淺談高壓電纜探傷的方法

王金峰

遼河油田公司電力集團(tuán)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(tuán)檢試工區(qū) 124000

本論文針對(duì)高壓電纜在運(yùn)行中可能發(fā)生的各種故障，運(yùn)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(duì)電纜盡快進(jìn)行處理，恢復(fù)供電。

高壓電纜在運(yùn)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(duì)于電纜終端頭的故障一般易于發(fā)現(xiàn)，而對(duì)于哪些埋在地下或電纜溝內(nèi)的電纜故障，有時(shí)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(jìn)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(duì)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(duì)地或各相間的電阻，判斷是低阻故障還是高阻故障。

4）因?yàn)檫\(yùn)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(shí)，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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(shí)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(diǎn)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(diǎn)時(shí)，由于故障點(diǎn)電纜的波阻發(fā)生變化，因而有一脈沖信號(hào)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(shí)間間隔，即可算出測試端距故障點(diǎn)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(shí)在故障點(diǎn)產(chǎn)生反射的原理。測量時(shí)，在電纜上加上一直流高壓或沖擊高壓，使故障點(diǎn)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(diǎn)之間來回反射，用閃絡(luò)測試儀測出兩次反射波之間的時(shí)間，從而計(jì)算出故障點(diǎn)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(hào)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(diǎn)反復(fù)擊穿放電，同時(shí)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)；在地面上采用高靈敏度的聲電轉(zhuǎn)換器，將振動(dòng)波轉(zhuǎn)換成電信號(hào)進(jìn)行放大處理后，用二級(jí)還原成聲音或用儀表顯示聲音的強(qiáng)弱，聲音最強(qiáng)處即為故障點(diǎn)。利用這種原理可以十分準(zhǔn)確地對(duì)電纜故障進(jìn)行定點(diǎn)。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(diǎn)電阻太低，放電能量就很小，聲音信號(hào)就難以采集。

2.5 音頻感應(yīng)法

音頻感應(yīng)法定點(diǎn)的基本原理：探測時(shí)用1千赫的音頻信號(hào)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(hào)，并將之送入放大器進(jìn)行放大；而后，再將放大后的信號(hào)送入耳機(jī)或指示儀表，根據(jù)耳機(jī)中聲響的強(qiáng)弱或指示儀表指示值的大小而定出故障點(diǎn)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(shí)，故障點(diǎn)放電聲音微弱，用聲測法進(jìn)行定點(diǎn)比較困難，特別是金屬性接地故障的故障點(diǎn)根本無放電聲音而無法定點(diǎn)。這時(shí)，便需要用音頻感應(yīng)法進(jìn)行特殊測量。用音頻感應(yīng)法對(duì)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(jìn)行測試，都能獲得滿意的效果，一般測尋所得的故障點(diǎn)位置之絕對(duì)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(shí)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(shí)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(yàn).中國電力出版社.1997

[2]李景祿.高壓電氣設(shè)備試驗(yàn)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(tuán)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