電纜故障測試技巧中性

電纜故障測試技巧中性第1頁/共74頁一、動力電纜故障測試原理簡述

電纜故障測試儀發(fā)射的測試脈沖電波在無故障電纜中傳播時，是以行波的形式傳播的，不會有反射波發(fā)生。但是，如果電纜存在故障，由于故障點的等效阻抗發(fā)生變化（故障點芯線斷路時等效阻抗為無窮大，故障點芯線與外屏蔽層短路時等效阻抗為零），電波傳到故障點時就會產生反射波，等效阻抗與特性阻抗的差別越大（特性阻抗一般很小，只有幾十歐姆），反射波就越強。人們就可根據(jù)發(fā)射波和反射波之間的時間差和電波在該電纜中的傳播速度計算出故障點距測試端的距離來。

這就是電纜故障測試儀能測出故障距離所根據(jù)的最基本的原理。有的地方稱作雷達測距原理。第2頁/共74頁二、電力電纜故障測尋步驟

電力電纜的故障一般發(fā)生在運行過程中和預預防性試驗過程中。只要電纜發(fā)生故障，必然要退出運行，并與母線和負載完全脫離。進而采用各種手段和方法盡快查尋出發(fā)生故障的具體位置，重新做頭恢復供電。而一個科學嚴謹?shù)墓收蠈y步驟是把電纜故障停電損失降低到最小限度的關鍵。第一步：確認已發(fā)生故障的電纜已從高壓電源母線上斷開（電源閘刀在斷位），電纜終端頭已經脫離負載。將始端頭和終端頭的三叉脫離開關，并將三相線頭分開足夠的距離，保證在做沖擊高壓閃絡測試時相間和相地之間不會被擊穿?，F(xiàn)場設置安全警戒線和高壓警示牌。第3頁/共74頁

第二步：電纜故障性質的確定測試故障之前要確定：利用兆歐表判斷故障電纜是低阻還是高阻故障；是閃絡性還是泄漏型型故障；是開放性的還是封閉型的；是接地、短路、斷線還是它們的混合；是單相、兩相還是三相故障。用兆歐表判斷為短路或低阻接地故障時，最好再用萬用表確定高阻還是低阻故障。一般用萬用表測得故障電阻在200歐姆以上，可以確定為高阻泄漏故障，200歐姆以下為低阻接地故障。0～5歐姆為金屬性短路故障。接地電阻在200歐姆以上一般采用沖擊高壓閃絡法或高壓電橋法測試故障距離。接地電阻在200歐姆以下僅采用低壓脈沖法就可以直接測試出電纜的故障距離。第4頁/共74頁

第三步：粗測利用低壓脈沖法先測定被測電纜的全長和短路、斷路故障的距離。對于高阻故障，可用高壓智能電橋，高壓閃絡法（電流取樣法、電壓取樣法、二次脈沖法）測出故障點距測試端的距離。之所以稱為粗測，是因為無論何種方法和何種高讀數(shù)分辨率儀器測出的數(shù)值僅表示被測電纜（故障）的地下長度。所謂讀數(shù)分辨率為0.1米的儀器的故障距離讀數(shù)沒有任何實際意義。由于各電纜頭在地下的預留長度不能精確估計，此長度讀數(shù)不能代表地面的距離。只能算是故障點的大致范圍。第5頁/共74頁

