电缆故障的判断和测试方法

电缆故障的判断和测试方法

无论是高压电缆或低压电缆，在施工安装、运行过程中经常因短路、过负荷运行、绝缘老化或外力作用等原因造成故障。本文介绍了供用电企业中电缆的各种故障类型、故障测试方法,简单介绍了如何解决在煤矿现场实际测试中所遇到的问题。

标签：电缆、故障判断、测试方法。

一、电缆故障的种类与判断

电力电缆由于机械损伤、绝缘老化、施工质量低、过电压、绝缘油流失等都会发生故障。实践证明，多数供电事故都发生在电力的分配网络发生故障最多、最难排查的又属于电力电缆。因此，科学掌握电缆故障的测试方法对供用电企业来说是很重要的。根据故障性质可分为低电阻接地或短路故障、高电阻接地或短路故障、断线故障、断线并接地故障和闪络性故障。无论是高压电缆或低压电缆，在施工安装、运行过程中经常因短路、过负荷运行、绝缘老化或外力损坏等原因造成故障。电缆故障分为接地、短路、断线三类。三芯电缆故障类型主要有以下几方面：一芯或两芯接触；二相芯线间短路；三相芯线完全短路；一相芯线断线或多相断线。

对于直接短路或断线故障用万用表可直接测量判断，对于非直接短路和接地故障，用兆欧表遥测芯线间绝缘电阻或芯线对地绝缘电阻，根据其阻值可判定故障类型：

（1）当摇测电缆一芯或几芯对地绝缘电阻，或芯与芯之间绝缘电阻低于100KΩ时，为低电阻接地故障。

（2）当摇测电缆一芯或几芯对地绝缘电阻，或芯与芯之间绝缘电阻低于正常值很多，但高于100KΩ时，为高电阻接地故障。

（3）当摇测电缆一芯或几芯对地绝缘电阻较高或正常，应进行导体连续性试验，检查是否有断线，若有即为断线故障。

（4）当摇测电缆一芯或几芯导体不连续，再经过一芯或几芯对地绝缘电阻摇测后，判断为低阻或高阻接地线，为断线并接地故障。

（5）闪络性故障多发生于预防性耐压试验，发生部位大多在电缆终端和中间接头。闪络有时会连续多次发生，每次间隔几秒到几分钟。

二、电缆故障的测试方法

过去电缆故障的查找方法有测声法、电桥法、电容电流测定法和零电位法。

所谓测声法就是根据故障电缆放电的声音进行查找，该方法对于高压电缆芯线对绝缘层闪络放电较为有效。电桥法就是双臂电桥测出电缆芯线的直流电阻值，再准确测量电缆实际长度，按照电缆长度与电阻的正比例关系，计算的故障点。电缆在运行中，芯线之间、芯线对地都存在电容，该电容是均匀分布的，电容量与电缆长度呈线性比例关系，电容电流测定法就是根据这一原理进行测定的，对于电缆芯线断线故障的测定非常准确。零电位法也就是电位比较法，它适应于长度较短的电缆芯线对地故障，应用此方法测量简便精确，不需要精密仪器和复杂计算，在20世纪90年代前，广泛使用的电缆故障测试方法是电桥法。该方法对于电缆芯线间直接短路或短路点接触电阻小于1Ω的故障，判断误差一般不大于3m，对于故障点接触电阻大于1Ω的故障，可采用加高电压烧穿的方法使电阻降至1Ω以下，再按此方法测量。包括电阻电桥法、电容电桥法、高压电桥法。这种测试方法误差较大，对某些类型的故障无法测量，所以目前最为流行测试方法是闪络法，它包括冲闪和直闪，最常用的是冲闪法。冲闪测试精度较高，操作简单，对人体安全可靠。其设备主要由两部分组成，即高压发生装置和电流脉冲仪.高压发生装置是用来产生直流高压或冲击高压、施加于故障电缆上，迫使故障电放电而产生反射信号。电流脉冲仪是用来拾取反射信号测量故障距离或直接用低压脉冲测量开路、短路或低阻故障。下面以故障点电阻为依据简述一下测试方法：

（1）当故障点电阻等于无穷大时，用低压脉冲法测量容易找到断路故障，一般来说，纯粹性断路故障不常见到，通常断路故障为相对地或相间高阻故障或者相对地或相间低阻故障并存。

（2）当故障点电阻等于零时，用低压脉冲法去测量短路故障容易找到，但实际工作中遇到这种故障很少。

（3）当故障点电阻大于0小于100Ω时，用低压脉冲法容易找到低阻故障。

（4）闪络故障可用直闪法测量，这种故障一般存在于接头内部，当电压加至一定值时，产生闪络放电，当电压下降时绝缘又能恢复。

（5）高阻故障可用冲闪法测量，故障点电阻大于100Ω且数值确定。一般当测试电流大于15mA,测试波形具有重复性以及可以相重叠，同时一个波形有一个发射，三个反射且脉冲幅度逐渐减弱时，所测的距离为故障点到电缆测试端的距离；否则为故障点到电缆测试对端的距离。

三、结束语

煤矿企业是电缆使用大户，由于井下作业环境条件严酷，所以各种电缆年损坏量比较大，为了节省开支降低产业成本，各矿一般都有配备了自已的电缆维修队伍。但由于受检测设备及工艺的限制在修理综采等电缆时，探伤测试常常不尽人意，应针对不同的故障性质采取不同的方法，还要不断引进新技术、新设备、同时也要在新设备上摸索经验，开发新的功能。如引进矿用电缆故障检测仪0021-66241190，本装置是以不破坏电缆原有结构为前提的局部放电法为基础进行擦伤，能简便而准确地探测到电缆损伤部位，而且又兼有修复后进行测试的功

能，所以是当前煤矿电缆维修业务中可以充分信赖的工具。

参考文献

[1]《电力电缆故障探测技术》徐丙根，李胜祥，陈宗军机械工业出版社1999年.

[2]陈岩, 电缆技术电缆故障测试方法[J].电工技术,2006.10.