电缆故障及定位论文

高压电缆故障分析及定位

2.6电力电缆故障及分析

由于电力电缆的绝缘材料、运行方式、工作电压等不同，导致了大量的各种各样电缆故障，按故障性质分主要有：接地故障、短路故障、断线故障、闪络故障和综合故障；按故障电阻值分为：低阻故障和高阻故障。传统上把电缆故障点的直流电阻小于电缆特性阻抗称为低阻故障，反之则称为高阻故障。

2.6.1接地故障

电缆－线芯或数线芯接地而发生的故障。当电缆绝缘由于各种原因被击穿后发生低阻接地故障或高阻接地故障，按脉冲反射仪测试波形划分，一般接地电阻在1 KΩ以下为低阻故障，以上为高阻故障。

2.6.2短路故障

电缆线芯之间绝缘完全破损形成短路而发生的故障。一般线芯之间电阻RF

小于l OΩ。

2.6.3断线故障

电缆一线芯或数线芯断开而发生的故障。通常是由于电缆线芯被短路电流烧断或外力破坏引起。

2.6.4闪络故障

电缆进行试验时绝缘间隙放电，造成绝缘击穿，此为击穿故障。在某种情况下，绝缘击穿后又恢复正常，即使提高试验电压也不再击穿，此为封闭性故障。此时电缆存在故障，但该故障点没有形成通道，这两种故障都属于闪络故障。该故障大多情况发生在电缆接头或终端内，主要表现为：当试验电压升到某一值时，电缆泄漏电流突然升高，并且测量表针呈规律性摆动，降低电压时现象消失，测量绝缘电阻值仍很高。

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2.6.5综合故障

同时具有上述两种以上的故障称为综合故障。

2.7电缆常规试验及标准介绍

2.7.1绝缘电阻测试

国网运行规程一般要求运行中电力电缆绝缘电阻值不得低于500兆欧。 2.7.2交流耐压试验 交流耐压试验的机理：

交联电缆在交流电压作用下，取决于介质的介电常数，其介电常数为2.1-2.3，因此，不受湿度的影响，电场强度分布 是稳定的，能模拟运行工况。而直流耐压电场分布取决于材料的体积电阻率，不能反映实际运行工况。

交联电缆的弱点是绝缘内易发生水树枝，对于交流电压单纯的水树枝还能保持相当的耐压值，并能保持一段时间。直流耐压对于水树枝加速绝缘劣化，以至运行后在工频电压作用下被击穿。

实践表明，交流电压下电缆绝缘最易发生击穿的地点而在直流电压下不能击穿。直流耐压存储积累单极性残余电荷，需要很长时间才能释放，很容易叠加到工频电压数值上，导致电缆绝缘击穿。因此，直流耐压不能代替交流耐压，交流耐压更加有效的发现交联电缆的缺陷。

2.8交联电缆试验标准的介绍

目前，交联电缆的交接、预试国标中交流耐压试验值还没有规定，一般只做直流耐压试验，只有IEC和部分地区标准中有所规定。

IEC和华北电力集团公司颁发《电力设备交接和预防性试验规程》有关交联电缆交流耐压值标准介绍:

IEC规定：

交接耐压：√3 UO (50Hz) 5分钟或UO24小时。

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华北规定：

交接：√3 UO 5分钟(50Hz) 预试：1.36UO 5分钟(50Hz)

推荐标准：在国标没有规定之前，交联电缆交接、预试可按下列进行： 交接：√3UO 5分钟(50Hz) 预试：1.36UO 5分钟(50Hz)

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3.电缆故障的定位技术及路径仪信息

3.1识别故障并确定故障性质

将电缆脱离供电系统，首先用兆欧表测量每相对地绝缘电阻，如果绝缘电阻为零，再用万用表测量故障电阻，以判断是高阻故障还是低阻故障，然后测量相间绝缘电阻，判断是否存在相间短路，有准确的电缆故障性质判定结论后，便可选择合适的测试方法和仪 器。

3.2电缆故障预定位

从电缆一端测试，给出测试端到故障点的距离，也就是地埋电缆从测试端到故障点的长度。

3.3电缆故障精定位

由于地埋电缆的长度在地面丈量会存在误差，再加上脉冲反射仪（TDR或雷达）的测距误差，所以需要对故障点进行精确定点。

3.4电缆故障预定位方法

从电缆故障类型可分为断线故障、低阻绝缘故障、高阻绝缘故障和闪络故障，不同故障所采用的测试方法和测试仪器也不同，必须分别对待。

3.4.1低压脉冲法

低压脉冲法可对断线故障、短路故障、低阻故障和电缆全长进行预定位，同时也可识别电缆的中间接头。其原理为：脉冲发射仪给电缆发射低压脉冲，该脉冲沿电缆传播直到特性阻抗不匹配点（如断线点、短路点、终端点等），在这些点上会引起脉冲波的反射，并返回到测试端，脉冲反射仪给出测试轨迹，见图3-1。

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