第四步：測尋電纜的埋設路徑和故障點附近的埋設深度，便于在電纜的正上方利用聲測法進行精確定位和預測處理故障時的土方工作量。第6頁/共74頁

第五步：精確定點對電纜施加沖擊高壓（或脈動高壓），利用故障點被擊穿時的放電聲波，在粗測故障距離范圍內的地面上，用聲測法（聲磁同步法）或跨步電壓法進行精確故障點定位。第7頁/共74頁三、電纜故障測試方法的分類1、低壓脈沖法：此方法是利用電纜故障測試儀向電纜故障相發(fā)射一個幅度大約在300V左右的寬度極窄的測試脈沖，通過屏幕觀察發(fā)射脈沖和回波脈沖之間的的時間差和電波在該電纜內的傳播速度來計算故障點到測試端的距離。利用低壓脈沖法能夠直接測出故障電纜的短路、斷路和低阻接地故障。但低壓脈沖法僅能測試電纜的短路、斷路和低阻故障（一般故障相的直流電阻小于200歐姆時稱之為低阻故障）。對于高阻泄漏故障（一般故障相的直流電阻遠大于200歐姆），由于故障點的反射回波非常弱，低壓脈沖法無法觀察到故障點的回波信號。因此對于高阻泄漏故障，低壓脈沖法將失效。應改用沖擊高壓閃絡法測試高阻故障。第8頁/共74頁2、沖擊高壓閃絡法

（1）弧反射法對于高阻泄漏故障，由于故障點的等效抗阻非常接近電纜的特性阻抗，使用低壓脈沖法測試時，故障點的反射波極小或根本就沒有。只能用沖擊高壓閃絡法來完成故障距離的測試。沖擊高壓閃絡法的原理是通過瞬時對故障電纜施加一個足夠高的沖擊高壓，強迫故障點產生電弧，使故障點瞬時短路。在故障點發(fā)生電壓的躍變。相當于故障點成為一個信號源，此躍變電壓在故障點和測試端來回反射，直到能量衰耗完為止。電纜故障測試儀將此波的反射過程記錄下來，根據(jù)兩次回波間的時間差就可計算出故障距離。利用躍變電壓在故障點和測試端來回反射的波形來判斷故障距離的方法簡稱為弧反射法。第9頁/共74頁

現(xiàn)在世界各國所研制生產的各型電纜故障測試儀即是根據(jù)上述原理實現(xiàn)的。在這個原理的基礎上發(fā)展了各種測試方法。如直流高壓閃絡法、沖擊高壓電流取樣法、沖擊高壓電壓取樣法。第10頁/共74頁1）直流高壓閃絡法

直流高壓閃絡法是一種行之有效的高阻故障測試方法（國外常稱此法為衰減法）。直流高壓閃絡法同樣屬于弧反射法中的一種，能夠應用這種方法是有條件的，即電纜故障點必須是閃絡性故障。在升高試驗電壓時，試驗電壓在某數(shù)值以下，泄漏電流值很小，也許能達到數(shù)百兆歐的正常值。一旦超過此值，回路泄漏電流突然增大，此泄漏電流在高壓變壓器的高壓線圈內阻和整流硅堆上形成很大的電壓降，故障點的擊穿電壓減小，不能維持故障點的短路電弧，導致泄漏電流消失。回路又重新回到高阻狀態(tài)。P.T輸出的直流高壓又開始對電纜的分布電容充電，隨著故障點的電壓上升，直到將故障點擊穿，再次形成泄漏電流。如此往復不斷。故障點的電壓一旦升高到擊穿數(shù)值，立即發(fā)生電弧短路，故障點電壓發(fā)生突變。此次突變電壓波在故障點和測試端來回反射。直流高壓閃絡法就是利用故障點發(fā)生閃絡時的突變電壓波在故障點和測試端來回反射過程，測試兩次反射波之間的時間差來確定故障點距測試端的距離。第11頁/共74頁

直流高壓閃絡法又分直流高壓電流取樣和電壓取樣兩種方法。直流高壓閃絡電流取樣法的接線圖如圖所示直流高壓閃絡法的接線圖

圖中隔直耦合電容C：1微法/35KV第12頁/共74頁直流高壓閃絡法測試測試波形的分析直流高壓閃絡法電流取樣法的測試波形如圖所示直流高壓閃絡電流取樣法的波形分析和故障距離波形第13頁/共74頁直流高壓閃絡電壓取樣法的接線圖如圖所示直流高壓閃絡電壓取樣法的測試波形如圖所示第14頁/共74頁

