1、山东科汇电气股份有限公司1 欢迎各位和科汇公司一起来欢迎各位和科汇公司一起来 探讨电力电缆故障测试技术探讨电力电缆故障测试技术山东科汇电气股份有限公司2山东科汇电力自动化有限公山东科汇电力自动化有限公司司山东科汇电气股份有限公司3主主绝绝缘缘故故障障测测试试山东科汇电气股份有限公司4故障性质诊断故障性质诊断故障测距故障测距故障定点故障定点测试步骤山东科汇电气股份有限公司5目录n故障测试基础故障测试基础n电缆故障测距电缆故障测距n电缆故障定点电缆故障定点n仪器介绍仪器介绍n测试经验介绍测试经验介绍山东科汇电气股份有限公司6电力电缆故障原因一、电缆本体故障原因一、电缆本体故障原因 1 1、电缆本体
2、导体烧断或拉断（安装、运行中）、电缆本体导体烧断或拉断（安装、运行中） 直接受外力损伤直接受外力损伤 其他设备故障造成的损伤其他设备故障造成的损伤 自然现象造成的损伤自然现象造成的损伤 2 2、电缆本体绝缘被击穿（较普遍）、电缆本体绝缘被击穿（较普遍） 绝缘质量不符合要求（设计、制造、施工）绝缘质量不符合要求（设计、制造、施工） 绝缘受潮（外力、摩擦、制造、腐蚀）绝缘受潮（外力、摩擦、制造、腐蚀） 绝缘老化绝缘老化 绝缘枯干绝缘枯干 外护层绝缘损坏（超高压单芯）外护层绝缘损坏（超高压单芯） 漏油漏油山东科汇电气股份有限公司7电力电缆故障原因二、电缆附件故障原因二、电缆附件故障原因 1 1、绝缘
3、击穿、绝缘击穿 施工不良施工不良 绝缘材料不良绝缘材料不良 绝缘剂流失绝缘剂流失 绝缘枯干绝缘枯干 腐蚀腐蚀 污染和雾闪污染和雾闪 2 2、导体断裂、导体断裂山东科汇电气股份有限公司8故障分类一、按电阻性质分（一）断线故障（一）断线故障（二）混线故障（二）混线故障 1 1、低阻故障、低阻故障 2 2、高阻故障、高阻故障 3 3、闪络性故障、闪络性故障（三）混合故障（三）混合故障山东科汇电气股份有限公司9二、按故障表面现象分 1 1、开放性故障、开放性故障 2 2、封闭性故障、封闭性故障三、按接地现象分 1 1、接地故障、接地故障 2 2、相间故障、相间故障 3 3、混合故障、混合故障四、按故障
4、位置分1 1、接头故障、接头故障2 2、电缆本体故障、电缆本体故障山东科汇电气股份有限公司10故障测试准备工作故障测试准备工作n首先我们要把测试用的各种仪器仪表带全；把电工首先我们要把测试用的各种仪器仪表带全；把电工工具带全；提前把变电站或接线箱上的钥匙带好；工具带全；提前把变电站或接线箱上的钥匙带好；同时带上电源线和可能用到的接地线等！同时带上电源线和可能用到的接地线等！n到现场后把电缆两端孤立起来使电缆各相之间和对到现场后把电缆两端孤立起来使电缆各相之间和对其他地方留有足够的距离；测试时两端要留人看守其他地方留有足够的距离；测试时两端要留人看守以确保安全！以确保安全！n了解电缆情况，例如：
5、全长、绝缘性质、接头、耐了解电缆情况，例如：全长、绝缘性质、接头、耐压等级、路径与何处施过工等！压等级、路径与何处施过工等！山东科汇电气股份有限公司11电缆故障性质的判别n用摇表或万用表对电缆故障的电阻性质或电缆的连用摇表或万用表对电缆故障的电阻性质或电缆的连续性进行测试，来得出电缆是断线还是混线、高阻续性进行测试，来得出电缆是断线还是混线、高阻或闪络性故障；如果用摇表测为零的必须用万用表或闪络性故障；如果用摇表测为零的必须用万用表确认电阻大小。确认电阻大小。n如果是试验击穿的故障一般来说会是单相对地或相如果是试验击穿的故障一般来说会是单相对地或相间的、封闭性的、闪络性的或高阻的故障；间的、封
6、闭性的、闪络性的或高阻的故障；n如果是运行中击穿的故障一般是开放性的，而且有如果是运行中击穿的故障一般是开放性的，而且有可能产生断线或混线故障可能产生断线或混线故障山东科汇电气股份有限公司12目录n故障测试基础故障测试基础n电缆故障测距电缆故障测距n电缆故障定点电缆故障定点n仪器操作仪器操作n测试经验介绍测试经验介绍山东科汇电气股份有限公司13故障测距故障测距粗测粗测（蓝色的为科汇公司有的方法）（蓝色的为科汇公司有的方法）n低压脉冲法低压脉冲法n脉冲电流法脉冲电流法n二次脉冲法二次脉冲法n电桥法电桥法（广义电桥）（广义电桥）n脉冲电压法脉冲电压法山东科汇电气股份有限公司14低压脉冲法低压脉冲法
