如何快速准确的查找电缆故障点

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 如何精确快速查找电缆故障点
摘要：随着城市发展整体美观性布局的要求，电缆代替架空导线越来越多地运用到生产生活的各个领域。处于经济效率的考虑多数电缆都掩埋在城市的地下，当电缆发生故障后，如何快速准确的查找故障点尽快恢复供电成为长期困扰电力人的难题。本人通过多年电缆故障查找中总结出的不同电缆典型故障中所存在的共通点，结合电缆故障查找相关理论知识，在与电缆从业人员相互交流与探讨的同时，希望为电缆故障查找的从业人员提供有益的参考借鉴。
关键字：电力电缆故障；故障查找；故障粗侧；精确定点
一、引言
电力是企业生产与居民生活不可或缺的必要条件，一旦出现电缆故障造成非计划停电，在给企业生产带来巨大经济损失、居民生活带来极大不便的同时，也为电力企业带来负面的影响与经济损失。而城市地形复杂、人声喧哗等潜在因素又给电缆故障查找增添了困难。本人通过多年实际工作总结出的“如何快速准确的查找电缆故障点”的方法，供同行们参考借鉴的同时相互学习、探讨。
 
二、电缆故障查找前的准备工作
 
盲目的进行电缆故障查找工作往往费时费力而且无法准确的进行故障定点判断，这不是因为电缆故障种类的复杂造成，而是因为电缆周边环境所造成的。
我们目前采用的电缆故障查找方法离不开：故障诊断、粗测定点与精确定点三个步骤。但是往往在实际测试中能够确定故障类型，做到粗测定点，但是却无法真正精确定点进行开挖。这种原因的形成是因为客观存在的我们听得到的因素（公路或施工处振动噪声过大等原因）和看不到的因素（电缆走向、电缆埋设深度过深、故障点在积水中、电缆施工时余留不规范等原因）所造成的。
因此在电缆故障查找前通过电缆施工、运行管理人员明确电缆长度、电缆走向、周边特殊情况、中间头位置、周边是否存在施工等要因是电缆故障查找前不可或缺的准备工作。
【例：2009年为兴庆供电分局查找一配网主线路电缆故障。经绝缘测试三相绝缘均击穿（绝缘电阻小于3KΩ）。因该电缆路径长、在公路主干道人行道下（震动与噪声影响较大），且电缆余留盘圈不规范（中间头达7处，少则盘圈五米，多则盘圈十数米，终端头处盘圈更达到十五米以上），虽然粗侧定点成功，但精确定点却因为听不到明显放电声而不能确定故障点。
通过数据分析判断怀疑故障点处可能浸泡在水中导致放电声被屏蔽，经分局电缆主管人员回忆地下电缆井在北门路口处与人防地下通道相通处是唯一可能存在深处积水的地点，且此地点有一电缆中间头。
此处与电缆故障点实测距离相差近117米，结合电缆余留盘圈不规范因素，遂决定打开此处井盖。在井口处清晰可见中间头处明显放电弧光。】
从案例不难看出了解了以上情况，我们可以采用排除法优先对该电缆的薄弱点（中间头位置、施工开挖点）进行判断，并结合电缆粗测进行验证与排除。即使以上点不是真正的故障点，我们也会因为事先知道电缆周边各因素制定出合理的故障查找方法而大大节约故障查找时间。
 
三、电缆的故障类型分析
   
从今年已查找的低、中、高压电缆故障的结构特点分析，电缆单相接地故障较为普遍，多是因为电缆遭受外力破坏原因造成。也不排除本体质量造成，但这种内部短路从外表看不出痕迹较少见。电缆相间短路故障中较少，这是因为相间短路一般都是在运行中发生，发生故障时会产生强大的短路电流造成速断保护动作而跳闸。强大的电流所造成的高温一般都会把电缆烧断造成开路性故障。电缆内部短路，外表看不出痕迹，此类故障一般是由于电缆质量造成的，比较少见。
    从电缆的故障位置看，一条电缆最薄弱的地方是中间接头，一般的电缆都有一个或几个中间接头，在做电缆中间接头时由于环境条件限制，加上电缆敷设后不进行防潮处理，制作时中间接管压接不紧密，都可能造成电缆中间接头受潮、工艺缺陷的出现。当运行中长期在高压电场的作用下产生电晕及游离放电，使绝缘本体形成水树直至绝缘老化并击穿。
从电缆故障的性质区分可分为开路、低阻、高阻和闪络性故障四种：
开路故障就是工作电压不能传输到终端，或虽然终端有电压，但带负载能力差。
低阻故障就是电缆相间或对地的绝缘受损，其绝缘电阻减小到100KΩ以下。）
高阻故障就是电缆相间或对地的绝缘电阻大于100kΩ。
闪络性故障就是在高压保压过程中，突然击穿，在此电压下又能保压的故障。有别于高阻故障，在高压达到一定的电压肯定能击穿的故障。

 
（故障性质          Rf        间隙的击穿情况
    开  路              ∞       在直流或高压脉冲作用下击穿
    低  阻             小于100Z0             Rf不是太低时，可用高压脉冲击穿
    高  阻             大于100Z0             高压脉冲击穿
闪  络              ∞       直流或高压脉冲击穿
说明：表中Z0为电缆的波阻抗值，电力电缆波阻抗一般在10-40Ω之间。）
以上分类的目的也是为了选择测试方法的方便，根据目前流行的故障测距技术，开路与低阻故障可用低压脉冲反射法，高阻故障要用冲击闪络法，而闪络性故障可用直流闪络法测试。以上几种故障都可以用二次脉冲法测试，这是目前世界上最先进的故障测试技术，国外以德国、奥地利为代表。现场人员有Rf<100KΩ的故障称为低阻故障的习惯，主要是因为传统的电桥法可以测量这类故障。