的铅或铝包遭受到腐蚀而损坏。

（5）绝缘受潮：中间接头或终端头在结构上不密封或安装质量不好而造成绝缘受潮。

（6）过电压：许多户外终端接头的故障是由大气过电压引起的，电缆本身的缺陷也会导致在大气过电压的情况下发生故障。

另外还有材料缺陷、设计和制作等问题。

2、电力电缆故障性质的分类

根据故障电阻与击穿间隙情况，电力电缆故障的类型大体上分为四大类：低电阻故障、高电阻故障、开路故障以及闪络性故障。

（1）低阻故障

电缆相间或相对地绝缘受损，其绝缘电阻小到能用低压脉冲法测量的一类故障。发生低阻故障时，故障电阻一般小于10Z0（Z0为电缆的波阻抗，一般不超过40?）。短路故障是低阻故障的特例。

（2）高阻故障

相对于低阻故障而言，高阻故障电力电缆的一芯或数芯对地的绝缘电阻或芯与芯之间的绝缘电阻低于正常阻值较多，但高于10Z0，而芯线连接良好。

（3）开路故障

电缆的各芯绝缘良好，但有一芯或数芯导体断开或虽未断开但工作电压不能传输到终端，或虽然终端有电压但负载能力较差。开路故障的典型例子就是断线故障。

（4）闪络性故障

电缆的一芯或数芯对地绝缘电阻或者芯与芯之间绝缘电阻比较高，但当对电缆进行直流或交流耐压到某一值时，出现突然击穿现象。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、电力电缆故障测距的步骤

电力电缆故障测距一般要经过诊断、粗测、定点这三个步骤。

3.1电力电缆故障性质的诊断

电力电缆故障性质的诊断，就是先要确定电缆故障的类型与严重程度，以便测试人员选择适当的故障测距与定点方法。

首先测试故障电缆的绝缘电阻，测量每相对地电阻确定是否是接地故障，相间电阻判断是否为短路故障，阻值判断是高阻或低阻故障。对于阻值较低的低阻型故障还应该用万用表测量电阻值，如果有就说明是闪络故障。

3.2电力电缆故障粗测

在故障性质诊断准确后，可进行电缆故障粗测，又叫预定位，即在电缆的一端使用仪器确定故障距离。下面介绍一些目前经常使用的故障预定位方法。

3.2.1电桥法

基于电缆长度与缆芯电阻成正比的特点和惠斯登电桥的原理，可将电缆短路接地、故障点两侧的环线电阻引入直流电桥，测量其比值。由测得的比值和电缆全长，可算出测量端到故障点的距离。

电桥法的优点是比较简单，精确度较高，但只适用于低阻故障，一般的高阻和闪络性故障不易探测。必须已知电缆准确长度，当一条电缆由导体材料或截面不同的电缆组成时，还要进行换算。且不能用于测量三相短路故障。

3.2.2脉冲电压法

利用直流高压或脉冲高压信号把故障点击穿，然后通过电压脉冲在观察点与故障间往返一次的时间来测距，它适用于高阻和闪络性故障。优点是不必将高阻与闪络性故障击穿，测试快；适用于各种故障，对电缆原始资料的依赖性少。缺点是安全性差，易发生高压信号窜入，损坏仪器；测试可靠性差，增强了复杂性且降低了电容放电时的电压，使故障点不易击穿；在故障放电特别是冲闪时，波形难以分辨。

3.2.3脉冲电流法

脉冲电流法是通过一线性电流耦合器测量电缆故障击穿外产生的电流脉冲信号的方法。它实现了仪器与高压回路的电耦合，省去了电容与电缆之间的串联电阻与电感，简化了接线，传感器耦合出的脉冲电流波形较容易分辨。所以相对于脉冲电压法而言，此法得到了更广泛的应用。

3.2.4低压脉冲法

低压脉冲法是测试时向电缆注入一低压脉冲，该脉冲沿电缆传播到阻抗不匹配点，如断路点、短路点、中间接头等，通过故障点反射脉冲与发射脉冲的时间差原理来测距。根据波形极性还可判断故障性质，如短路故障的反射脉冲与发射脉冲极性相反，断路故障反射脉冲与发射脉冲极性向同，因此低压脉冲法适用于测试交联电缆低阻、短路、断路故障。

3.2.5二次脉冲法

二次脉冲法是目前运用较多、方便准确的故障测距方法。其工作原理是：低压脉冲结合高压发生器发射冲击闪络，在故障点起弧的瞬间通过内部装置触发一低压脉冲，此脉冲在故障点闪络处发生短路反射，并将波形储存记忆在仪器中。电弧熄灭后，复发一低压脉冲到电缆中，此脉冲在故障点不能被反射，直达电缆末端并发生开路反射，将两次脉冲波形进行叠加对比，会有一个清楚的发散点，即故障点。

