电力电缆故障探测技术的应用.pdf

广西电力年第期
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电力电缆故障探测技术的应用

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黄冬生

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（南宁供电局，广西南宁56""!6）

摘要：为了快速、准确地查找电力电缆故障情况，通过分析电力电缆故障原因及故障种类，对目前应用于故障探测的低压

脉冲法及脉冲电压法进行了比较，在此基础上，介绍基于上述!种方法发展起来的二次脉冲法的基本原理，并以实例详细介绍
了二次脉冲法的应用情况，二次脉冲法较以往传统方法具有查找故障精度高，时间短等优点。
关键词：电缆故障；故障探测；二次脉冲法；精确定位

中图分类号：78&55文献标识码：9文章编号：%#:%$&6&"（!""#）"#$""5!$"’

下电网。根据理论分析及运行经验表明，电
:引言?@AB
力电缆线路故障和多数电力设备一样，投运初期容
随着社会经济的发展和现代化建设步伐的加
易发生运行故障，主要原因是电缆及附件产品质量
快，工农业生产及人民生活的用电量日益增加，对电
和电缆敷设安装质量问题；运行中期（年内），
力的需求量越来越大，要求电网的安全运行也越来5!!5
电缆本体和附件基本进入稳定时期，线路运行故障
越高。而作为连接各种电气设备、传输和分配电能
率较低，故障主要原因是电缆本体绝缘树枝状老化
的电力电缆，以其安全、维护工作量少，稳定性高，有
击穿和附件呼吸效应进潮而发生沿面放电；运行后
利于提高电能的质量并且美化城市等优点，已经得
期（年后），电缆本体绝缘树枝老化、电热老化以
到越来越广泛的应用。在城市市区，!5
!!";<%%"及附件材料老化加剧，电力电缆运行故障率大幅上
，电网建设中有逐渐取代架空线的趋势。
;<%";<升。
在我国一些经济发达地区，如广州、深圳，城市
%"除此之外，由于电缆施工、安装不慎，电缆直接
配网电缆化率已高达以上。即便象在南宁
;<=5>受到外力破坏，车辆的震动或冲击性负荷破坏，或自
这样的经济欠发达地区，已投入运行了
%%"然现象内部膨胀的机械力造成的损伤等机械损伤，
（交联聚乙烯）电缆，电缆
;<?@AB!";C%";<5:"也是造成电缆故障的重要原因。
，城市配网电缆化率也达到了的水
;C%";<55>根据故障电阻与击穿间隙情况，电缆故障可分
平。由此可见，电力电缆的可靠运行直接关系到社
为开路、低阻、高阻与闪络性故障。分类的目的是为
会的稳定、经济的发展和人们的生活水平。当电力
了选择测试方法的方便，根据目前流行的故障测距
电缆发生故障时，由于埋在地下，查找故障比架空线技术，开路与低阻可用低压脉冲反射法；高阻故障要
困难得多，若故障测距不准，电缆路径不清楚，定位用冲击闪络法；而闪络性故障可用直流闪络法测试。
不精确，就会造成长时间的停电，给用户带来损失，下面对故障种类作一简单介绍。
给社会的稳定和经济建设造成不利的因素。所以有
开路故障
必要对电力电缆故障探测方法进行深入的研究。;<:
若电缆相间或相对地绝缘电阻达到所要求的规
故障种类分析
;范值，但工作电压不能传输到终端，或虽终端有电
电力电缆的发展经历了由充油电缆油浸纸
!压，但负载能力较差，如图%，在*相!点存在有电
绝缘电缆电缆的发展过程。（交联阻，当时，为断线故障，这是开路故障的
!?@AB?@ABD;";EF
聚乙烯）良好电气特性使之广泛应用于%%";<及以特例。

收稿日期：!""#$%"$"&；修订日期：!""#$%!$%’
年第期广西电力
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工作原理：测试时向电缆注入一低压脉冲，该脉
冲沿电缆传播到阻抗不匹配点，如短路点、故障点、
中间接头等，脉冲产生反射，回送到测量点被仪器记
录下来，如图&所示。波形上发射脉冲与反射脉冲
图!电缆故障示意图
的时间差为#"，对应脉冲在测量点与阻抗不匹配点
往返一次的时间。已知脉冲在电缆中的波速度#，
"#"低阻故障
则阻抗不匹配点距离$，可由下式计算：
电缆相间或相对地绝缘受损，其绝缘电阻小到
$$#·#"／&（!）
能用低压脉冲法测量这类故障。如图!，当"相"
点对地电阻时，为短路故障，这是低阻故障
!#$%
的特例。

"#$高阻及闪络性故障
电缆相间或相对地绝缘损坏，其绝缘电阻较大，
图"低压脉冲反射原理图
不能用低压脉冲法测量之类的故障，它是相对于低
阻故障而言的。包括泄漏性高阻故障和闪络性高阻通过识别反射脉冲的极性，可以判定故障的性
故障&种类型。低阻故障与高阻故障的区分界限一质。断路故障反射脉冲与发射脉冲极性相同，而短
般取电缆本身波阻抗的倍（电力电缆波阻抗一般
!%路故障的反射脉冲与发射脉冲极性相反。由（!）式
在!%!’%"）。闪络性故障的故障点电阻极高，可可知，脉冲