7、适用范围：适用范围： 低阻（故障电阻小于低阻（故障电阻小于200200欧的短路欧的短路故障）、断路故障。据统计这类故障故障）、断路故障。据统计这类故障约占电缆故障的约占电缆故障的10%10%。 低压脉冲法还可用于测量电缆的低压脉冲法还可用于测量电缆的长度、电磁波在电缆中的传播速度，长度、电磁波在电缆中的传播速度，还可用于区分电缆的中间头、还可用于区分电缆的中间头、T T型接型接头与终端头等。头与终端头等。山东科汇电气股份有限公司15低压脉冲法原理低压脉冲法原理 断路故障反射脉冲与发射脉冲极性相同，而断路故障反射脉冲与发射脉冲极性相同，而短路故障的反射脉冲与发射脉冲极性相反。短路故障的反射脉冲与
8、发射脉冲极性相反。L=VL=Vt t 2 2 通过识别反射脉通过识别反射脉冲的极性，可以冲的极性，可以判定故障的性质判定故障的性质。山东科汇电气股份有限公司16关于波速度n理论分析与实践表明：理论分析与实践表明：n波速度与电缆的绝缘介质有关，与电缆芯波速度与电缆的绝缘介质有关，与电缆芯线的线径及芯线的材料无关线的线径及芯线的材料无关n参考数据：参考数据：n油浸纸绝缘电缆油浸纸绝缘电缆：160m/usn聚乙烯绝缘电缆聚乙烯绝缘电缆：172m/us还有更多还有更多山东科汇电气股份有限公司17断线反射：反射脉冲与发射脉冲同极性断线反射：反射脉冲与发射脉冲同极性短路（低阻）：反射脉冲与发射脉冲反极性短
9、路（低阻）：反射脉冲与发射脉冲反极性反射波的极性发射脉冲反射脉冲发射脉冲反射脉冲山东科汇电气股份有限公司18典型脉冲反射波形发射脉冲发射脉冲接头反射接头反射低阻故障反射低阻故障反射远端开路反射远端开路反射山东科汇电气股份有限公司19近距离断线脉冲反射波形近距离断线脉冲反射波形近距离短路脉冲反射波形近距离短路脉冲反射波形波形分析（1）发射脉冲发射脉冲发射脉冲发射脉冲一次反射一次反射二次反射二次反射三次反射三次反射一次反射一次反射二次反射二次反射三次反射三次反射山东科汇电气股份有限公司20电缆中点前故障脉冲反射波形电缆中点前故障脉冲反射波形电缆中点后故障脉冲反射波形电缆中点后故障脉冲反射波形波形分
10、析（2）发射脉冲发射脉冲发射脉冲发射脉冲一次反射一次反射一次反射一次反射二次反射二次反射远端反射远端反射远端反射远端反射山东科汇电气股份有限公司21实测波形山东科汇电气股份有限公司22低压脉冲反射波形比较法故障电缆故障电缆 良好导体测量波形良好导体测量波形 故障导体测量波形故障导体测量波形 测量波形比较测量波形比较 电缆接头反射波形电缆接头反射波形山东科汇电气股份有限公司23山东科汇电气股份有限公司24脉冲电流法脉冲电流法 将电缆故障点用高电压击穿，用仪将电缆故障点用高电压击穿，用仪器采集并记录下故障点击穿产生的电器采集并记录下故障点击穿产生的电流行波信号，通过分析判断电流行波流行波信号，通过
11、分析判断电流行波信号在测量端与故障点往返一趟的时信号在测量端与故障点往返一趟的时间来计算故障距离。脉冲电流法采用间来计算故障距离。脉冲电流法采用线性电流耦合器采集电缆中的电流行线性电流耦合器采集电缆中的电流行波信号。波信号。山东科汇电气股份有限公司25 与高压彻底分离，保与高压彻底分离，保证人、机安全证人、机安全线性电流耦合器地线中的电流地线中的电流 线性电流耦合器的输出线性电流耦合器的输出 山东科汇电气股份有限公司26故障点放电波形波形更易识别波形更易识别实现自动计算实现自动计算山东科汇电气股份有限公司27直流高压闪络法（直闪法）应用范围：应用范围： 直流高压闪络测试法用于测直流高压闪络测试
12、法用于测量闪络击穿性故障，即故障点量闪络击穿性故障，即故障点电阻极高，在用高压试验设备电阻极高，在用高压试验设备把电压升到一定值时就产生闪把电压升到一定值时就产生闪络击穿的故障。络击穿的故障。山东科汇电气股份有限公司28直流高压闪络法接线山东科汇电气股份有限公司29有关说明nT T1 1为调压器、为调压器、T T2 2为高压试验变压器，容量为高压试验变压器，容量0.50.51.01.0千千伏安，输出电压伏安，输出电压30306060千伏；千伏；C C为储能电容器；为储能电容器；L L为线为线性电流耦合器。性电流耦合器。 n线性电流耦合器标有放置方向，应将电流耦合器按标线性电流耦合器标有放置方向
13、，应将电流耦合器按标示的方向放置，否则，输出的波形极性不正确示的方向放置，否则，输出的波形极性不正确 。 n储能电容对高频行波信号呈短路状态，可选用脉冲电储能电容对高频行波信号呈短路状态，可选用脉冲电容器，也可使用容器，也可使用6 6千伏（直流高压千伏（直流高压3030千伏以下）或千伏以下）或1010千伏（直流高压千伏（直流高压30305050千伏之间）电力电容器，电容千伏之间）电力电容器，电容容量宜选在容量宜选在1 14 4微法。微法。山东科汇电气股份有限公司30直闪脉冲电流波形 测量点电流测量点电流 线性电流耦合器的输出线性电流耦合器的输出 直流闪络电流行波网格图直流闪络电流行波网格图 山
