王金峰

遼河油田公司電力集團檢試工區(qū) 124000

淺談高壓電纜探傷的方法

王金峰

遼河油田公司電力集團檢試工區(qū) 124000

本論文針對高壓電纜在運行中可能發(fā)生的各種故障，運用低壓脈沖法、閃絡(luò)法及聲測法等方法找出電纜發(fā)生故障的具體位置，從而對電纜盡快進行處理，恢復(fù)供電。

高壓電纜在運行的過程中可能發(fā)生各種故障，如單相接地、多相短路接地、斷線及閃絡(luò)性故障、電纜頭爆炸等。對于電纜終端頭的故障一般易于發(fā)現(xiàn)，而對于哪些埋在地下或電纜溝內(nèi)的電纜故障，有時不易發(fā)現(xiàn)，而供電又需要盡早找出電纜故障的部位，以便盡快處理。

1.故障性質(zhì)的確定

電纜故障的探測方法取決于故障的性質(zhì)，因此探測工作的第一步就是要判明故障的性質(zhì)。一般情況下電纜故障分為五種類型：接地故障（分為高阻和低阻）、短路故障、斷線故障、閃絡(luò)性故障、混合型故障。

判斷電纜故障性質(zhì)，一般多采用1000V或2500V兆歐表及萬用表進行測量，判斷方法如下：

1）首先在任意一端用兆歐表測量電纜各芯對地絕緣電阻值，判斷是否有接地故障。

2）測量各芯間的絕緣電阻，判斷有無相間短路故障。

3）如測得絕緣電阻為0，可應(yīng)用萬用表測量各相對地或各相間的電阻，判斷是低阻故障還是高阻故障。

4）因為運行中有可能發(fā)生斷線故障，所以還應(yīng)作電纜導(dǎo)通性的檢查：在一端將A、B、C三相短路但不接地，在另一端用萬用表測量各相間是否完全通路，相間電阻是否完全一致。相間電阻不一致時，應(yīng)用電橋測量各相間電阻，檢查有無低阻斷線故障。

2.測量故障點的位置

電纜故障的性質(zhì)確定后，要根據(jù)不同的故障，選擇適當(dāng)?shù)姆椒y出電纜故障點的位置，這就是故障測距。由于儀表精度及電纜敷設(shè)路徑測量的誤差影響，往往測距只能判斷出故障點可能的地段，找到可能的地段后還應(yīng)采取其他檢測首段精確確定故障點的位置，這就是故障定位。常見的測距方法有電橋法、低壓脈沖法、閃絡(luò)法等，定位方法有聲測法及音頻感應(yīng)法等。

2.1 電橋法

電橋法原理是將被測電纜故障相與非故障相短接，電橋兩臂分別接故障與非故障相，調(diào)節(jié)電橋兩臂上的可調(diào)電阻器，使電橋平衡，利用比例關(guān)系和已知的電纜長度就能得出故障距離。電橋法比較簡單，精確度較高，但必須知道電纜準(zhǔn)確長度。一般的高阻和閃絡(luò)性故障由于故障電阻很大、電橋電流很小而不易探測，不適于用該方法來測距。同時該方法也不能測量三相短路故障。

2.2 低壓脈沖法

低壓脈沖法探測電纜故障點的原理是由一起的脈沖波送到故障電纜的故障相上，脈沖沿電纜線芯傳播，當(dāng)傳播到故障點時，由于故障點電纜的波阻發(fā)生變化，因而有一脈沖信號被反射回來，用示波器在測試端記錄下發(fā)送脈沖和反射脈沖之間的時間間隔，即可算出測試端距故障點的距離。此方法用于電纜的低阻、短路及斷路故障，但不能用于測量高阻與閃絡(luò)性故障。

2.3 閃絡(luò)法

閃絡(luò)法測量基本原理與低壓脈沖法相似，也是利用脈沖波傳播時在故障點產(chǎn)生反射的原理。測量時，在電纜上加上一直流高壓或沖擊高壓，使故障點放電而形成一突跳電壓波，此突跳電壓波在電纜內(nèi)從測試端到故障點之間來回反射，用閃絡(luò)測試儀測出兩次反射波之間的時間，從而計算出故障點的位置。

2.4 聲測法

聲測法的原理是利用專用電纜測試高壓信號發(fā)生器，把10kV左右的直流電壓周期地加到電纜上，使故障點反復(fù)擊穿放電，同時產(chǎn)生機械振動；在地面上采用高靈敏度的聲電轉(zhuǎn)換器，將振動波轉(zhuǎn)換成電信號進行放大處理后，用二級還原成聲音或用儀表顯示聲音的強弱，聲音最強處即為故障點。利用這種原理可以十分準(zhǔn)確地對電纜故障進行定點。該方法主要用于高阻與閃絡(luò)性故障、金屬性短路故障及除接地電阻小于50歐的接地故障外的低阻故障。該方法不適用于低阻故障（接地電阻小于50歐）的原因是：若故障點電阻太低，放電能量就很小，聲音信號就難以采集。

2.5 音頻感應(yīng)法

音頻感應(yīng)法定點的基本原理：探測時用1千赫的音頻信號發(fā)生器向待測電纜通音頻電流，發(fā)出電磁波；然后，在地面上用探頭沿被測電纜路徑接收電磁場信號，并將之送入放大器進行放大；而后，再將放大后的信號送入耳機或指示儀表，根據(jù)耳機中聲響的強弱或指示儀表指示值的大小而定出故障點的位置。

音頻感應(yīng)法應(yīng)用范圍：音頻感應(yīng)法一般用于探測故障電阻小于10歐的低阻故障。在電纜接地電阻較低時，故障點放電聲音微弱，用聲測法進行定點比較困難，特別是金屬性接地故障的故障點根本無放電聲音而無法定點。這時，便需要用音頻感應(yīng)法進行特殊測量。用音頻感應(yīng)法對兩相短路并接地故障，以及三相短路或三相短路并接地故障進行測試，都能獲得滿意的效果，一般測尋所得的故障點位置之絕對誤差為1～2米。其他類型故障，如一相或兩相斷線、單相接地等故障位置，若采用特殊探頭，也能用音頻感應(yīng)法準(zhǔn)確地測出來。

3.總結(jié)

在探測電纜故障時選擇合適的測試方法是非常必要的，可以大大減少故障探測時間，根據(jù)以上的分析我制定了各種性質(zhì)的電纜故障適合采取的測試方法，供大家在工作中參考。

電纜故障測尋方法選擇圖

[1]陳天翔.電氣試驗.中國電力出版社.1997

[2]李景祿.高壓電氣設(shè)備試驗與狀態(tài)診斷.中國水利水電出版社.2008

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.02.022

王金峰（1984.4.6），籍貫：遼寧省阜新市，助理工程師，遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)士，現(xiàn)在遼河油田公司電力集團從事技術(shù)工作。

高壓電纜；電纜探傷；低壓脈沖法；閃絡(luò)法；聲測法