一起电缆高阻故障的查找实例

一起电缆高阻故障的查找实例

高戈

国网山西省电力公司大同 市 供电公司 山西省大同市 037000

摘要：介绍了如何运用高压电桥等设备快速查找出一起10kV交联电缆高阻故障，为快速查找高阻故障积累了可供借鉴的经验。

关键词：电缆；故障；电桥

近年来，随着社会发展经济水平提升，社会用电量业大大的提升，为了提高服务质量，保供电，快速复电都是电网公司工作重点。铺设在地下的电力电缆越来越多，因为其复杂的运行环境，以致发生故障时很难快速查找出故障点，使到我们公司供电可靠性，服务满意度受到影响，甚至还会极大浪费人力，物力和时间。电力电缆故障又以高阻故障最难以查找，对此本文则从10kV交联电缆高阻故障快速查找为切入点，使用直流高压烧穿，高压电桥粗测，高压直流冲闪，声磁同步精确定位的方法进行电缆故障查找及定位技术，希望从事相关工作的工作人员得到借鉴。

一、电缆故障的分类

根据电缆故障点绝缘电阻与击穿间隙的情况，电缆故障可分为开路故障、低阻故障、高阻故障、闪络故障四大类。该分类法为现场电缆故障最基本的分类法，特别有利于探测方法的选择。下面我着重解析后面两种故障

（1）高阻故障

电缆绝缘材料受到损伤，出现接地故障。现场用兆欧表测其绝缘电阻Rf大于10Z0，在直流高压脉冲试验时，会出现电击穿。高阻故障时高压动力电缆（6kV或10kV电力电缆）出现几率最高的电缆故障，可达总故障的80%以上。

现场实测是，笔者一般取Rf=3kΩ为划分高阻与低阻故障的界线。因为Rf=3kΩ时，恰好能得到回线法电桥精确测量所必需的10~50mA的测量电流。

（2）闪络故障

缆绝缘材料受到损伤，出现闪络故障。现场用兆欧表测其绝缘电阻Rf为无穷大，但在直流耐压或高压脉冲试验时，会出现闪络性电击穿。闪络性故障比较难测，特别是新敷设的电缆进行预防性试验出现闪络故障时。

二、对10kV交联电缆高阻故障查找存在问题。

10kV交联电缆运行环境恶劣，长时间在埋在地下，电缆沟受外力破坏，或本身低洼地容易受污水异物腐蚀。对地下电缆查找原因，对比于架空线路，不容易年得到，通常都需要借助仪器。而电缆高阻故障，最为常见，对仪器要求相对高。

三、对于高阻电力电缆，我们应用什么方法来进行快速查找故障点呢？请看下文我的一次处理过程。

1、电缆故障性质判断

在2018年6月26日，在对220kVA站10kVA线10kVA路1号分接箱601开关至10kVB路6号分接箱602开关电缆（全长880米）进行预防性试验（震荡波试验），在试验前用2500V兆欧表测量主绝缘电阻为A相2070MΩ，B相600MΩ，C相2000MΩ，根据作业标准“每千米绝缘电阻不低于1000MΩ”判断B相绝缘电阻偏低。对B相做震荡试验在加压到18.7kV被击穿，降压后第二次加压只能加到8.61kV，放电后，解除试验设备接线，测量B相绝缘电阻为70.1MΩ，分析认为该电缆故障属于B相高阻故障。

2、确定侦查故障的方法

该电缆有中间头，打开电缆井，发现电缆都是泡在污水里，电缆运行环境恶劣，电缆沟在马路旁边。对侦查故障现在常用的方法有：（1）用波反射法粗测故障点大概位置，再用配合声磁同步精确定位；（2）用电桥法粗测故障点位置，再利用声磁同步精确定位。由于电缆运行环境恶劣，用波反射法受到干扰大，得到波形不典形，要求定位人员熟练掌握仪器，并富有经验才能分辨脉冲波形，较难于确定位置。用电桥法，PVC电缆，没有反射波，无法定位，一些高阻电缆，无法击穿，也难以定位。而用高压电桥法需要的条件在一条多线电缆中，只要有一相绝缘没有问题，或较其他故障相绝缘电阻大很多，就可以了。由于本次故障中，故障相绝缘电阻高，高压电桥内的电源功率不够，我们加入了大功率的恒流电源对故障相进行烧穿，把其高阻变低阻，再用高压电桥粗测，通过声磁同步精确定位。