14、东科汇电气股份有限公司31冲击高压闪络法（冲闪法）冲击高压闪络法（冲闪法）应用范围：应用范围： 故障点电阻不很高时，因直流泄漏电流较大，故障点电阻不很高时，因直流泄漏电流较大，电压几乎全降到高压试验设备的内阻上，电缆上电电压几乎全降到高压试验设备的内阻上，电缆上电压很小，故障点形不成闪络，必须使用冲击高压闪压很小，故障点形不成闪络，必须使用冲击高压闪络测试法（简称冲闪法）。络测试法（简称冲闪法）。 冲闪法亦适用于测试大部分闪络性故障，由于冲闪法亦适用于测试大部分闪络性故障，由于直闪法波形相对简单，容易获得较准确的结果，应直闪法波形相对简单，容易获得较准确的结果，应尽量使用直闪法测试。尽量使用直
15、闪法测试。 山东科汇电气股份有限公司32冲闪法接线山东科汇电气股份有限公司33故障点不击穿时的脉冲电流波形 电流波形电流波形 线性电流耦合器的输出线性电流耦合器的输出 山东科汇电气股份有限公司34直接击穿的脉冲电流波形 电流行波电流行波 线性电流耦合器输出线性电流耦合器输出 山东科汇电气股份有限公司35远端反射电压击穿脉冲电流波形 远端电压反射远端电压反射 山东科汇电气股份有限公司36正确判断故障点放电n根据仪器记录波形根据仪器记录波形n球间隙放电声音、火花。故障点球间隙放电声音、火花。故障点击穿时，球间隙放电声清脆响亮，击穿时，球间隙放电声清脆响亮，火花较大。火花较大。n高压信号发生器的电压
16、表或电流高压信号发生器的电压表或电流表指针摆动范围。故障点击穿时，表指针摆动范围。故障点击穿时，电压表或电流表指针摆动范围较电压表或电流表指针摆动范围较大。大。山东科汇电气股份有限公司37二次脉冲法二次脉冲法n应用范围应用范围 二次脉冲测距方法在高压信号发生器和二次脉冲测距方法在高压信号发生器和二次脉冲信号耦合器的配合下，可用来测量二次脉冲信号耦合器的配合下，可用来测量电力电缆的高阻和闪络性故障的距离，波形电力电缆的高阻和闪络性故障的距离，波形更简单，容易识别更简单，容易识别 山东科汇电气股份有限公司38高压电弧的性质n故障点电压很高，场强足够大时，介质中的少量自故障点电压很高，场强足够大时，
17、介质中的少量自由电子产生碰撞游离，自由电子碰撞中性分子，使由电子产生碰撞游离，自由电子碰撞中性分子，使其激励游离而产生新的电子和正离子，电子和正离其激励游离而产生新的电子和正离子，电子和正离子获得能量后又碰撞别的中性分子，此过程不断发子获得能量后又碰撞别的中性分子，此过程不断发展，介质中电子流展，介质中电子流“ “雪崩雪崩” ”加剧，绝缘介质击穿，形加剧，绝缘介质击穿，形成导电通道，故障点被强大的电子流瞬间短路，即成导电通道，故障点被强大的电子流瞬间短路，即故障点击穿。故障点电压急剧降低，电流突然增大，故障点击穿。故障点电压急剧降低，电流突然增大，产生了一放电电弧。此电弧的视在电阻很小，可认产
18、生了一放电电弧。此电弧的视在电阻很小，可认为一低阻或短路故障。为一低阻或短路故障。 山东科汇电气股份有限公司39工作原理（如低压脉冲比较法）（如低压脉冲比较法）n在高压电弧产生的瞬间，用延弧电容向电缆投入一在高压电弧产生的瞬间，用延弧电容向电缆投入一能量，使电弧不至于立即熄灭；同时向电缆发射一能量，使电弧不至于立即熄灭；同时向电缆发射一低压脉冲信号，记下此反射波形。由于电弧可认为低压脉冲信号，记下此反射波形。由于电弧可认为一低阻或短路的故障，发射脉冲波形和反射脉冲波一低阻或短路的故障，发射脉冲波形和反射脉冲波形极性相反，反射波形极性为负，波形向下。形极性相反，反射波形极性为负，波形向下。n在高
19、压电弧熄灭后，电缆恢复到高阻或闪络状态，在高压电弧熄灭后，电缆恢复到高阻或闪络状态，此时再向电缆发射一低压脉冲信号，记录此反射波此时再向电缆发射一低压脉冲信号，记录此反射波形。对低压脉冲来说此时反映的是电缆无故障波形。形。对低压脉冲来说此时反映的是电缆无故障波形。n将两波形同时显示在屏幕上，两脉冲反射波形在故将两波形同时显示在屏幕上，两脉冲反射波形在故障点出现明显差异点，可很容易的判断故障点位置障点出现明显差异点，可很容易的判断故障点位置。 山东科汇电气股份有限公司40如图山东科汇电气股份有限公司41如图山东科汇电气股份有限公司42如图山东科汇电气股份有限公司43关于波速度n理论分析与实践表明
