1、l目目 录录l第一章第一章 电力电缆故障测试技术发展历史及今电力电缆故障测试技术发展历史及今 l 后方向后方向l一、传统技术的应用一、传统技术的应用l二、现代技术的应用二、现代技术的应用l三、今后发展方向三、今后发展方向:虚拟仪器虚拟仪器,多次脉冲多次脉冲l第二章第二章 电力电缆故障测试中应注意的几个问电力电缆故障测试中应注意的几个问l 题题l一、电缆故障产生的因素一、电缆故障产生的因素l二、电缆故障测试所需的设备及用途二、电缆故障测试所需的设备及用途l三、电缆故障性质判别及测试步骤三、电缆故障性质判别及测试步骤l第三章第三章 电力电缆故障粗测（预定位）方法电力电缆故障粗测（预定位）方法l一、
2、测试原理一、测试原理l 二、测试方法二、测试方法l 三、粗测中无波形故障的处理三、粗测中无波形故障的处理l 第四章第四章 电力电缆故障精测方法电力电缆故障精测方法l 一、电缆路径的查找一、电缆路径的查找l 二、精确定点二、精确定点l 三、不同性质故障的定点三、不同性质故障的定点l 第五章第五章 FCL系列电缆仪性能、特点及使用方法系列电缆仪性能、特点及使用方法l 第六章第六章 电缆故障测试结果误差分析电缆故障测试结果误差分析l 第七章第七章 实测波形图例及分析实测波形图例及分析第一章第一章 电缆故障测试技术发展历史及今后方向电缆故障测试技术发展历史及今后方向l 改革开放20多年来，我国国民经济
3、迅猛发展，各种类型的电力电缆在全国的各工矿企业、事业单位得到了广泛的应用，特别是近几年城网和农网改造以来，城市美化日益突出，大量的架空线路下地，使得电缆的用量进一步加大。供发电、石化、钢铁、机场、港口、油田等许多供电场合，几乎全都采用了电力电缆供电。好处：安全方便、线损小、受自然的影响小。但是在供用电力电缆过程中，一旦发生故障，很难较快地寻测出故障点的确切位置，不能及时排除故障恢复供电，往往造成停电停产的重大经济损失。所以，如何用最快的速度、最低的维护成本恢复供电是各供电部门遇到故障时的首要课题。l 电力电缆故障的检测是一个世界性的课题。上个世纪三十年代，国外刊登了一篇论文电缆中击穿点之故障探
4、测，首先提出了用高压冲击来使故障点放电，用冲击电流表粗测电缆故障的论点，这一观点为以后电缆检测技术的发展和手段的丰富奠定了基础。l 电缆故障检测设备是伴随着先进电子技术的出现而诞生的。电缆故障检测技术的发展经历了一个漫长的过程。上个世纪七十年代以前，主要是采用电桥法和低压脉冲法（又称时域反射法）。电桥法及低压脉冲测距法在测量电缆的接地故障和开路故障方面，可以说是相当完善了。然而对于高阻故障（泄露高阻和闪络高阻）的寻测，采用上述方法则是无能为力的，必须另辟蹊径。尽管后来又出现了用高压电桥（输出高压10kV）测高阻故障，但大多还需“烧穿”，故障可测率很低。 l 在国外，六十年代末期英国首先研制出了
5、世界上第一台电缆故障闪测仪。我国在七十年代初期由西安电子科技大学（原西北电讯工程学院）和西安供电局联合研制出了我国第一台贮存示波管式电缆故障检测仪DGC711，91年推出智能型电缆仪，即采用单片机技术，实现简单编程完成测试功能，显示方式也大多采用液晶（LCD）及显像管（CRT）。l 一、传统技术的应用l 所谓传统技术是指用电桥法来解决电缆故障的方法，我国第一代电缆故障测试方面的专家们均熟悉并熟练掌握了此项技术，现在使用此方法的人已不多见。无论是电阻电桥法，还是电容电桥法，甚至后来的高压电桥法，缺点是要求电缆必须有一个好相，若三相均坏则无法组成“桥”根本不能进行测试。l 1、电阻电桥法l 上个世
