电缆测距资料

一、国内外电缆故障测试发展过程；

电力电缆故障按性质可分为串联（断线）故障及并联（短路）故障两种，后者按绝缘外是否有金属护套或屏蔽可分为主绝缘故障（外有金属屏蔽），外皮（外护套）故障（无金属屏蔽）的故障。主绝缘故障根据测试方法不同，按故障点的绝缘电阻Rf大小可分为①金属性短路（低阻）故障，其中Rf不同仪器及方法选择各不同，一般Rf10Z0（Z0为电缆波阻抗）,②高阻故障, ③间歇（闪络）故障三种。三者之间没有绝对的界限，主要由现场试验方法区分，与设备的容量及内阻有关。

20世纪70年代前，世界上广泛使用电桥法及低压脉冲反射法进行电力电缆故障测试，两者对低阻故障很准确，但对高阻故障不适用，故常常结合燃烧降阻（烧穿）法，即加大电流将故障处烧穿使其绝缘电阻降低以达到可以使用电桥法或低压脉冲法测量的目的。烧穿方法对电缆主绝缘有不良影响，现已很少使用。之后出现了直流闪测法和冲击闪测法，分别测试间歇故障及高阻故障，两者都均可分为电流闪测法和电压闪测法，取样参数不同，各有优缺点。电压取样法可测率高，波形清晰易判，盲区比电流法少一倍，但接线复杂，分压过大时对人及仪器有危险。电流取样法正好相反，接线简单，但波形干扰大，不易判别盲区大。两种方法目前是国产高阻故障测试仪的主流方法，主要有西安四方、山东科汇、武汉高压所等产品。高压电流、电压闪测法基本上解决了电缆高阻故障问题，在我国电力部门应用十分广泛，且应用十分丰富经验，但仪器有盲区，且波形有时不够明显，靠人为判断，有时未能成功，仪器的精度及误差相对较大。

到了90年代，发明了二次脉冲法测试技术: 因为低压脉冲准确易用，结合高压发生器发射冲击闪络技术，在故障点起弧的瞬间通过内部装置触发发射一低压脉冲，此脉冲在故障点闪络处（电弧的电阻值很低）发生短路反射，并将波形记忆在仪器中，电弧熄灭后，复发一正常的低压测量脉冲到电缆中，此低压脉冲在故障处（高阻）没有击穿产生通路，直接到达电缆末端，并在电缆末端发生开路反射，将两次低压脉冲波形进行对比，非常容易判断故障点（击穿点）位置。二次脉冲法的出现，使得电缆高阻故障测试变得十分简单，成为最先进的测试方法，但国内尚未见到新方法的设备。对于二次脉冲法，无论是奥地利的Baur公司，还是德国Seba公司的产品原理是一样的，只是在实现上有差异：前者强调起弧与触发脉冲配合，由内部通信装置对冲击电流进行阻尼，同时也增加了冲击电流的冲击宽度来实现；而后者则采用专门稳弧仪，强调延长电弧时间，保证低压脉冲在起弧期间到达。国外相比国内采用的高压电流或电压法测试仪与相比具有以下优点：

（1）一体化设计，结构紧凑（compact），只要接入电源，接好地线，连接被测电缆即可进行各种测试方法的操作，接线简单，切换容易，安全可靠（2）自动化程度高，实现自动匹配、自动保护、自动判断、自动计算，并可以进行打印或将图形存入软盘，在计算机进行数据分析

（3）无盲区问题：考虑到仪器本身的馈线以及外接的高压电缆引线长度，因此进行仪器调试时，引入“tm”测试，首先测试每种方法中的脉冲波经过仪器到达引线末端所经历的时间“tm”值，并输入记忆的系统中；测试电缆时，仪器会自动将原点（起点）定在该方法的“tm”时刻处，因“tm”为定值与波速度选择无关，

无论波速度选多少，同一种方法中脉冲在仪器本身及引线所经历的时间“tm”是不变的；所测波形中tm时刻点即为所测电缆的始端，因此测量时没有盲区的概念（4）精度高：自动化程度高、精确，操作简单，克服了电流、电压冲击法的不足，有效解决了高阻故障测试的困难，只要波速度选择正确，测量结果非常准确。

国内的故障测试仪器在技术上已达到较高的水平，但仪器的精度以及全套系统整体细致设计均未及进口设备，特别是简单的机械质量（接线、焊接、表面工艺粗糙）方面未能令人满意。

电力电缆故障定位系统经过三四十年的发展，不管国内、国外，目前都是以高压冲击法作为主测方法。国内生产厂家较多，国外也是厂家众多，主要集中在美国、德国、奥地利、英国、瑞士、俄罗斯、南非等国家。目前已形成：一体化、自动控制化、冲击电容分档化的趋势及现状。例如：美国Megger的PFL系列电缆故障定位系统、美国Von的XF系列电缆故障定位系统、德国SebaKMT的SFX 系列电缆故障定位系统、德国Intereng的PS系列电缆故障定位系统、奥德利Baur 的Syscompact系列电缆故障定位系统、瑞士Hipotronics的CF系列电缆故障定位系统......等等，都是按照此原则设计制造。

目前国外一些公司在不断开发新的测试方法同时引入了计算机技术，将电缆的运行管理，故障测试与GIS（地信息系统）结合起来。在GIS中已输入各电缆的资料信息，在故障测试时，将测试结果与GIS数据库相连，仪器所测的故障点位置自动在GIS系统中显示出来，GIS将通过全球定位系统（GPS）将故障点位置与实际位置对应起来实现故障自动定位，但这必须有非常完善的基础资料以及软硬件支持。目前日本部分重要的电缆电缆装有自动监测及故障测试系统，一旦出故障，监测系统会测出电缆的故障位置自动发射给GPS全球定位系统，，用户终端即可知道故障实际位置。实现全自动化管理这对硬件要求更高。在线监测及全自动测试是未来电缆故障测试的发展趋势。包括对电缆状态及与运行时出故障的自动定位测试将电缆的GIS与GPS联合应用，实现实时、动态的监测测试及将是未来的发展趋势。电缆故障查找测试的几种工作原理不同种类的故障查找方法详细阐述某一特殊故障查找过程。

二．电缆故障查找测试的几种工作原理

1、阻抗法故障测距

电缆故障测距中,我们将利用电力故障发生后的工频分量等电气量,在没有调制雷达等系统的帮助下直接计算出故障阻抗或者故障阻抗占总阻抗百分比的方法称为阻抗法故障测距.从原理上看,阻抗法故障测距是通过采集电力事故后,电缆一端或者两端的录波装置记录的故障电气量数据,通过运用阻抗原理,设定并联立多个故障电压电流方程,计算出故障点处的电压值,从而推出故障点位置。根据计算过程的不同，阻抗法故障测距又可以分为解微分方程阻抗测距和工频基波分量阻抗测距[14]。