20、：理论分析与实践表明：n波速度与电缆的绝缘介质有关，与电缆芯波速度与电缆的绝缘介质有关，与电缆芯线的线径及芯线的材料无关线的线径及芯线的材料无关n参考数据：参考数据：n油浸纸绝缘电缆油浸纸绝缘电缆：160m/usn聚乙烯绝缘电缆聚乙烯绝缘电缆：172m/us还有更多还有更多山东科汇电气股份有限公司44电桥法（广义电桥）n如下图：如下图：凡是用设备测凡是用设备测AF两点间的电阻大小或两点间的电阻大小或AF/AB百分比或百分比或AF间的电容大小（间的电容大小（F点断线）等来点断线）等来求出故障距离的各种方法，这里我们都暂时叫它电求出故障距离的各种方法，这里我们都暂时叫它电桥法；其致命的缺点：如发生
21、两点故障将误差很大。桥法；其致命的缺点：如发生两点故障将误差很大。山东科汇电气股份有限公司45脉冲电压法脉冲电压法n接线和脉冲电流法一样，其不同的是它在电容的高接线和脉冲电流法一样，其不同的是它在电容的高压端接一分压电容或分压电阻，在该分压电容或分压端接一分压电容或分压电阻，在该分压电容或分压电阻的两端用电压互感器测电缆中的电压行波信压电阻的两端用电压互感器测电缆中的电压行波信号，根据电压行波的波形分析出故障距离。号，根据电压行波的波形分析出故障距离。n改方法可以测高阻、低阻和闪络性故障。改方法可以测高阻、低阻和闪络性故障。n缺点是：波形不易分析；因测距仪接触高压安全性缺点是：波形不易分析；因
22、测距仪接触高压安全性差。差。山东科汇电气股份有限公司46目录n故障测试基础故障测试基础n电缆故障测距电缆故障测距n电缆故障定点电缆故障定点n仪器操作仪器操作n测试经验介绍测试经验介绍山东科汇电气股份有限公司47定点方法定点方法精测精测n音频感应法音频感应法n声测法声测法n声磁同步法声磁同步法n磁场法磁场法n跨步电压法跨步电压法n泄漏电流法泄漏电流法山东科汇电气股份有限公司48音频感应法应用范围应用范围n路径探测路径探测n一般用于探测故障电阻小于一般用于探测故障电阻小于1010欧的低阻故障。欧的低阻故障。n测量两相短路并接地，三相短路或三相短路测量两相短路并接地，三相短路或三相短路并接地故障。并
23、接地故障。n一相或两相断线、单相接地等故障，若采用一相或两相断线、单相接地等故障，若采用特殊探头，也能用音频感应法准确地测出来。特殊探头，也能用音频感应法准确地测出来。山东科汇电气股份有限公司49利用声音信号的变化进行故障定点利用声音信号的变化进行故障定点主要用于低阻故障主要用于低阻故障音频感应法原理山东科汇电气股份有限公司50音频感应法测相间或相地短路音频感应法测相间或相地短路n探头在故障点前沿着电缆的路径移动时，会听到声响探头在故障点前沿着电缆的路径移动时，会听到声响有规则的变化，有规则的变化，n探头位于故障点上方时，一般会听到声响增强探头位于故障点上方时，一般会听到声响增强n从故障点继续
24、向前移动时，音频信号即明显变弱甚至从故障点继续向前移动时，音频信号即明显变弱甚至中断中断n在声响明显变弱或中断的点即是故障点在声响明显变弱或中断的点即是故障点n测接地故障时，对端接地线要解开测接地故障时，对端接地线要解开 山东科汇电气股份有限公司51相地通电磁场分布相地通电磁场分布相相通电磁场分布相相通电磁场分布电缆鉴别n在导体对地或两导体之间通入音频电流信号，靠近通电在导体对地或两导体之间通入音频电流信号，靠近通电导体一侧的磁场强度明显增强。通过测量电缆圆周磁场的导体一侧的磁场强度明显增强。通过测量电缆圆周磁场的变化可以识别出所要寻找的电缆。变化可以识别出所要寻找的电缆。 山东科汇电气股份有
25、限公司52声测定点法声测定点法 应用范围应用范围n声测法是电缆故障主要的定点方法，声测法是电缆故障主要的定点方法，主要用于测量高阻与闪络性故障，对主要用于测量高阻与闪络性故障，对于低阻故障（金属性短路除外），也于低阻故障（金属性短路除外），也可使用该方法可使用该方法 山东科汇电气股份有限公司53原理原理利用故障放电声音定点利用故障放电声音定点 n 用高压设备使故障点击穿放电，用高压设备使故障点击穿放电，故障间隙放电时产生的机械振动，传故障间隙放电时产生的机械振动，传到地面，便听到放电声音，利用这种到地面，便听到放电声音，利用这种现象可以对电缆故障进行定点。现象可以对电缆故障进行定点。 故障点放