二次脉冲法优点是：接线简单，切换容易，安全可靠；自动化程度高，实现自动匹配、判断和计算；测量精度高，结果准确。其缺点是：所用仪器较多；由于故障点电阻要降到很小的数值，如果故障点受潮严重，故障点击穿过程较长，测试时间将相应增加；故障点维持低阻状态的时间不确定，施加二次脉冲的控制有难度。

3.2.6其他方法

除上述几种方法之外，还有利用分布式光纤温度传感器监测电缆沿线的温度变化情况和利用局放试验来确定故障点位置的方法。

目前大部分电缆故障测距方法为离线进行，在线故障测距方法也已出现，但在实际应用中并未得到推广，原因在于电缆线路在检修与维护方面的特殊性，且在线方法并无明显优势。两种测距方法将会长期并存，但从长远来看，在线测距才是未来的发展方向。

3.3故障精确定点

在故障电缆粗测之后，就可根据故障距离与路径找到故障点的大概位置。但由于地下电缆敷设情况复杂等原因，使得粗测点距离实际故障点可能有一定的偏差。为了精确地找到这个位置，就需要进行故障精确定点，有以下几种常用的方式：

（1）冲击放电声测法（简称声测法）：是利用直流高压设备向电容器充电、储能，当电压达到某一数值时，球间隙击穿，设备和电容器上的能量经球间隙向电缆故障点放电，产生机械振动声波，用人耳或设备的听觉来区别。能量大的放电，在地表上就可以辨别，能量小的就需要用灵敏度较高的拾音器设备，来找出放电声音最大的位置。该方法主要用于电力电缆高阻故障的定点。

（2）音频信号法：如果发生了低阻故障，就很难或听不到声测法所检测到的放电声音。这时可以使用音频信号法通过检测地面上磁场的变化，并根据耳机中响声的变化可探测故障点的位置。音频信号在故障点正上方接收到的信号会突然增强，过了故障点后信号会明显减弱或消失，则音频信号最强处即为故障点。

（3）声磁同步法：其基本原理是向电缆施加冲击直流高压使故障点放电，在放电的瞬间电缆金属护层与大地构成的回路中形成感应环流，从而在电缆周围产生脉冲磁场。仪器接收脉冲磁场信号和从故障点发出的放电声音信号，根据检测到的声磁两种信号时间间隔最小的点即为故障点。此法优点在于定点精度较高，抗环境干扰性强，信号易于理解和辨别。

（4）跨步电压法：跨步电压法，通过向故障相和大地之间加入一个直流高压脉冲信号，在故障点附近用电压表监测放电时两点间跨步电压突变的大小和方向来找到故障点。此法优点是可以指示故障点的方向；缺点是只能查找直埋电缆外皮破损的开放性故障，不适用于查找封闭性或非直埋电缆的故障。

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【关键词】电力电缆 故障测寻 粗测

电力电缆故障情况频繁出现，尤其是在部分交通主干线道路出现电缆故障时，将会对公路的正常运行及人们的出行带来很多不便，目前电缆故障测寻方法主要有粗测与细测两种，本文主要对粗测过程中的电桥法，低压脉冲法、高压脉冲法及其实际应用进行研究，以期为电缆故障测寻提供实际指导。

1 电力电缆故障分类

根据电力电缆故障出现的直接原因，我们可以将其故障分为两大类，即试验击穿故障和运行中故障。本文主要对应用较多的试验击穿故障和运行中故障进行具体分析。

1.1 试验击穿故障

试验击穿故障实际上就是在实验过程中发生的击穿故障，这种情况一般可以排除短路、断线、三相同时接地情况，最有可能的就是一相接地或两相接地。

1.2 运行中的电缆故障

运行中的电缆故障包括以下六种情况，一是低阻故障，当导体具备较好的连续性，但电缆一芯或数芯对地绝缘电阻值或芯与芯之间的绝缘电阻值低于10万欧时，我们称之为低阻故障；二是高阻故障，即导体具备较好的连续性，但电缆一芯或数芯对地绝缘电阻值或芯与芯之间的绝缘电阻值高于10万欧，但又与正常值小很多时的电缆故障；三是泄漏性故障，即在进行电缆预防性试验时，在试验电压达到额定试验电压值的过程中，随着试验电压的不断加大，泄漏电流值也会相应的变大，并大于允许值的电缆故障，该故障是高阻故障中的一种，即高阻故障达到极端时的一种具体表现；四是闪络性故障与封闭性故障，闪络性故障即在进行电缆预防性试验时，泄漏电流猛增并快速的出现闪络击穿情况，之后再恢复正常，可能是连续性击穿，也可能是相隔几秒或几分钟的频繁击穿。封闭性故障即存在着闪络性故障隐患的电缆，在较低电压下短时间内闪络击穿完全停止并表现出较好的电气性能，击穿后，待绝缘恢复，击穿现象完全停止的故障，这两种故障一般出现在电缆终端或中间接头内；五是短路故障，即由于电缆绝缘被击穿造成的电缆两芯或三芯接地故障；六是混合故障，即同时具备以上任意不小于两种的故障。