6、纪七十年代以前，世界各工业发达国家都广泛采用此种方法，被称为“经典”方法。几十年来几乎没有什么质的变化，对于短路故障及低阻故障的测试甚为方便。R2L全长全长LxLoCR1EADA1-1 电阻电桥法测试连线图 l 电阻电桥法顾名思义，即利用电桥平衡原理，以电缆某一好相为臂组成电桥并使其达到平衡，测量出故障点两侧段电缆的直流电阻值，同时将电缆视为“均匀的传输线”，那么电阻的比值与电缆长度的比值成正比，以此推导出故障点距测试端的距离（在此略去计算公式的推导，只给出结论）即： ACABDER1R2R L全长全长+LoRxl图1-2 等效电路12kLLx全长l 其中：R1、R2为已知电阻通过上式可以看出
7、，只要知道电缆的准确长度L全长，就能精确算出故障点的距离。l 2、电容电桥法l 当电缆是开(断)路故障时，若再采用测量电阻电桥法将无法测出故障点的距离，因为直流电桥测量臂未能构成直流通道。在此只能采用交流电源，根据电桥平衡原理测量出电缆好相及故障相的交流阻抗值。由于电缆被视为“均匀的传输线”，其上分布电容与电缆长度成正比，以此推算出故障点的距离（在此略去计算公式推导，只给出结论）即：全长LKLxl 其中：R1、R2为已知电阻，12RRK 50HHzR2L全长全长LxLoCR1ADm AACoCx 图1-3 电容电桥法测试连线图 ACABDR11R21XcoXcx150Hz图1-4 等效电路l
8、依据上式，已知电缆全长就可算出故障点距离。由于此类故障实际中出现机会较少，所以不常使用。l 3、高压电桥法l 电阻电桥法和电容电桥法解决的电缆故障类型很单一，局限性很大。通常电缆出故障往往都是综合性的，而且大多数故障都是泄漏高阻(已形成固定泄漏通道的一类故障)或闪络高阻(未形成固定泄漏通道的一类故障)。为了解决实际面临的难题，人们想到了通过提高直流电桥输出电压(通常可达10kV)，使故障点击穿，形成瞬间短路，测量出故障点两侧段电缆的直流电阻值，推算出故障点距离，即：12kLLx全长l 其中：R1、R2为已知电阻，l 高压电桥法测电缆故障连线图与低压电阻电桥法相同。此种方法的优点是再也不用“烧穿
9、”法先降低故障相绝缘电阻，使其变成低阻才能测试，即大家常形容的“边烧穿边粗测”。 l 二、现代新技术的应用l 通过前面的分析，我们了解到电桥法实质上只能解决电缆部分故障的测试。而电缆的故障千奇百怪，三相全坏的情况常有发生。为了解决诸多难题，同时也为了方便各种故障的测试，因此，通过西安电子科技大学(原西北电讯工程学院)和西安供电局科研人员的合作攻关，我国才有了真正21RRK l 意义上的电缆故障检测仪。 仪器的基本原理应用了微波传输(雷达测距)理论，即脉冲法。无论低压脉冲法还是高压脉冲法均是依据微波在“均匀长线（电缆）”传输中，因其某处(故障点)特性阻抗发生变化对电波的影响来微观地分析电波相位、
10、极性及幅度等物理量的变化，来测得电波传输到故障点的时间再计算出故障点的距离。l 即：l 其中：v 电波在不同介质电缆中的传输速度。l t 电波从始端到故障点再返回始端的时间。l 在我国电缆故障检测仪的发展基本上经历了三个阶段：vtS21l1、脉冲回波返射法之电子管、晶体管阶段l 我国第一台电缆故障检测仪DGC711可以等同于一台示波器，因为其电路与一般脉冲示波器相似，所不同的是采用了贮能示波管。利用其可有限保持瞬时暂态信号波形的特性(通常可保持十几秒钟)来观察故障点放电时所采集的电压波形，用照像机拍照记录再分析冲洗出的照片上的波形，以此计算出故障点的距离。为了分析方便，仪器在同屏显示中设计了光