26、电声音波形故障点放电声音波形 山东科汇电气股份有限公司54不同形式故障接线 n接地故障：冲击高压加在故障相与电缆外皮之接地故障：冲击高压加在故障相与电缆外皮之间，故障间隙放电产生的振动，通过外皮传到间，故障间隙放电产生的振动，通过外皮传到了地面。了地面。 n相对相故障：冲击高压加到两故障相之间（其相对相故障：冲击高压加到两故障相之间（其中一相接外皮），故障间隙放电产生的振动被中一相接外皮），故障间隙放电产生的振动被电缆绝缘和护层屏蔽，地面受到的地震波较弱电缆绝缘和护层屏蔽，地面受到的地震波较弱 n断线故障：断线不接地故障接线，其中故障相断线故障：断线不接地故障接线，其中故障相要在远端接地，以构
27、成放电回路。因为电缆绝要在远端接地，以构成放电回路。因为电缆绝缘和护层阻隔了断线处间隙放电的机械振动，缘和护层阻隔了断线处间隙放电的机械振动，地面上接收的地震波较弱。地面上接收的地震波较弱。 山东科汇电气股份有限公司55声磁同步法声磁同步法应用范围：应用范围： 同声测法同声测法n定义：定义： 通过分辨测试探头接收到声音和磁场的时间通过分辨测试探头接收到声音和磁场的时间差来找到故障点的方法差来找到故障点的方法n所须条件：所须条件： 必须有磁场信号和声音信号必须有磁场信号和声音信号山东科汇电气股份有限公司56利用磁、声时间差估计故障点位置利用磁、声时间差估计故障点位置 t2 t1 t2所在位置更接
28、近故障点所在位置更接近故障点声磁同步法的原理声磁同步法的原理山东科汇电气股份有限公司57声磁同步法的特点声磁同步法的特点n实际测试中，由于环境噪声的干扰，使人很实际测试中，由于环境噪声的干扰，使人很难辨认出真正的故障点放电声音。采用声磁难辨认出真正的故障点放电声音。采用声磁同步接收法，可以提高识别能力。同步接收法，可以提高识别能力。 n在监听到声音信号的同时，接收到脉冲磁场在监听到声音信号的同时，接收到脉冲磁场信号，即可判断该声音是由故障点放电产生信号，即可判断该声音是由故障点放电产生的，否则可认为是干扰。的，否则可认为是干扰。 n在电缆的全程均能检测到脉冲磁场，使操作在电缆的全程均能检测到脉
29、冲磁场，使操作人员确信高压设备工作正常。人员确信高压设备工作正常。 山东科汇电气股份有限公司58脉冲磁场波形的识别 n电缆故障点放电产生的脉冲磁场一般是一正弦的或电缆故障点放电产生的脉冲磁场一般是一正弦的或余弦的信号，信号的周期与电缆的长度、电缆周围余弦的信号，信号的周期与电缆的长度、电缆周围的介质等因素有关，持续的时间长度大约是电缆上的介质等因素有关，持续的时间长度大约是电缆上高压信号存在的时间高压信号存在的时间 磁场信号波形磁场信号波形山东科汇电气股份有限公司59利用磁声时间差判断故障点位置 n磁场信号传播速度快，从故障点传到仪器探头放置处所磁场信号传播速度快，从故障点传到仪器探头放置处所
30、用的时间可忽略不计；声音传播速度慢，传播时间在毫用的时间可忽略不计；声音传播速度慢，传播时间在毫秒级；可根据探头检出的磁、声信号的时间差，判断故秒级；可根据探头检出的磁、声信号的时间差，判断故障点的远近，测出时间差最小的点，即故障点。障点的远近，测出时间差最小的点，即故障点。 t t2 2tt1 1 更接近故障点更接近故障点山东科汇电气股份有限公司60磁场法故障定点磁场法故障定点n如下图：当在如下图：当在A端对电缆打压时，端对电缆打压时，F和和F点放电点放电导通，电流从电缆钢铠的两接地点导通，电流从电缆钢铠的两接地点A和和B处泄入处泄入大地，这时整条钢铠有电流，电缆全程有磁场；大地，这时整条钢
31、铠有电流，电缆全程有磁场；如果解开如果解开B点的接地线，那么这时只有点的接地线，那么这时只有AF段钢段钢铠有电流，铠有电流，F点后磁场迅速减弱，以至于消失，点后磁场迅速减弱，以至于消失，那么磁场迅速减弱点既是故障点。那么磁场迅速减弱点既是故障点。n该方法对该方法对FB段钢铠没有其它接大地点的和电缆段钢铠没有其它接大地点的和电缆穿穿PVC管的相对地故障好使。管的相对地故障好使。山东科汇电气股份有限公司61山东科汇电气股份有限公司62跨步电压法定点跨步电压法定点n如图：n对于直埋电缆的开放性接地故障，故障点对于直埋电缆的开放性接地故障，故障点F处是裸处是裸漏对大地的，当把漏对大地的，当把A和和B两