直流高壓閃絡法的測試波形非常清晰，回波特征拐點明顯，幾乎沒有盲區(qū)。應該說直流高壓閃絡法的測試波形比沖擊高壓閃絡法和多次脈沖法的波形更便于分析定位。在實際電纜故障測試中使用直流高壓閃絡法的機會并不多。在對電纜進行預防性直流耐壓試驗時發(fā)生的故障現(xiàn)象初期多數(shù)是閃絡性故障。但是，往往沒想到采用直流高壓閃絡法來采集故障波形，而是直接采用沖擊高壓閃絡法或其他的方法。況且，故障點的閃絡性故障會在多次升壓過程中被高壓大電流進一步擴大，其閃絡性質消失，最終形成高阻泄漏故障。從而失去采用直流高壓閃絡法的機會。第15頁/共74頁2）沖擊高壓電流取樣法

沖擊高壓閃絡法（國外有的人稱之為電捶法或弧反射法）可以測試電纜的高阻泄漏故障、高阻閃絡性故障、低阻短路故障和斷線故障。是一種高效可靠、適應性較廣的電纜絕緣故障測尋手段。目前，由于安全原因電壓取樣法日趨淘汰。在國內外，電流取樣法已得到廣泛應用。電流取樣法利用電磁感應原理，用電流互感器拾取地線上的電流信號來獲得電纜中的電波電流反射信號。與高壓發(fā)生器、市電沒有電氣上的關系，所以特別安全。電流取樣法所得波形周期多，反射波形特征拐點清晰，特別有利于故障距離分析和定位。第16頁/共74頁

電流取樣法的電原理線路如圖所示：圖中D－為整流硅堆反向耐壓大于100KV正向電流應大于100mAC－儲能電容，電容量大于1μF耐壓大于30KV第17頁/共74頁沖擊高壓電流取樣法常見的典型故障波形第18頁/共74頁第19頁/共74頁第20頁/共74頁（2）二次脈沖測距法

由于電流取樣法的測試波形較為復雜，不同類型、不同長度、不同故障距離、不同的沖擊高壓所得的波形千變萬化，往往與標準波形相差甚遠。很多人掌握不了波形規(guī)律，常常發(fā)生誤判錯判。二次脈沖法的先進之處，在于將沖擊高壓閃絡法中的復雜波形變成極其簡單最易掌握的低壓脈沖法短路故障測試波形?？梢哉f任何人稍加培訓就能識別回波的拐點，達到快速準確測得故障距離的目的。第21頁/共74頁

二次脈沖法與沖擊高壓電流取樣法的不同之處在于：二次脈沖法避開了故障點被高壓擊穿瞬間所產生的躍變電壓反射波（此種多次反射的階躍波形在多次脈沖法中被視為干擾波形）的影響。利用短路電弧持續(xù)期間故障點所呈現(xiàn)的低阻電弧短路現(xiàn)象，而在低壓脈沖法的基礎上發(fā)送一個低壓測試脈沖，并獲得極易判斷的短路故障波形。短路電弧熄滅后再發(fā)射一個低壓測試脈沖（二次）測得電纜開路全長的波形，并將這兩次采集到的波形同時顯示在屏幕上重疊比較，不會出現(xiàn)誤判錯判現(xiàn)象。所以，二次脈沖法和多次脈沖法是當前電纜故障測試方法中的最高境界。第22頁/共74頁二次脈沖法的基本測試原理眾所周知，低壓脈沖法無法測試電纜的高阻故障（無故障回波）。然而，如果在足夠高的沖擊電壓作用下故障點被電弧擊穿的同時，能發(fā)送一個低壓測試脈沖，即可在短路點得到一個短路反射的回波。即反射回波的極性與發(fā)射脈沖的極性相反。當故障點短路電弧熄滅后，再發(fā)射一個低壓測試脈沖（二次脈沖），可測得電纜的開路全長波形。前后兩次采集到的波形同時顯示在一個屏面上。開路全長波形與發(fā)射脈沖同極性，故障反射波形的極性與發(fā)射脈沖極性相反，且一定在全長距離以內。所以故障波形極好區(qū)別判斷。第23頁/共74頁