11、标尺(电刻度波)。所以，直到今天还有专家采用存贮示波器测电缆故障皆缘于此。存储示波器显示屏扫描基线光标尺测试波形图1-5 DGC711电缆故障测试仪面板显示部分示意图储存示波管主控脉冲低压脉冲刻度波锯齿波增辉方波图1-6 DGC711闪测仪基本原理框图闪络脉冲Y X线路输入 l 基于当时的技术及元器件水平，DGC711全部由分立元件组装而成，因此，各项功能均采用手动切换。做高压脉冲测试时（闪络）取样方式也和国外一样，采用电阻分压法。l 主要技术指标：测试距离：10kml 测试盲区：30ml 仪器电源：220V 50Hzl图1-7 DGC711电缆仪高压脉冲法(冲闪法)测试连线图L220VR1R
12、2JSDGC-711故障测试仪故障测试仪VTPTC电缆电缆l 图1-7中R1分压电阻常用水电阻(约51K)，才能满足大功耗宽电压范围的要求。小电感L(或R)是用于取出故障点闪络波形，故称为冲L(R)法。l 上世纪70年代第一代电缆故障检测仪的研发成功填补了我国当时在此领域的一项空白，发挥了相当大的作用。但测试精度差、误差大、笨重、不易操作、贮存示波管易老化等是此阶段仪器的重要缺陷。随着电子新技术的出现，人们对仪器提出了更高的要求，创新势在必行。l2、单片机技术用于电缆故障检测阶段l上世纪90年代初期，国内电缆故障检测仪在电路设计中大多采用了 CPU处理器、高速的A/D转换器、单片机编程控制等新
13、技术，初步实现l 了半自动化。与第一代电缆故障测试仪相比，此阶段电缆故障检测仪在信号处理技术上是一个大的飞跃。它充分利用微处理器庞大的数据处理功能及丰富的软件，彻底改变了原来用贮存示波管观察瞬态模拟波形，用人工估读故障波形距离的传统方法，做到了一次采样获得的瞬态波形可以永远显示、保存，并且用光游标自动跟踪故障特征波形，自动换算故障点距离，自动数字显示，自动打印等。还可以根据不同种类的电缆电波传输速度自动修正测试距离。可以说基本上实现了电缆故障测试半自动化、半智能化，提高了仪器的可靠性、稳定性。读数误差减小，测试精度明显提高。闪络输入电路高速A/D转换器CPU控制系统标准波形储存系统CRT/LC
14、D显示器 微型打印机功能键面板低压脉冲发生器脉冲 Kl图1-8 电缆仪基本原理框图 图1-9 电缆故障测试仪面板示意图l 主机性能虽得到了大幅度改善和提高，但又一个遗留的难题并未解决-高压分压取样方式。继续延用水电阻分压，意味着在高压脉冲的测试中若主机接地不良(或遗忘)、误操作、水电阻老化爆裂均会损坏仪器，严重时造成人身伤害。所以，象西安等一些大的供电局在自编的操作规程中明文规定：测试前必须检查判别水电阻等的好坏，一切良好才能使用。l 220VCR2R1电 缆VTPTFCL-2002电缆故障检测仪电缆故障检测仪电流取样极JSl图1-10 高压脉冲法(冲闪法)测试连线图l 众所周知，在电缆故障粗
15、测过程中测试电压的高低，取决于故障电缆绝缘损伤的程度，有时可能会升至34万伏才能使故障点击穿获得波形，结果往往是仪器不能承受高压而损坏，甚至造成人身安全威胁，这就是为什么反复强调“四地一线”的安全重要性。l 目前生产这一类仪器的厂家很多，原理上没有大的改进，只是在原有技术的基础上增加了计算机接口，直流供电等功能。取样方式上也增加了用电流法采集信号(如图1-10)。也有尝试搞数字式电缆故障检测仪的，即不再显示测试波形而直接数显距离。设计思路是可取的，但受测试对象(电缆)容性阻抗特性的影响，数显结果重复性差，无法确认，实践证明是不成功的。电桥法测试的安l 全性很高，所以有些制造厂家又回到了老路上，
