電纜線路檢測
電纜故障測試儀現場試驗
發(fā)布日期：2019-07-31 點擊：26153次
一. 電纜故障產生的機理與原因
1. 產生的機理
電擊穿：電擊穿是當電壓很高，電場強度足夠大時，介質中存在少量的自由電子將在電場的作用下產生碰撞游離，自由電子碰撞中性分子，使其激勵游離而產生新的電子和正離子。這些電子和正離子獲得電場能量后又和別的中性分子相互碰撞，這個過程不斷發(fā)展下去，使介質中電子流“雪崩”加劇，造成絕緣介質擊穿，形成導電通道，故障點被強大的電子流瞬間短路。在電纜故障測試中，使用直流高電壓或沖擊高電壓使電纜故障點擊穿，其作用時間很短，這種方法的原理就屬于電擊穿。
熱擊穿：熱擊穿是電纜絕緣介質在電場的作用下，由于介質損耗而產生的熱量使絕緣介質溫度升高，若發(fā)熱量大于向周圍媒介散發(fā)出的熱量，則溫度持續(xù)上升，隨著溫度不斷升高，使絕緣介質發(fā)生燒焦，開裂或局部熔斷，最后導致擊穿。熱擊穿的作用時間長，一般發(fā)生在電纜運行過程中。
二. 產生故障的基本原因
1.外力破壞
2.附件制造質量不合格
3.鋪設施工質量
4.電纜本體
三. 電纜故障測試的基本步驟
1.故障性質診斷：故障性質的診斷過程就是對電纜的故障情況做初步的了解和分析的過程。然后根據故障絕緣電阻的大小來對故障性質進行分類。再根據不同的故障性質選用不同的測距方法粗測故障距離。然后再依據粗測所得的故障距離進行精確故障定點。在精確定點時也需根據故障類型的不同，選用合適的定點方法。
2.故障測距（粗測）
電橋法：是通過測量故障電纜從測量端到故障點的線路電阻，再依據電阻率計算出的故障距離；或者是測量出電纜故障段與全長段的電壓降比值，再和全長相乘計算出故障距離。一般用于測量絕緣電阻在幾百K以內的電纜故障的距離（目前使用較少）
低壓脈沖法：是在電纜一端通過儀器向電纜中輸入低壓脈沖信號，當遇到波阻抗不匹配的故障點時，該脈沖信號就會產生反射，并返回測量儀器。通過檢測反射信號和發(fā)射信號的時間差，就可以測試出故障距離。操作簡單.測試精度高。主要用于對斷線，低阻故障（也就是短路）進行測試。但不能測試高阻故障和閃絡性故障。而高壓電纜中高阻故障較多。
閃絡法（高壓脈沖法）：通過試驗變向故障電纜中施加直流高壓信號，使故障點擊穿放電，故障點擊穿放電后就會產生一個信號，該信號在測量端和故障點之間往返傳播，通過測量出的往返一次的時間和信號的傳播速度相乘而計算出故障距離。從接法上又分為“直閃法”和“沖閃法”。（直閃法可能會有安全隱患，較少使用）沖閃法加了一個放電球隙和脈沖電容，安全性更高。但波形不易分析，需要有一定的經驗。
多次脈沖法：簡單來講就是低壓脈沖法和閃絡法飛結合。通過試驗變給存在高阻或閃絡性故障的電纜施加高壓脈沖，使故障點出現弧光放電。由于弧光電阻很小，在燃弧期間原本高阻或閃絡性故障變成了低阻短路故障。此時，通過耦合裝置向故障電纜中注入一個低壓脈沖信號，記錄下此時的低壓脈沖波形（稱為帶電弧波形），則可明顯的觀察到故障點的低阻反射脈沖；在故障電弧熄滅后，再向故障電纜中注入一個低壓脈沖信號，記錄下此時的低壓脈沖波形（稱為無電弧波形），此時因故障電阻恢復到高阻，低壓脈沖在故障點沒有反射或反射很小，把帶電弧波形和無電弧波形進行比較，兩個波形在相應的故障點位置上將明顯不同，波形的明顯分歧點離測試端的距離就是故障距離。