在利用二次脈沖法測試電纜故障時必須考慮到的一個因素是：二次脈沖法實質仍然是沖擊高壓閃絡法。故障點被沖擊高壓擊穿時必然會產生余弦大振蕩波和擊穿時故障點所產生的階躍電壓波形和階躍電流波形。這些波形對于一般沖擊高壓閃絡法電流取樣法判斷故障點擊穿與否和標定故障距離是非常有用的。但是對于二次脈沖法的波形觀察卻是一種干擾波形，如果二次測試脈沖的發(fā)射時間不能避開大振蕩波形，其疊加后的復雜波形將增加故障距離的判讀難度。所以必須對二次測試脈沖的發(fā)射時機給以適當延遲。延遲時間太短，不能完全避開大振蕩周期。延遲時間太長，又可能因為電纜故障點電弧熄滅，重新呈現(xiàn)高阻狀態(tài)，測不到故障回波。這也是二次脈沖法稍顯不足的地方。第24頁/共74頁二次脈沖法測試系統(tǒng)接線圖如圖所示。作為采用二次脈沖法的電纜故障測試系統(tǒng)，全套儀器包括可以產生單次沖擊高壓的“一體化高壓發(fā)生器”、“二次脈沖信號處理器”、“二次脈沖自動觸發(fā)裝置”和測試波形分析處理的“二次脈沖法電纜故障測試儀”。第25頁/共74頁

在二次脈沖測試方法的應用中，關鍵一點是沖擊高壓擊穿故障點后，必須在故障點電弧持續(xù)時間內發(fā)送故障測試脈沖，同時還必須避開沖閃形成的余弦大振蕩，以保證測試波形平直，沒有大振蕩和故障閃絡回波的干擾。下圖是二次測試脈沖發(fā)送時機的示意圖。第26頁/共74頁二次脈沖法波形分析

二次脈沖法的各種實際測試波形如圖所示：

有大震蕩干擾的波形第27頁/共74頁第28頁/共74頁第29頁/共74頁

二次脈沖法測試的操作技巧

盡管二次脈沖法測試波形極易判斷、準確性也較高，但要獲得一個較為理想、方便判讀的波形還需掌握一定的技巧才能應用自如。

1．沖擊高壓的幅度一定要高，必須保證故障點充分擊穿。否則采集不到故障回波的。這時只能看到上下兩個相同的終端開路全長波形。故障點擊穿后，屏幕上顯示的兩個波形是有區(qū)別的。上半部波形是用低壓脈沖法測得的電纜開路全長波形。下半部波形是故障點被高壓擊穿電弧短路時用低壓脈沖法測得的短路故障波形。故障回波的極性一定向上，與開路全長的終端反射回波的極性相反。且標定的距離一定小于電纜全長。如下圖