32、点接地线解开后，从两点接地线解开后，从A山东科汇电气股份有限公司63n端对电缆打压，那么在端对电缆打压，那么在F点的大地上就会出点的大地上就会出现喇叭型电压分布，用高灵敏度的电压表在现喇叭型电压分布，用高灵敏度的电压表在大地表面测两点间的电压变化，在故障点附大地表面测两点间的电压变化，在故障点附近产生如下图的电压变化。近产生如下图的电压变化。山东科汇电气股份有限公司64泄漏电流法泄漏电流法n一切和跨步电压法一样，所不同的是泄漏电流法是一切和跨步电压法一样，所不同的是泄漏电流法是在电缆一端加入一电流信号，该信号从故障点泄入在电缆一端加入一电流信号，该信号从故障点泄入大地，在大地表面检测这一电流信
33、号从而找到故障大地，在大地表面检测这一电流信号从而找到故障点点n缺点如跨步电压法一样，只对开放性的、钢铠只有缺点如跨步电压法一样，只对开放性的、钢铠只有一点对地的故障好使一点对地的故障好使n可测护层故障可测护层故障山东科汇电气股份有限公司65目录n故障测试基础故障测试基础n电缆故障测距电缆故障测距n电缆故障定点电缆故障定点n仪器介绍仪器介绍n测试经验介绍测试经验介绍山东科汇电气股份有限公司66现在国内外电缆故障测试仪简介一、高级的电缆测试车一、高级的电缆测试车：用用低压脉冲、脉冲电流低压脉冲、脉冲电流及及二次脉冲或多次脉冲二次脉冲或多次脉冲三种方法进行三种方法进行测距，测距，用声磁同步法用声磁
34、同步法定点，并配以路径仪和电缆识别仪，定点，并配以路径仪和电缆识别仪，设备精度很高，同时价格很昂贵。代表厂家：德国哈克、设备精度很高，同时价格很昂贵。代表厂家：德国哈克、艾得尔等；艾得尔等； 二、中高挡测试仪二、中高挡测试仪： 也是用也是用低压脉冲、脉冲电流低压脉冲、脉冲电流及及二次脉冲法二次脉冲法三种方法进行测三种方法进行测距，用声磁同步法进行定点，并显示磁场波形和声音波形；距，用声磁同步法进行定点，并显示磁场波形和声音波形；同时也可以进行路径查找和电缆识别。代表厂家淄博科汇同时也可以进行路径查找和电缆识别。代表厂家淄博科汇； 三、中档测试仪：三、中档测试仪： 用用低压脉冲法低压脉冲法和和脉
35、冲电压法脉冲电压法测距，用声测法进行定点，虽然测距，用声测法进行定点，虽然有的也说是用声磁同步法定点，但还是用耳机去听，没有有的也说是用声磁同步法定点，但还是用耳机去听，没有任何能显示声磁时间差的设备。代表厂家是以西安为主的任何能显示声磁时间差的设备。代表厂家是以西安为主的一些厂家一些厂家山东科汇电气股份有限公司67四、低档测试仪四、低档测试仪 用用电桥法测距电桥法测距或者或者根本不测距根本不测距，直接用，直接用声测法声测法、跨步电压法或泄露电流法定点跨步电压法或泄露电流法定点，这种设备对开放性，这种设备对开放性故障比较好使，但由于该原理的局限性，注定它只故障比较好使，但由于该原理的局限性，注
36、定它只能解决一部分故障。能解决一部分故障。 山东科汇电气股份有限公司68n科汇公司生产的测试仪科汇公司生产的测试仪原理及操作简介原理及操作简介山东科汇电气股份有限公司69T903电力电缆故障测距仪 采用现代微电子技术采用现代微电子技术研制成功的智能化电力电研制成功的智能化电力电缆故障测距仪器。具有低缆故障测距仪器。具有低压脉冲反射和脉冲电流两压脉冲反射和脉冲电流两种工作方式。低压脉冲反种工作方式。低压脉冲反射工作方式用于检测电缆射工作方式用于检测电缆的低电阻与断线故障，以的低电阻与断线故障，以及测量各种电缆的长度或波速度。脉冲电流工及测量各种电缆的长度或波速度。脉冲电流工作方式用于电缆的高阻与
37、闪络型故障测距。作方式用于电缆的高阻与闪络型故障测距。山东科汇电气股份有限公司70主要技术指标最大测量范围：最大测量范围： 10km 测量盲区：测量盲区：10 m测量精度：测量精度： 测量范围测量范围 1 km: 0.5%山东科汇电气股份有限公司71面板示意图山东科汇电气股份有限公司72工作方式：工作方式： 低压脉冲低压脉冲 脉冲电流脉冲电流 范围范围213m426m852m2560m5120m10240m液晶显示界面山东科汇电气股份有限公司73低压脉冲工作方式 用于电缆的低电阻与断线故障测距、测用于电缆的低电阻与断线故障测距、测量电缆的长度及电缆的波速度整定等工作。量电缆的长度及电缆的波速度
38、整定等工作。对于高电阻故障，由于与故障点并联的故障对于高电阻故障，由于与故障点并联的故障点电阻和电缆波阻抗相比大很多，故障点阻点电阻和电缆波阻抗相比大很多，故障点阻抗突变不明显，产生的脉冲反射相当微弱。抗突变不明显，产生的脉冲反射相当微弱。因此，低压脉冲法不能有效地测量高电阻故因此，低压脉冲法不能有效地测量高电阻故障。障。 山东科汇电气股份有限公司74测试导引线直接接故障线对测试导引线直接接故障线对（相（相地地 相相相）相）低压脉冲接线山东科汇电气股份有限公司75几种波形n低阻故障波形低阻故障波形n断线故障波形断线故障波形n带中间接头的断线故障波形带中间接头的断线故障波形山东科汇电气股份有限公
