試論電纜故障點測尋中示波圖形的分析技巧

白超

（韶關供電局 廣東韶關 512000）

試論電纜故障點測尋中示波圖形的分析技巧

白超

（韶關供電局 廣東韶關 512000）

一直以來，如何在最短時間以內找到故障點都是電力行業非常關注的研究課題之一，對電纜故障點進行快速查找時，現場操作人員的關注重點不同、經驗不同，因此獲得的故障電纜探傷結果也不是完全相同的。本文總結了筆者多年來在電纜運行維護中的經驗，并結合實例分析了幾種常見的查找故障點的方法，著重分析了示波圖形的分析技巧，具有非常重要的參考性意義。希望本文的分析可以為同行的研究提供一些參考與幫助。

電纜故障點測尋；示波圖形；分析技巧

在整個電力系統中，電力電纜是非常重要的組成部分之一，故障發生以后怎樣在最短時間內及時的找到故障點，一直以來都是業界人士的關注焦點之一。在查找電纜故障點時，現場操作人員的關注重點不同，其所擁有的經驗也有較大差異，因此，故障電纜探傷結果也存在明顯差異。下面筆者按照自己多年來的現場探傷經驗，結合實際電纜故障的例子，對電纜故障原因及解決措施進行分析，具體談一談有關電纜故障示波圖形的有關分析技巧。

1 電纜故障分析

按照現場探傷經驗來看，電纜故障可以分成三類，即短路、斷線和接地。按照故障點絕緣特征還可以分成開路故障，電纜纖芯連續性被破壞會形成斷線；高阻故障，電纜的對地電阻超過100Ω；低阻故障，電纜對地電阻在100Ω內；閃絡故障，絕緣電阻正常，但是，高壓脈沖或直流耐壓試驗過程中，會出現閃絡性電擊穿。下面我們結合某故障電纜，分析示波圖形在電纜故障點測尋的分析技巧。

2 實例分析電纜故障原因

該電纜的正常負荷由14線（該電線是曾25線與五14線聯絡電纜）提供，聯絡電纜的型號是YJV223×300，發生故障當天就退出運行，通過環網使其負荷臨時與曾25線連接，在最高負荷時期高電流超過500A，該電纜需要經過一重要三岔路口，電纜開挖難度非常大，還受到了市政開挖制度的制約和影響，不允許進行大面積開挖，所以必須準確的找到故障點。

2.1 絕緣電阻測量

在現場利用ZC72500兆歐表測量故障電纜絕緣電阻，得到的測量結果如表1。

表1 絕緣電阻測量結果

從上表中可以看出，A、B相之間均為對地短路接地。

2.2 直流電阻測量

利用DT930B+數字表對直流電阻進行測量，得到的測量結果如表2。

表2 直流電阻測量結果

3 電纜故障點測尋的措施與對策

3.1 低壓脈沖法

低壓脈沖法又被稱作雷達法，其原理為從測試端向電纜端注入低壓脈沖信號，脈沖會沿著電纜傳到阻抗不匹配點，脈沖產生反射以后回到測量點，會被儀器記錄下來。利用低壓脈沖法可以利用對反射脈沖極性的識別判斷故障性質，例如斷路故障和發射脈沖的極性是相同的，短路故障和發射脈沖的極性正好相反。圖1為低壓脈沖法探傷的示波圖，從圖1中可以看出，應用低壓脈沖法可以利用C相對該電纜的全長進行測量，從圖形所示可以看出電纜的相對長度是83.1m。

圖1 低壓脈沖法探傷示波圖

3.2 沖擊閃絡法

沖擊閃絡法是當前應用范圍非常廣的故障測試方法之一，也就是說向故障點發射高壓脈沖，只要該脈沖的能量足夠，就可以使故障發生閃絡，故障點就會形成短路狀態。采用這種方法的關鍵在于判斷故障點是否擊穿放電，通過觀察采集到的波形故障點是否放電可以判斷故障點是否為擊穿放電，或者也可以注意所施加的電壓是否可以將故障點的絕緣電阻擊穿。在實際應用過程中，少數為單純的斷線故障，多數為含有低壓、高阻及閃絡性故障，該種方法在這幾種故障的判斷中都很適用。其優點在于適用范圍較廣，可以準確查找到故障，缺點主要在于接線比較復雜，儀器較多。圖2為該電纜的沖擊閃絡法探傷示波圖，從圖形中可以看出，電纜故障點位于57.3m處。