這就是二次脈沖法，根據脈沖計數方法的不同，又有三次脈沖或多次脈沖。使用這種方法測試需滿足以下幾個條件：一是故障點處能在高電壓的作用下發(fā)生弧光放電；二是測距儀器能在弧光放電的時間內發(fā)出并能接收到低壓脈沖反射信號。一般是通過在放電的瞬間投入一個低電壓大電容量的電容器來延長故障點的弧光放電時間，或者精確檢測到起弧時刻，再注入低壓脈沖信號，來保證能得到故障點弧光放電時的低壓脈沖反射波形。這種方法主要用來測試高阻及閃絡性故障的故障距離，而低阻故障本身就可以用低壓脈沖法測試。
四. 故障定點（精測）
聲測法：該方法是在對故障電纜施加高壓脈沖使故障點放電時，通過聽故障點放電的聲音來找出故障點的方法。
音頻信號法：主要用來測電纜的路徑走向。在電纜兩相間或金屬護層之間加一個音頻電流信號，用音頻信號接收器接收這個音頻電流產生的音頻磁場信號，就能找出電纜的鋪設路徑；在電纜中間有金屬短路故障時，在發(fā)生金屬性短路的兩者之間加入一個音頻電流信號后，音頻信號接收器在故障點的正上方接收到的信號會突然增強，過了故障點后音頻信號會明顯減弱或消失，用這種方法可以找到故障點。這種方法主要用于查找金屬性短路故障或距離比較近的開路故障的故障點，對于故障電阻大于幾十歐的短路故障或者距離比較遠的開路故障，不再適用。
其他方法：聲磁同步發(fā)，跨步電壓法等。
在跟客戶講完儀器設備的原理與注意事項后，我們將整套儀器設備搬到戶外，進行現場的實際操作培訓?？蛻衄F場的故障電纜在戶外的兩個配電柜之間，埋于地下約1.5米左右，長度大約三百多米，是400V的低壓電纜。
首先我們要判斷故障電纜的故障性質：我們用絕緣搖表測量故障電纜相與相，相與地之間的絕緣電阻來判斷故障電纜的故障性質。最終我們測得故障電纜相與相，相與地之間的絕緣阻值都是0，我們以此來判斷故障電纜很有可能是在施工時被挖端了，導致相與相，相與地之間短路。判斷完電纜的故障性質為短路故障后，我們再來尋找電纜的埋設路徑，我們使用路徑儀給故障電纜發(fā)射一個脈沖信號（紅色信號線接故障電纜，黑色信號線接地），然后用我們的音頻信號接收器，接上T型探頭，沿著故障電纜的方向走（當T型探頭在故障電纜的正上方時，接收器發(fā)出有頻率的蜂鳴聲，不在或距離較遠時，則沒有聲音），以此來找到故障電纜的埋設路徑。然后我們用低壓脈沖法進行粗測測距，測出故障電纜的大概距離，我們用閃測儀給故障電纜發(fā)射一個低壓脈沖信號（紅色接故障電纜，黑色接地），設置參數，發(fā)射信號后，故障電纜會返回一個故障波形，我們在波形上可以得到一個大概的故障點距離，我們得到了故障點的大概距離是291米左右。
在得到故障電纜的大概距離后，我們就可以進行精確定點了。我們使用定點儀給故障電纜發(fā)射一個脈沖信號（紅色接故障電纜，黑色接地），再用我們的信號接收器接上A字架，沿著我們找到的電纜路徑走到大約290米左右的位置，將A字架插到地下（A字架兩邊分別為紅色和綠色），看信號接收器指針往那個顏色方向偏轉，再將A字架拔起來根據指針指向的顏色方向插入地下，在看信號接收器指針。如此反復，直到信號接收器指針指向中間為止。（A字架方向需與電纜方向平行）。