39、司76利用波形比较测距 健全电缆波形健全电缆波形与故障电缆比与故障电缆比较波形较波形山东科汇电气股份有限公司77校正波速度 n将仪器与一长度已知的完好电缆相联，获得开路、短将仪器与一长度已知的完好电缆相联，获得开路、短路脉冲反射波形，并比较显示。路脉冲反射波形，并比较显示。n光标移动到波形差异处，即电缆的终端，将显示的距光标移动到波形差异处，即电缆的终端，将显示的距离与电缆已知长度相比较，调节波速至相符。离与电缆已知长度相比较，调节波速至相符。山东科汇电气股份有限公司78脉冲电流工作方式脉冲电流工作方式直闪法直闪法n 电缆故障芯线与直流高压发生器相连接，逐渐升电缆故障芯线与直流高压发生器相连接
40、，逐渐升高外加电压，电压升至一定值时，故障点击穿，电压高外加电压，电压升至一定值时，故障点击穿，电压突然下降，电流升高。该故障属于闪络性故障，故障突然下降，电流升高。该故障属于闪络性故障，故障电阻很大，一般在预防性试验中出现，用直闪法测量。电阻很大，一般在预防性试验中出现，用直闪法测量。山东科汇电气股份有限公司79放电波形的记录n调节调压器，逐渐升高加到电缆上的电压调节调压器，逐渐升高加到电缆上的电压n故障点放电时，仪器被触发，显示出新的当前故障点放电时，仪器被触发，显示出新的当前波形波形n如果记录的当前波形幅值过小或过大时，应适如果记录的当前波形幅值过小或过大时，应适当增大或减小增益后重新进
41、行测试当增大或减小增益后重新进行测试山东科汇电气股份有限公司80故障点距离测量n显示出满意的放电电流波形后，仪器自动将测量的零点设显示出满意的放电电流波形后，仪器自动将测量的零点设为第一个放电脉冲的起始点，把虚光标移动到故障点反射为第一个放电脉冲的起始点，把虚光标移动到故障点反射脉冲开始下降的起始点前，显示器右上角显示的距离即为脉冲开始下降的起始点前，显示器右上角显示的距离即为故障点距离。故障点距离。实线光标实线光标（零点）（零点）虚线光标虚线光标故障距离故障距离山东科汇电气股份有限公司81故障点距离自动计算n仪器显示出满意的波形后，按动计算键，仪器显示出满意的波形后，按动计算键，可自动计算故
42、障点距离。在计算结束后，可自动计算故障点距离。在计算结束后，仪器自动把可移动光标设定在故障点反仪器自动把可移动光标设定在故障点反射脉冲的起始处，并把计算结果在显示射脉冲的起始处，并把计算结果在显示器右上角显示出来。器右上角显示出来。山东科汇电气股份有限公司82实际测量波形示例 故障距离故障距离2020m,6kVm,6kV塑料电缆塑料电缆 故障距离故障距离7676m,6KVm,6KV油浸纸油浸纸绝缘电缆绝缘电缆 故障距离故障距离456456m,6KVm,6KV油浸纸油浸纸绝缘电缆绝缘电缆 故障距离故障距离27002700m,10KVm,10KV油浸纸油浸纸绝缘电缆绝缘电缆 山东科汇电气股份有限公
43、司83脉冲电流工作方式脉冲电流工作方式冲闪法冲闪法 如果对电缆加直流高压时，发如果对电缆加直流高压时，发现电流表指示较大，直流高压加不现电流表指示较大，直流高压加不上去，说明故障点泄漏大，故障电上去，说明故障点泄漏大，故障电阻不很高，要采用冲击高压闪络法阻不很高，要采用冲击高压闪络法测距测距 。山东科汇电气股份有限公司84放电波形判断 冲闪法故障点未击穿波形冲闪法故障点未击穿波形 冲闪法放电波形冲闪法放电波形 电缆远端反射脉冲电缆远端反射脉冲故障点放电脉冲故障点放电脉冲故障点反射脉冲故障点反射脉冲山东科汇电气股份有限公司85触发延时的应用n冲闪法进行电缆故障测试时，有时从球间冲闪法进行电缆故障
44、测试时，有时从球间隙的放电声音及火花判断，电缆故障点确隙的放电声音及火花判断，电缆故障点确已放电，但仪器却显示不出放电波形。已放电，但仪器却显示不出放电波形。n此种情况即为电缆远端反射（甚至多次反此种情况即为电缆远端反射（甚至多次反射）造成电缆故障点放电，但测试仪器由射）造成电缆故障点放电，但测试仪器由球间隙放电触发，在故障点放电脉冲到达球间隙放电触发，在故障点放电脉冲到达时，仪器已停止记录，故得不到故障点放时，仪器已停止记录，故得不到故障点放电脉冲。在这种情况下需要利用仪器的触电脉冲。在这种情况下需要利用仪器的触发延时功能进行测试。发延时功能进行测试。山东科汇电气股份有限公司86触发延时的调