16、运用单片机技术及电子技术改造电桥，使其智能化。l 此类仪器采样频率在2025MHz，测试距离1520Km，测试盲区大多在1525米左右。l 3、计算机及网络技术阶段l 3.1硬、软件技术的改进l 新世纪伊始，随着计算机技术的进一步发展，电脑走进了千家万户。人们不再满足于仪器的“简单”使用，于是就出现了信号采集和显示、分析等功能的分解。即通过前置器采样信号并处理后送入笔记本电脑，在电脑上显示波形，采用专用软件完成对波形的分析、存取、阅读、比较等，给出最终的结果。l 这一时期的产品在采样频率上明显有了提高，最高达40MHz，大大提高了仪器的响应速度和分辩率,仪器的操作已趋鼠标化。 测试距离最大到4
17、0km，测试盲区15米左右。同时仪器采用了高集成化及SMT(表面贴装)技术，更加小巧，便携、可靠，实现“一包一箱”结构。笔记本电脑信号前置处理器待测电缆图1-11 笔记本电脑型电缆仪组成框图高速A/D转换器笔记本电脑实测测形电脑真采显示屏 打印机功能键盘低压脉冲发生器闪络输入电路脉冲 鼠 标l图1-12 智能电缆仪原理框图l 软件方面由刚开始采用汇编语言过渡到高级语言编程，工作平台由DOS升级为Win 98，全中文视窗界面，软件功能强大而丰富，使人机对话进一步友好。l 3.2采样方式的改变220VFCL-2001II故障测试仪故障测试仪CPTVTJS 电缆图1-13 智能电缆故障检测仪测试连线
18、图l 如图13所示，由于采样频率的提高(40MHz)和信号采集技术的创新，新的取样方式感应式应运而生，实现了测试与高压完全隔离，人身的绝对安全。困扰了多年的因误操作及地线不良（或遗忘）而烧坏仪器的现象从此不复存在，这次创新称得上信号采集方式的一次“革命”。l 3.3测试波形的改变l 第一、二代电缆故障检测仪由于采用高压分压，电感取波形(冲L法)方式（如图10所示），即专业上常讲的电压取样法，简称电压法。在故障点击穿时，实质上是一个LC的振荡电路，所以故障点放电的电压波形往往是叠加在余弦大振荡波上，并且很容易被淹没。改用新一代检测仪及感应法取样后波形基本处于同一水平基线，而且会反映出多个周期，分
19、析时可选取更为理想的一个周期l 波形，使人为的读数误差减至最小。l 同时增加了同屏双波形显示，即测试区域放大波形及全貌波形同时记录、显示，加之现有的各种比较波形功能，使用起来将更加容易、快捷。特别是实时波形的打印功能，解决了测试波形归档保存的难题，方便以后的查阅、分析和新从业人员的培训。l 波形比较见图14 图15 冲闪法测试波形 展开波形 图1-14 第一、二代仪器高压脉冲法测试波形l图1-15 FCL系列智能型电缆故障检测仪高压脉冲法波形l 3.4精测设备-定点仪技术的改进l 由于电缆故障点在被击穿后产生电磁波和声波，因此传统方法是接收两者信号并处理放大，通常电磁波强度用指针式电压表指示，
20、声波则通过耳机输出，两者均为最大(强)时即为故障点，这种接收技术被称为“声磁同步”法。耳机声波V表 ：；电磁波数显距离显示波形信号处理器信号输入图1-16 定点仪原理框图l 定点仪新技术中对电磁波进行了更细的分解。由于电磁波在空气中的传输速度比声波快，通过计时电路记录两者到达的时间再经逻辑运算给出故障点距离。即：l S=（t电磁波t声波）V声波= tV声波l 另一种方法则是通过对瞬时电磁波及声波信号进行整理后显示出波形，在二者波形起点重合时即认为此处为故障点位置。电磁波波形声波波形电磁波波形声波波形(a)距故障点较远时波形 l (b)到达故障点时波形 图1-17 依据波形判别故障点示意图l 三