第30頁/共74頁2．按照電纜長短和故障距離的遠近選擇“短距離”（1Km以內）、“中距離”（2Km以內）、“長距離”（大于2Km)三種測試脈沖。對于遠距離故障，由于回波較弱，其回波前沿拐點變化園緩，判斷故障拐點的起始點有一定困難。此時應將兩次測得的脈沖基線重合起來。其故障回波基線的前沿與全長波形的基線分叉處，用游標卡在該處，也可較精確測得故障距離。如圖所示：第31頁/共74頁3．有時電纜故障點就在始端或近始端，二次回波脈沖極端靠近發(fā)射脈沖前沿，要精確讀出故障距離也有一定困難。值得注意的是，二次脈沖基線上沒有電纜全長信息?？梢哉f明此次測試的波形是可信的。故障回波與發(fā)送的測試脈沖靠得很近，此時應進行波形擴展，必須將上下兩個波形嚴格重疊才能讀出故障距離來。所以，追求精確的故障距離讀數(shù)已經沒有必要。直接到故障電纜始端附近定點即可。第32頁/共74頁4．由于在二次脈沖法測試過程中，高壓設備與故障電纜之間串有“二次脈沖信號處理器”（過壓保護單元），實際加到電纜故障相上的沖擊高壓比高壓發(fā)生器輸出的電壓低一些。如果高壓發(fā)生器的輸出電壓已經達到35KV，故障點還未被擊穿，此時應更換測試方法。如采用二次脈沖終端測試法：將被測電纜得終端一根好相和故障相間用放電球隙連接，在電纜始端將35KV的直流高壓通過好相加在終端球隙上，加之，還利用好相的分布電容加大沖擊功率，此方法可以有效擊穿故障點，獲得較為理想的波形。終端二次脈沖測試法如下圖所示。也可將二次脈沖法測試改為沖擊高壓閃絡法，利用傳統(tǒng)的電流取樣法進行測試。第33頁/共74頁第34頁/共74頁5．在使用二次脈沖法測試電纜故障時，值得注意的是要考慮到故障電纜被高壓擊穿時，線路上會產生幅度很大的低頻衰減余弦振蕩。這個振蕩將嚴重影響波形的觀測。要獲得理想的測試波形，必須延遲二次脈沖發(fā)送的時間，避開大振蕩。在大振蕩結束以后再行發(fā)送低壓測試脈沖。本電纜故障測試儀設置有脈沖發(fā)送延遲功能（延遲系數(shù)模擬鍵），現(xiàn)場測試時，每打一次沖擊高壓，都要觀測故障回波波形是否平直。如果波形嚴重傾斜表示發(fā)射脈沖過早，應增大延時系數(shù)，如從1×S逐步增大到15×S，總能得到一個較好的便于分析定位的平直波形。也可通過增加儲能電容的容量延長擊穿電弧持續(xù)的時間，同時加大延遲系數(shù)來得到理想分析波形。第35頁/共74頁6．由于二次脈沖產生器接入電路后會產生一定的電壓降，沖擊閃絡時電纜故障相上得到的電壓實際上要比高壓發(fā)生器輸出的電壓低得多。例如電流取樣法時沖擊電壓加到20KV才能將電纜故障點擊穿。而使用二次脈沖法時，有可能將沖擊電壓升高到35KV才能達到同樣的擊穿效果。如果所加的沖擊電壓過低，故障點沒有閃絡形成的電弧，將沒有故障點的電壓階躍波形，上下兩個波形是完全一樣的。未擊穿波形如圖所示：第36頁/共74頁波形分析技巧：盡管從上面介紹已經掌握了儀器的基本操作規(guī)律和對一般標準波形的感性認識，但還得通過以下部分現(xiàn)場實測波形的具體分析來提高故障點距離的準確判斷能力：分析要點：

1）使用二次脈沖法測試故障距離，首先要對故障相施加足夠高的沖擊高壓，保證故障點能充分擊穿。如果故障點未被沖擊高壓擊穿，界面上的上下兩個完全一樣，只有電纜全長信息。如上圖所示。

2）如果在沖擊高壓的作用下故障點已經被擊穿，將看到反映故障波形的曲線上有一個類似于低壓脈沖測得的短路故障回波波形，即回波脈沖與發(fā)射脈沖的極性相反，且是正極性脈沖，一次脈沖所標示的距離一定小于電纜全長距離數(shù)。

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3）如果所采集的波形較為復雜（近距離故障波形），遠距離故障波形的回波前沿園緩，無法精確定位故障回波的起始拐點，可將上下兩個波形重疊觀察。在故障點回波以前的波形基本上重疊得很好（有時幅度有所差異，但至少在其規(guī)律上是一致的），一旦越過故障點，兩曲線就發(fā)生明顯離散，以后再不會嚴格重疊在其離散點所標示的距離數(shù)就應該是故障距離數(shù)。