45、整 脉冲电流工作方式，按脉冲电流工作方式，按预备预备键，仪器处键，仪器处于等待状态，显示于等待状态，显示“延时时间延时时间0 0s s 等待等待”提示符，仪器触发延时自动设定为提示符，仪器触发延时自动设定为0 0s s，按动按动光标键可增加或减少触发延时，延时时间根光标键可增加或减少触发延时，延时时间根据情况进行适当设置据情况进行适当设置 。 用光标键用光标键调整后的调整后的延时时间延时时间山东科汇电气股份有限公司87触发延时后故障距离的测量n将零点固定在放电脉冲的起始点，把光标移动到故障点反将零点固定在放电脉冲的起始点，把光标移动到故障点反射脉冲的起始点，即可测得故障点距离。亦可按动计算键，
46、射脉冲的起始点，即可测得故障点距离。亦可按动计算键，由仪器自动计算故障点距离。由仪器自动计算故障点距离。触发延时后测量波形触发延时后测量波形 故障点放故障点放电脉冲电脉冲 故障点反故障点反射脉冲射脉冲 山东科汇电气股份有限公司88T905电力电缆故障测距仪nT-903T-903电力电缆故障测距仪的更新换代产品。电力电缆故障测距仪的更新换代产品。具有二次脉冲法、脉冲电流法和低压脉冲法具有二次脉冲法、脉冲电流法和低压脉冲法等电力电缆测距方法。等电力电缆测距方法。山东科汇电气股份有限公司89技术指标nl l 最大测量范围最大测量范围：16km。nl l 测量精度测量精度： 低压脉冲和二次脉冲方式下：
47、低压脉冲和二次脉冲方式下：n范围小于范围小于8km时，测量误差不大于时，测量误差不大于1m。n大于等于大于等于8km时，测量误差不大于时，测量误差不大于8m。n脉冲电流方式下：脉冲电流方式下：n范围小于范围小于8km时，测量误差不大于时，测量误差不大于4m。n大于等于大于等于8km时，测量误差不大于时，测量误差不大于16m。nl l 测量盲区测量盲区：不大于：不大于4m。nl l 体积体积：330mm305mm152mm。山东科汇电气股份有限公司90T-905面板接地220V/50Hz充电插口T-905信号口充电指示RS232电力电缆故障测距仪山东科汇电气股份有限公司91液晶显示界面山东科汇电
48、气股份有限公司92T504/5电缆故障定点仪n 现代微电子技术研制成现代微电子技术研制成功的智能化电力电缆故障定功的智能化电力电缆故障定点及路径探测仪器。仪器有点及路径探测仪器。仪器有两种工作方式，一种是声磁两种工作方式，一种是声磁同步检测工作方式，另一种同步检测工作方式，另一种是音频感应工作方式。是音频感应工作方式。山东科汇电气股份有限公司93功能特点功能功能n电缆故障精确定点电缆故障精确定点n电缆路径探测电缆路径探测特点特点n声磁同步技术，抗干扰能力强声磁同步技术，抗干扰能力强n信号波形屏幕显示，易于识别信号波形屏幕显示，易于识别n波形分析为主，耳机监听为辅波形分析为主，耳机监听为辅山东科
49、汇电气股份有限公司94技术指标n故障定点精度：故障定点精度： 0.20.2m mn路径探测精度：路径探测精度： 0.20.2m mn功耗：功耗：1.51.5W Wn充电器输入电压：充电器输入电压： 220 220V V 10%10%，ACACn充电器输出电压：充电器输出电压： 14 14V V 20V20V，DCDCn使用环境温度使用环境温度: -10: -10 C C+40+40 C Cn重量重量: 1: 1kg(kg(不含探头不含探头) )n体积体积: 230: 230140140170170mm mm 山东科汇电气股份有限公司95面板示意图面板山东科汇电气股份有限公司96声磁同步检测工作
50、方式 功能功能n电缆路径探测。电缆路径探测。n电缆高阻故障定点电缆高阻故障定点准备工作准备工作 n故障测距故障测距 n使用高压设备使电缆故障点击穿放电使用高压设备使电缆故障点击穿放电 故障定点故障定点 山东科汇电气股份有限公司97观察重点：声音波形到达的时间观察重点：声音波形到达的时间液晶显示界面山东科汇电气股份有限公司98磁场放大增益调节 n启动高压设备，向电缆施加冲击高压，启动高压设备，向电缆施加冲击高压，使故障点周期性地击穿放电。使故障点周期性地击穿放电。n适当离开测量端一段距离，在电缆埋适当离开测量端一段距离，在电缆埋设处附近的位置上，调整磁场增益旋设处附近的位置上，调整磁场增益旋钮，