21、、今后发展方向l 1、虚拟仪器概念的建立l 上世纪90年代未期，随着计算机技术、网络技术、微电子技术、大规模集成电路技术的迅猛发展和笔记本电脑的广泛应用，出现了数字化仪器和智能仪器，国外提出了“虚拟仪器”的设计思路。大家知道，传统仪器一般是一台独立的装置。从外观上看，它一般由操作面板、信号输入端口、检测结果输出这几个部分组成。操作面板上一般有一些开关、按钮、旋钮等。检测结果的输出方式有数字显示、指针式表头指示、图形显示及打印输出等。l 从功能方面分析，传统仪器可分为信号的采集与控制、信号的分析与处理、结果的表达与输出这几个部分。传统仪器的功能都是通过硬件电路或l 固化软件实现的，而且由仪器生产
22、厂家给定，其功能和规模一般是固定的，用户无法随意改变其结构和功能。 传统仪器大都是一个封闭的系统，与其它设备的连接受到限制。l 另外，传统仪器还是没有摆脱独立使用和手动操作的模式，在较为复杂的应用场合或测试参数较多的情况下，使用起来就不太方便。l 这三方面的原因，使传统仪器很难适应信息时代对仪器的需求。那么如何解决这个问题呢？可以设想，在必要的数据采集硬件和通用计算机支持下，通过软件来实现仪器的部分或全部功能，这就是设计虚拟仪器的核心思想。l 所谓虚拟仪器，就是在通用的计算机平台上定义和设计仪器的功能，用户操作计算机的同时就是l 在使用一台专门的电子仪器。虚拟仪器以计算机为核心，充分利用计算机
23、强大的图形界面和数据处理能力，提供对测量数据的分析和显示功能。l 2、计算机技术之虚拟仪器、网络时代。笔记本电脑待测电缆ABC智能前置FCL-2004图1-18虚拟仪器之全智能电缆仪组成图l 基于以上设计思路，全智能电缆故障检测仪主要技术及功能特点有：l 1）虚拟仪器界面，所有操作均鼠标配合快捷迅速完成，人机界面友好，领导电力检测仪器主要潮流。l 2）可远程技术服务，升级软件。l 3）全套仪器采用SMT（表面贴装）技术及元器件、高集成化，一包（笔记本电脑）、一箱（高级铝合金箱）式结构，在国际、国内市场体积最小、便携性最好。l 4）真正的一机多功能。所配高档笔记本电脑，也可用于多种智能检测仪器的
24、自动控制，完成办公自动化、学习、娱乐等各种电脑所能完成的工作，大大提高了设备的利用率。l 5）进入虚拟的仪器界面，无需任何操作，自动联l机，支持热插拔（USB接口），单键采样，四波形显示（测试区域放大波形、全貌波形、全长脉冲或任一测试波形，接头位置任意输入）简单、直观。l6）自动电源管理，电源具有过流、过压、过充、过放等完善的保护功能，对锂电池的使用安全、高效。l7）先进的自动同屏四波形比较功能，测试波形与压缩波形比较，测试波形与接头位置比较，测试波形与全长波形比较等，加之内存的实测波形图册，大大提高了复杂波形的分析正确率。l8）电脑硬盘容量大，提供各种网络接口，可存储、打印、上网。轻松满足各
25、种需求如下图。l 图1-19虚拟仪器之全智能电缆仪波形图图1-20 a波形保存界面图1-20 b波形打印界面l9）先进的无线感应式取样传感器，接线最简单，彻底保证人、机安全（图1-21）l自动日历、内置使用说明书及疑难问题解答与处理，实现测试信息技术中心电子信箱的联系，即时满足用户的技术服务。l按下发送邮件按钮后：220VVTPTCFCL-2004故障测试仪故障测试仪JS 电 缆图1-21 虚拟仪器之全智能电缆仪高压脉冲法测试连线l 发送已打开的波形附件列表联接提示信息框l图1-22 信息交流界面图 l 主要技术指标：l 测量范围：2.0m100kml 测量最高分辨率：0.6ml 测量最小盲区