2 电力电缆故障测寻技术及应用

2.1 电桥法测寻故障及实际应用

电桥法测电力电缆故障是一种简单便捷，精确度高的方法。具体操作过程中，首先需要根据电桥原理图实现连接，将电缆故障相与非故障相短接，并将其分别与电桥的两臂进行连接，调节电桥两臂上的一个可调电阻器，使得电桥平衡，从而通过其中的比例关系来获得故障距离，需要注意的是该方法要求电源电压相对较低，并且不适用于三相短路、高阻抗、闪络性故障等。

应用案例：黑龙江省大庆市让胡路区某工业园高压室出现电缆故障，表现为II线530线路零序动作跳闸，在进行抢修中进行电缆三相对地及相间绝缘，并分别测得A相、B相、C相为2000MΩ、3000MΩ、2MΩ，接下来进行电缆耐压实验，经试验得到的结果是C相合上试验电源时保护跳闸，A、B相合格，所以我们可以基本上判定A、B相完好，而C相电缆接地绝缘击穿。在此结果的基础上开始进行电桥法粗测，在业园高压室以C相作为测试端，将电缆另一端的B、C相短接展开测量，使得电桥平衡，此时的电桥臂比例是63：1000，经相关资料显示电缆长度为3982m，那么计算后的故障点应该在高压室502m远的位置，接下来再以B相作为测试端进行测量，最终得出故障点在高压室510m远的位置，此时就可以在距离高压室500m远的地方通过声测法进行细测，果然508m处出现明显放电声，挖开此处发现有以中间头外壳已经被击穿。

2.2 低压脉冲法测寻故障及实际应用

由于电缆在测试脉冲信号的传输过程中，其沿线中的短了点、中间接头、T型接头、终端开路头、短路点等阻抗失配点都会使传输中的脉冲信号进行相应的反射，阻抗失配点的性质主要决定了反射波形形状，而阻抗失配点到测试起始端的距离可以通过反射波形的位置来获得，也就是说可以通过反射波形与测试脉冲信号之间的时差表现出来。

2014年8月黑龙江省大庆市让胡路区某工业园高压室出现电缆故障，表现为I线零序动作跳闸。经电缆绝缘试验，并测得A相、B相、C相的绝缘电阻分别为l500MΩ、1800MΩ、0MΩ，再通过万用表测得B相/E接地电阻为53MΩ，此时，利用低压脉冲法展开B相故障点的粗测，速度 取值172m/μs，在波形图光标移动的过程中，在1237m处发现与发射波明显相反的反射波，接下来可以将测量故障地点确定在距离高压室1237m及附近100m的范围内，并通过声测法进行细测，最终在1230m处听到明显放电声，挖开盖板发现电缆主绝缘击穿。

2.3 高压脉冲法测寻故障及实际应用

高压脉冲法测寻电力电缆故障主要包括两种，一是直流高压闪络法，侧重测量电缆的闪络性高阻故障；二是冲击高压闪络法，侧重测量电缆的泄漏性故障。二者比较而言，前者的波形更容易理解，较为简单，准确度更高一些，后者则相反，但是二者都是通过记录放电电压在测试点与故障点间的往返时间来查找故障点。

应用实例：2014年黑龙江省大庆市某大桥出现电缆故障，表现为I线513电缆故障。线路摇绝缘A相为1.5MΩ，B、C相绝缘正常，经试验，A相1000V耐压试验中设备保护动作跳闸，由此判断A相出现高阻泄漏性故障，根据以上分析采用冲击高压闪络法进行故障测寻，测得总长度为3051m，速度v取172m/μs ，得到故障点在测量点的603m处，此时通过声测法进行细测，最终在611m处发现故障点，A相绝缘层边缘出现明显爬电炭化现象。

综上所述，本文主要通过三个实际案例主要对电力电缆故障的测寻技术进行分析，试图通过冲击高压闪络法、低压脉冲法及电桥法原理让相关工作人员加强多种方法的综合运用，同时由于电缆故障环境的复杂化与故障类型的多样化，还需要进一步加强对细测技术的研究，结合现代高速发展的信息技术，开发新的电力电缆测寻方式。

参考文献

[1]周辉，汪志刚，袁晟.电力电缆故障测寻仪的使用[J].大众用电，2014（03）.

[2]汪敏.电力电缆故障测寻方法的探讨[J].电子世界，2012（05）.