3、以下是这次侦查故障点的步骤

（1）电缆充分放电后，用恒流烧穿仪对故障相加压，其他两相和屏蔽层接地。当升压到9kV时，泄漏电流忽然跳到400mA，电压跳到了接近0kV。此时说明电缆已烧穿，在经过5分钟持续电流输出。

（2）关闭烧穿仪，放电，把设备接线拆除。

（3）用2500V兆欧表测量故障相主绝缘电阻为0MΩ。

（4）测试电缆放电后拆除A相首末端接地线。

（5）接入高压电桥，红钳夹住故障的B相，黑钳夹住绝缘良好的A相。用短接专用线把另一端的AB两相短接。

（6）按高压电桥操作方法，当高压电桥泄漏电流表稳定在满刻度的80%时，调节滑线电阻的开关，使到检流计的指针知道中间位置（0位），这时读调节开关上面的刻度数值P是498‰。

（7）通过确定高压电桥故障点位置的公式X=2*L*P公式中X为故障点到测量点的距离，L为电缆的总长度880米，P为调节开关的数值498‰，得出故障点在电缆的末端。

（8）高压调节旋钮回复零位，关闭高压电桥，对电缆充份放电，拆除接线。

（9）电缆的首末端的AC相和屏蔽层都接地，准备用赛霸S1750,用冲闪的模式通过声磁同步仪进行精确定位。

为什么我们用电桥已经测出了故障点了，还要多此一举呢？其实电缆电桥测出来的数值是大概的位置，我们不能只凭着一个仪器，就确信了它，因为仪器始终都会有误差的。这次我们用冲闪法（冲击放电的测试方法），在T接头处的工作人员就听到“啪，啪，啪”的声音，我们直接到此电缆末端（电桥法已经测出来的位置），在升磁同步仪的面板上，看到声音信号，电磁信号，频率和幅度都一致，我们就确定了此次故障点是在电缆T接头上。更换了T接头后，此电缆绝艳电阻为A相1800MΩ,B相1600MΩ，C相1780MΩ，绝缘良好，通过了震荡波测试。

备注：这次的故障点刚好在末端，放电声音响亮，容易判断，如果故障点在地埋的地方，我们需要知道或通过路径仪测出故障电缆的路径，通过冲闪法，在粗定位的位置附近，用声磁同步仪精确定位，精确定位后，如果耳朵听不到放电声，开挖出电缆，就能听到。放电声音大不大声，跟测试设备人容量和绝缘电阻有关。

这次测试除掉工作票签发时间和电缆震荡波试验时间，总计用时大约30分钟。

以下是我做电缆故障查找工作中总结的一些经验，希望对大家有所帮助：

①电桥法不能测量电缆线路的三相短路故障，和开路故障（在10kV电缆故障中，根据我多年电缆故障查找经验，还没有遇见过开路故障和三相短路故障）

②电力电缆故障有多种形式，我们应该根据故障类型，运用适当设备进行测量。高压电桥本身就有恒流电源，对于1~2M以下的高阻故障电缆，可以直接用电桥烧，只要得到检流计满表的80%左右（我们的表刻度是30mA,80%左右就是25mA)稳定电流,就可以了，不用再加入大功率的烧穿源（我们专用烧穿源的功率有1000W，输出电压为0~60kV连续可调，最大输出电流达到500mA，对10kV电缆还没有试过烧不穿。）

③对于放电声音小，的问题，在不变设备的情况下，可以把防电间隔的时间大一点，使仪器里面的电容充多一点电，放电声音就会大一点。

④对于一堆运行中的旧电缆，我们在切断前，必须通过，电缆识别仪进行识别，用打钉设备，遥控对电缆打钉试验。

⑤查找故障前，收集故障电缆的资料，是必不可少的，所以在日常工作中，应该管理好图纸信息等资料。

结语

在我们的日常工作中，我们往往遇到电缆故障不会是一种的，我们应该结合实际，具体问题具体分析，对不同的电缆故障，应用不同的电缆设备及方法来处理，在日常工作中，我们应多学习，熟悉各个设备的性能和作用，总结分享，提高技术水平。

参考文献

[1]谢雁鹰.《10kV交联电缆高阻故障的快速查找》第四届输配电技术国际会议，2003.