26、：2ml 超高速A/D采样频率：100MHz自动选择（国内最高）l 测量用低压脉冲幅度150Vl 系统误差：0.2ml 软件运行平台：WIN98/WIN ME /WIN NET/ WIN 2000/WIN XPl 可以看出，虚拟仪器之电缆故障检测仪是集测试、计算机、网络技术于一体的全智能型仪器，加之其强大的软件处理功能，称其为“傻瓜型”并不为过。l 不同时期电缆故障检测及配套产品性能对比表： 项目种类性能第一代第二代第三代虚拟仪器阶段采样频采样频率率2025MHz40MHz100MHz显示方显示方式式贮存式示波管CRT或LCD真彩笔记本电脑显示屏真彩笔记本电脑显示屏取样方取样方式式电压法电压法
27、电流法感应式感应式测试距测试距离离10km1520km40km100km盲区盲区30m2025m15m2m工作方工作方式式交流220V交流 220V交直流两用锂电池供电传输方传输方式式并口USB软件运软件运行平台行平台DosWin98 WinXP/2000/ME/NT/98显示波显示波形形单波形双波形测试/全貌/双波形测试/全貌/接点位置/对比波形/四波形l 综上所述，电缆故障测试技术发展到今天，经历了三个阶段：l 贮存示波管单片机技术计算机机及网络技术，可以说我国已挤身于世界先进水平，某些方面已超过国外的技术。l 2.多次脉冲(含二次脉冲)法概念的建立l 二次脉冲法及多次脉冲法概念的提出是建
28、立在高压闪络法中高压击穿并使故障点放电这一现象基础上的。众所周知,电缆故障点被击穿时会产生燃弧而形成瞬间的短路,呈瞬间低阻故障特性。在燃弧稳定阶段(或称瞬间低阻区)再在电缆上加一个低压脉冲信号,则会出现一个和用低压脉冲法测试低阻故障时相同的波形。把这种在电缆上同时施加高压脉冲和低压脉冲的方法称为二次脉冲l 法,若低压脉冲信号是周期发送的则称为多次脉冲法。l 多次脉冲(含二次脉冲)法实际上也可归纳为高压闪络法的范畴,都是利用故障点在冲击高压作用下电弧将故障相和电缆地线短路的特性来完成测试的。第二章第二章 电缆故障测试中应注意的几个问题电缆故障测试中应注意的几个问题l 随着电力电缆在各行各业的大量
29、使用，电缆故障率明显提高，如何在很短的时间里快速、准确的寻测出故障点是一个非常棘手的问题，尤其是对重要的线路或用户，长期停电将造成重大隐患或损失。因而尽快确定故障位置，恢复正常供电往往成为一项十分紧迫的任务。l 电缆故障寻测包括两大步骤：粗测和精测。粗测的方法很多，主要有电桥法、低压脉冲法、高压闪络测量法等，测量出故障点的大概范围。精测主要是查找清楚电缆的路径和埋深，进而找出故障点的精确位置。l 在实际测试中，因时间、人员、经验等因素，往往是心急而方法欠妥。因此，正确的测试应该着重解决好以下几点，才能做到有条不紊而事半功倍。l一、电缆故障产生的因素 1、机械损伤 很多故障是由于电缆安装时不小心
