电缆是电力设备中重要的一个设置，电缆直接影响着电力系统的发展以及运行。对于电力来说电缆的安全运行直接影响着电力的安全。那么当电力电缆出现故障时我们应该怎么诊断并且对问题进行分析呢？武汉华电高科技术介绍，电力电缆故障可分为开路故障、低阻故障和高阻故障三种类型。
   若电缆相间或相对地的绝缘电阻值达到所要求的规范值，但工作电压不能传输到终端，或虽然终端有电压但负载能力较差，这类故障称开路故障。若电缆相间或相对地的绝缘受损，其绝缘电阻减小到一定程度的故障称为低阻故障。相对于低阻故障，若电缆相间或相对地的故障电阻较大，则称为高阻故障，它包括泄漏性高阻故障和闪络性高阻故障。泄漏性高阻故障是指随试验电压的升高而泄漏电流逐渐增大，且大大超过规定的泄漏值的故障。闪络性高阻故障是指绝缘电阻值很大，当试验电压升高到一定值时，泄漏电流突然增大的故障。
    在进行电缆故障探测时，先需要进行电缆故障性质判断，通常是将电缆脱离供电系统，并按下列步骤测量：
    1.用绝缘电阻测试仪测量每相对地绝缘电阻，如绝缘电阻指示为零，可用万用表或回路电阻测试仪进行测量，以判断是高阻还是低阻接地；
    2.测量两相之间的绝缘电阻，以判断是否是相间故障；
    3.将另一端三相短路，测量其线芯直流电阻，以判断是否有开路故障。

    一、电缆故障探测技术
    采用的方法主要为低压脉冲法和高压闪络法。
    低压脉冲法可测量电缆中出现的开路故障、相间或相对地低阻故障；
    高压闪络法可用于探测高阻故障。
    低压脉冲法测量原理是依据均匀传输线中波传输与反射的原理。将被测电缆看作是一均匀传输线，它每一点的特性阻抗是相等的，当从电缆一端发射一低压脉冲波时，由于故障点的阻抗发生了变化，电磁波传播到该点处就发生折、反射现象，反射电压U_e与入射电压U_i满足关系式：

    其中：Z_c为电缆的特性阻抗，Z为电缆故障点的等效波阻抗。对于低电阻故障，若故障点对地电阻为R，则该点的等效波阻抗Z＝R／Z_c；对于开路故障，若故障电阻为R，则该点的等效阻抗Z＝R＋Z_c。
    当-1＜β＜0时：说明低阻抗点存在反射波，且反射波与入射波反极性。R愈小，β愈大，U_e愈大；
    当R＝0为短路故障时，β＝-1，U_e＝-U_i：电压波在短路故障点产生全反射；
    当0＜β＜＋1时：说明开路故障点也存在反射波，且反射波与入射波同极性。R愈大，β愈大，U_e愈大；
    当R＝∞，即为断线故障时，β＝＋1，U_e＝-U_i：电压波在断线故障点产生开路全反射。
    实际用仪器测量低阻、开路故障时，是由机内产生一宽度为0.1～2µs、幅度大于120V的低压脉冲，在t₀时刻加到电缆故障相一端。此时脉冲以速度v向电缆故障点传播，并经过同样的时间∆t时间后到达故障点，并产生反射脉冲，反射脉冲波又以同样的速度v向测量端传播，并经过同样的时间∆t于t1时刻到达测量端。若设故障点到测量端的距离为L，则有如下关系：

 所以只要记录t₀和t₁时刻，就可以测出测量端到故障点的距离。
    当对电缆全长进行校准时，往往使电缆终端开路。因此，电缆全长的校准相当于电缆断线故障的测量情况。电缆存在中间接头时，由于接头处的电缆形状及其绝缘介质等的变化，引起了该点特性阻抗的变化。根据电磁波传输理论，该点也存在一定的反射。
    对于高阻故障，由于故障点电阻较大，此点的反射系数β很小或几乎等于零，用低压脉冲法测量时，故障点的反射脉冲幅度很小或不存在反射，因而仪器分辨不出来。这时需要用高压闪络测量法进行故障探测。
    高压闪络法是由直流高压发生器产生一负的直流高压，加到电缆故障相，当电压高到一定数值后，电缆故障点产生闪络放电，瞬间被电弧短路，故障点便产生一跳变电压波在故障点与测量端之间来回传输，这时只要测量波两次经过某一端的时间差即可求出故障点的距离。
    用于击穿高阻故障点的电源也可以是冲击高压。在用冲击放电进行高阻探测时，应特别注意电缆的耐压等级，所选用的冲击电压的幅值应不超过正常运行电压的3.5倍。
    二、电缆故障精确定位技术
    由于电缆线路不可能完全直线敷设，用电缆故障探测仪仅能对电缆故障的大致位置进行判断，而不能确切给出电缆敷设后的准确故障点，所以电缆故障精确定位十分重要。
    传统的电缆故障定点方法是听声法。这种方法的特点是简单易行，特别是放电声较大的时候，还是比较理想的。然而，当故障点的直流电阻较小时，放电声不太大，这时难以奏效。现在较普遍使用的定点仪是将微弱的机械振动波首先转换成电信号，由放大电路将这一电信号进行足够的放大后，再通过耳机还原成声音，然后通过人机的有机配合，准确地确定故障点的位置。
    不同性质的电缆故障，在定点技术上略有差异：
    1.对于高阻故障的定点，由于故障的阻抗较高，探测时施加的冲击电压较高，故障点才会发生闪络放电，故放电声和由此而产生的冲击振动波一般说来都比较大，较便于收听、分析和辨别。
    2.对于低阻故障的定点，由于这类故障电阻小，因此故障点的放电间隙也小，致使施加的冲击高压在不很高的情况下，故障点便发生闪络放电。这时因闪络放电而产生的冲击振动波也小，再加上现场其他因素的干扰，放电声往往不易分辨甚至听不到放电声。这时可控制冲击电压的高低，并通过加大贮能电容器的电容量，增强放电强度，从而获得较强、较大的放电声，便于收听、分析和判断故障点的精确位置。
    3.对于开路故障的定点，是在故障相的一端加冲击高压，而故障相的另一端用另外两相和电缆铅包连接后充分接地，然后利用定点仪在粗测范围内进行定点。因开路故障类似于高阻故障，其定点方法与高阻故障的定点方法相同。
    如果故障点就在测试端附近，这时故障点的放电声会被球隙的放电声所淹没，因而不易被测听到。当遇到这种情况时，可以将球间隙放到远离测试端的另一端，并通过已知的正常相对故障相加电压，从而达到故障相闪络放电的目的。这时因串入回路的球间隙远离测试端，因此故障点的放电声就比较容易监听到。BPXZ-H系列电缆专用变频谐振试验装置采用了调节电源的频率的方式使得电抗器与被试电容器实现谐振，在被试品上获得高电压大电流，是当前高电压试验的一种新的方法和潮流，在国内外已经得到广泛的应用。

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