圖2 沖擊閃絡法探傷示波圖

3.3 分析測量數據

為了可以獲得更多有關故障點的數據，我們針對兩種不同圖形進行了分析。從圖1中可以看出，第一個脈沖之后到第二個脈沖下降，沿著L3～L2段出現了一小段變形下降的“小斜線”。為了將該“小斜線”中包含的含義搞清楚，利用刻度尺測量圖1中的原始波形，從圖1中量取L1～L3段的長度，從而更好的對該“小斜線”進行解釋。通過對L1～L2段的仔細量取可以得到該段的長度為9.5mm，電纜的實際長度為83.1m，經過計算可以獲得二者的比例是8.74m/mm，然后對L1～L3段的距離進行測量，得到該段的實際長度是56.8m，這和圖2測得故障點的位置是吻合的。

通過對該電纜敷設的相關資料進行查閱可以發現，56.8m位置上就是該電纜中間接頭的位置，按照統計結果來看，中間接頭故障點電纜故障為80%，然后在此基礎上確定故障點位于57m的位置。通過經過現場測量、定點之后，最終可以判斷出故障點在57m的位置，經過開挖后可以發現57m的位置可以找到故障點，同時故障點正位于中間接頭的位置。通過這一系列的分析，我們可以清楚的了解到“小斜線”的出現正是中間接頭故障導致的，進而由探傷圖形產生，找到了“小斜線”產生的原因，找到了故障點，在最短時間內完成了整個查找過程，排除故障獲得了有效時間，當前該電纜已經開始帶電運行，這樣一來，不僅配電網負荷的轉換得到了保證，同時還為曾25線的安全性提供了良好基礎。

4 電纜故障定位需要注意的問題

在測尋電纜故障的過程中，需要借助很多現代化的設備與儀器，這樣就可以快速的確定故障點位置，為快速的處理好這些故障，盡快為用戶恢復送電提供了寶貴時間。但是，在測尋電纜故障的過程中，應對以下幾方面問題加以分析：①在測尋電纜故障的過程中，要想快速、準確的找到電纜故障，分析判斷放電波形非常重要，尤其是對于長電纜來說，可能差一兩個光標就會相差幾十米的距離，這無疑為故障定點的精確性增加了難度，因此，還需要在未來的工作中進行不斷的總結和探索；②低壓脈沖法對于低阻故障是最為適用的，可以充分保證判斷的準確性，應用過程中也比較方便；③應用沖擊法進行放電聲定點時，應該對電纜耐壓等級加以注意，通常情況下沖擊電壓幅值通常不會超過正常電壓的3.5倍，也就是說為10kV施加的電纜不會超過35kV；④對于準確找到電纜故障來說，電纜原始資料起到了非常重要的作用，特別是對于電纜路徑圖來說，更應該做到圖形和實際情況相符，并將現場的路徑標識清楚，所以對設備進行嚴格的日常養護、加強資料管理顯得非常重要。

5 結語

綜上所述，電纜的正常運行為整個電網的持續可靠運行提供了重要基礎，平時必須充分重視電纜維護工作，以保證電纜可以始終保持健康的運行狀態。一旦電纜發生故障，我們可以按照電纜故障特點選擇合適的測尋方法，并利用儀器對故障進行定位，這樣才能在最短時間內對故障進行定位，以減少由電纜故障引起的停電時間。本文按照筆者的現場探傷經驗，利用實例分析了電纜故障示波技巧，目前這些故障測尋方法已經得到了廣泛的應用與推廣。

[1]陳騰彪，鄔韜，詹威鵬，曾南華.二次脈沖法在110kV電纜線路故障點測尋的現場應用[J].企業科技與發展，2012，09：27～30.

[2]賀光晏，劉勇，歐陽瑞隆，黃浩鋒，胡海兵，林展洪.一起10kV電纜高阻接地故障的查找與分析[J].廣東科技，2016，08：35～37.

[3]吳松，李譞，呂晨.對于架混電纜線路故障的搶修流程與防范措施的探討[J].電氣應用，2015，S2：457～460.

[4]楊福添.淺談10kV電纜故障原因、故障處理及主要預防措施[J].企業技術開發，2014，26：68～69.

[5]袁濤.基于小波分析的110kV XLPE電纜故障點定位技術研究[J].電子技術與軟件工程，2015，22：227～228.

TM755

A

1004-7344（2016）26-0112-02

2016-9-3

白超（1988-），男，助理工程師，本科，主要從事配網運維、配電檢修、配網自動化工作。