30、造成的机械损伤或安装后靠近电缆路径作业造成的机械损伤而直接引起的。有时候如果损伤轻微，在几个月甚至几年后损伤部位的破坏才发展到铠装铅皮穿孔、潮气侵入而导致损伤部位彻底崩溃形成故障。 2、电缆外皮的腐蚀 电缆外皮腐蚀又分为电腐蚀和化学腐蚀两种。如果电力电缆埋设在附近有强力地下电场的地方（如电力机车附近），往往出现电缆外皮铅包腐蚀致穿的现象（电腐蚀），导致潮 气侵入，绝缘破坏。同样电缆路径有通过酸碱作业的地方或煤气站的苯蒸气往往造成电缆铠装和铅包大面积长距离被腐蚀（化学腐蚀）使电缆出现故障。 3、电缆经过处地面下沉l 这种情况往往发生在电缆穿越公路、铁路及高大建筑物及山地时，由于地面的下沉而使电缆
31、垂直受力变形，导致电缆铠装、铅色破裂甚至折断而造成各种类型的故障。 4、电缆绝缘物的流失l 电缆敷设时地沟凹凸不平，或处在电杆上的户外头，由于电缆的起伏、高低落差悬殊，高处的绝缘油流向低处而使高处电缆绝缘性能下l降，导致故障发生。这类故障主要发生在油浸纸电缆和不滴流电缆。 5、长期过负荷运行l由于过负荷运行，电缆的温度会随之升高，尤其在炎热的夏季，电缆的温升常“导致电缆薄弱处和接头处首先被击穿。”在冬夏两季，电缆故障率高就是例证。 6、振动破坏l铁路轨道下运行的电缆，由于剧烈的震动导致电缆外皮产生弹性疲劳而破裂，形成故障。 7、不按技术要求施工l不按技术要求敷设电缆往往会留下隐患，如临l时的改
32、变设计走向、沟道结构及野蛮施工等都是形成电缆故障的重要原因。8、拙劣的接头制做l 在潮湿的气候条件下做接头，使接头封装物内混入水蒸气而达不到运行要求，久而久之往往形成闪络性故障。l 通过以上分析不难看出，提高从业人员素质和专业技能，建立电缆电子化档案管理，优先采用新的材料及工艺，加强科学化管理是减少或消除电缆隐患行之有效的办法。l二、电缆故障测试所需的设备及用途1、粗测设备l电缆故障测试仪：完成35KV及以下各种故障l的粗测。不同厂家生产仪器智能化程度差异较大。l2、精测设备l定点仪：l同时接收故障点放电时产生的电磁波和声波信号，完成对故障点的定位。电磁波和声波信号通常用指针表、耳机、数显等方
33、式指示。因此又称“声磁同步”定点法。l大功率路径信号发生器（路径仪）：l查找电缆的路径和敷设的深度。使用时重点是确定故障点粗测范围内的走向和深度，以便快速、准确定位。 3、其他设备交直流试验变压器（含操作箱）：l 因故障测试时施加于电缆的电压是直流负高压，因此选用的变压器应能提供不小于50KV的直流电压，功率通常选3KVA或6KVA均可。l (注：由于我国早期的试验规程是借鉴前苏联及欧洲的标准，微观分析认为：在直流负高压形成的电场中，电缆芯线中存在的空气等负漓子在电场的作用下向电缆表面（电场正极）运动，有利于发现电缆的缺陷及除潮。)l 脉冲贮能电容器：l 能进行瞬时反复地充放电，而且充放电性能
34、要好。通常选用40KV/2uF的电容2个,根据现场需要可并联或串联使用。l 微型刻度球隙：l 调节球间隙大小，控制施加于电缆上电压的高低和放电间隙的长短。配合完成故障点的粗测。使用原则是：间隙小到大，放电时间35秒。l 绝缘电阻测试仪：l 检测故障绝缘损伤程度,判断故障的性质。l 三、电缆故障性质判别及测试步骤l 1故障性质判别l 对故障性质的分析是选择测试方法的唯一依据。因此，首先要清楚电缆的故障都有哪些种类和特征。l 电力电缆故障可分为两大类型：第一类为电缆导体损伤产生的故障，一般表现为开路或断线故l 障；第二类为相间或相对地之间绝缘介质损伤产生的故障，这类故障一般表现为低阻、泄露性高阻和
35、闪络性高阻三种情况，具体定义为：l a、开路故障：如果电缆绝缘正常，但却不能正常输送电能的一类故障可认为是开路故障，如芯线似断非断、芯线某一处存在较大的线电阻及断芯等情况。一般单纯性开路故障很少见到，多数表现为低阻或高阻故障并存。l b、低阻故障：如果电缆绝缘介质损伤，并能用“低压脉冲法”可测试的一类相间或相对地故障称为低阻故障。电缆故障点绝缘阻值（相间或相对地）的大小不是判断此故障为低阻故障的微一标l 准。低阻故障一般与测试仪器的灵敏度、测试仪器与被测电缆的匹配状况、被测电缆的型号（或衰减状况）、故障点发生的部位以及电缆故障点到测试端的距离等因素有关。l c、泄露性高阻故障：电缆绝缘介质损坏
36、并已形成固定泄漏通道的一类相间或相对地故障。表现为电缆做预防性试验时其泄露电流值随所加的直流电压的升高而连续增大，并大大超过被测电缆本身所要求的规范值，这种类型的故障称为泄露性高阻故障。交联电缆只存在相-地故障。l d、闪络性高阻故障：未形成固定泄漏通道的一类相间或相对地故障。电缆的预试电压加到某一数值时，电缆的泄露电流值突然增大，其值大大超l 过被测电缆所要求的规范值，这种类型的故障称为闪络性故障。交联电缆只存在相-地故障。l 判断电缆故障类型一般有以下方法l A、通过M表判断l B、通过万用表判断l C、通过电缆直流耐压试验判断 泄漏高阻故障：已形成固定泄漏通道的一类相间或相对地故障电缆导
37、体损伤绝缘介质损伤 芯线：开路故障 地线：开路故障（做中间头时疏忽或遗忘） 低阻故障：用“脉冲法”可测的一类相间或相 对地故障 闪络高阻故障：未形成固定泄漏通道的一类相间或相对地故障各类电缆故障类型确认方法故障类型测试方法开路故障通过用脉冲法测量分别在电缆两端测各相长度并与电缆档案资料比较来判断电缆是否存在开路故障低阻故障最好的判别方法是用脉冲法测量相间或相对地的波形，若有与发射波反极性波形，可判断电缆有低阻故障（接头反射波小于低阻反射波），低阻故障一般小于几K泄漏性高阻故障1、用M表测得相间或相对地电阻远小于电缆正常绝缘电阻（一般在数K至几十M）可判断为电缆有泄漏性高阻故障2、流耐压试验时，
38、泄漏电流随试验电压的升高连续增大，并远大于允许泄漏值闪络性高阻故障直流耐压试验时，当试验电压大于某一值时，泄漏电流突然增大，当试验电压下降后，泄漏电流又恢复正常，可判断为电缆有闪络性高阻故障l 电缆故障性质的判别不能完全以相间或相对地绝缘电阻值的大小来确定，但可通过分析它的规律性加以参考。一般情况下绝缘电阻值Rg在级时为低阻故障，Rg在k几M时为泄漏高阻故障，Rg在几十M几百M时为闪络高阻故障。亦可通过电缆预防试验确定故障性质，其遵循以下规律：U预试高压侧泄漏电流Ig连续增大高压侧泄漏电流Ig突然增大泄漏高阻故障闪络高阻故障l 应该注意的是当用兆欧表测试相间或相对地绝缘电阻为零时，往往实际的阻
39、值应该在几k左右。改用表进行测量。若阻值在级即为低阻故障，k级时为泄漏高阻故障。当遇到疑难故障时要冷静分析，不要盲目下结论。l2、电缆故障的测试通常遵循以下几点：l a、了解电缆的基本情况。包括：l电压等级：通常测试电压应不超过该电缆预防试验电压值l介 质：电波在电缆中的传播速度只与介质有关，与导体无关l 封装方式：所有国内、外仪器均只能测试两芯（同轴）或两芯以上结构的电缆。l b、用“脉冲法”校电缆的全长，电缆标注长度与测量长度应吻合或相近。同时可观察电缆三相波形的差异，分析出开路或低阻故障。l c、判断故障性质，用适当的方法进行故障粗测。l d、查找电缆的正确走向及深度（桥架、沟道电缆可省略）l e、精确定位：在粗测范围内电缆正上方定位。l f、误差分析：总结测试中的得于失，以利提高。l g.总结：总结得失，避免走弯路；交流经验，取长补短，提高效率。