4）在利用沖擊高壓法進行二次脈沖法測試時，有時會遇到故障回波波形的發(fā)射脈沖起始前的曲線非常不平直，起伏非常大，而且整個波形曲線明顯傾斜，造成上下兩條波形曲線不能嚴格重疊。這是由于發(fā)射測試二次脈沖的遲延時間不夠所致。二次測試脈沖的發(fā)射脈沖波形和回波脈沖波形沒有完全避開電纜線路上的固有大振蕩波形，形成大振蕩波形和二次測試脈沖曲線和大振蕩波形的疊加。只要重新設置和加大“延遲系數(shù)”就可有效獲得標準二次脈沖測試波形。第38頁/共74頁

各種條件下二次脈沖法測得的故障波形供分析練習第39頁/共74頁第40頁/共74頁第41頁/共74頁（3）多次脈沖法

多次脈沖法是在目前先進的二次脈沖法采樣技術的基礎上發(fā)展起來的又一最新電纜故障測試方法。其波形實質還是二次脈沖法的波形。只是在屏幕上按不同的延遲時間記錄下多組二次脈沖波形。同樣屬于沖擊高壓閃絡法中的一種。此法除具備二次脈沖法的全部優(yōu)點外，在沖擊高壓閃絡的同時發(fā)送不同延時的一組（八個或多個）故障測試脈沖和一組電纜全長測試脈沖。操作人員可從這組故障波形中選擇出一個最便于分析的的故障反射波形。將復雜的高壓沖擊閃絡波形變成了非常容易判讀的類似于低壓脈沖法的短路故障波形。省去了笨重的中壓延弧裝置，簡化了測試手段，給用戶提供了更為簡捷的故障波形判斷方法。第42頁/共74頁八次脈沖法的測試脈沖信號時序關系圖在儀器測試屏幕的顯示中實際上還應有被測故障電纜的全長開路測試波形，該波形與多次脈沖法測試的波形同屏重疊顯示，這樣就能更好地判讀出故障距離來。這種波形實質上就是二次脈沖波形。第43頁/共74頁

以“FH-8637八次脈沖法電纜故障測試儀”為例。為方便起見，將“八次脈沖自動觸發(fā)裝置”和電纜故障測試儀組合在一起，統(tǒng)稱為“FH-8637八次脈沖法電纜故障測試儀”。作為采用八次脈沖法的電纜故障測試系統(tǒng)，全套儀器包括可以產生單次沖擊高壓的“一體化高壓發(fā)生器”、“八次脈沖產生器”、“八次脈沖自動觸發(fā)裝置”和測試波形分析處理軟件的電纜故障測試儀。第44頁/共74頁FH-8637八次脈沖法電纜故障測試儀工作原理簡介：“八次脈沖產生器”的作用是將“一體化高壓發(fā)生器”產生的瞬時沖擊高壓脈沖引導到故障電纜的故障相上，保證故障點能充分擊穿，并能延長故障點擊穿后的電弧持續(xù)時間。同時，產生一個觸發(fā)脈沖啟動“多次脈沖自動觸發(fā)裝置”和電纜故障測試儀?！鞍舜蚊}沖自動觸發(fā)裝置”立即先后發(fā)出16個測試低壓脈沖，經“八次脈沖產生器”傳送到被測故障電纜上。前八個測試脈沖利用電纜電弧擊穿瞬間的電流電壓波形特征，將形成八個故障反射脈沖。在故障點熄弧后再發(fā)射八個測試脈沖測得電纜全長反射波形。形成八組脈沖。這八組脈沖同時記錄在顯示屏的上下半屏上。每組脈沖波形中，一個脈沖反映電纜的全長，另一個脈沖波形反映電纜的高阻（短路）故障距離。這八組十六個測試波形都是在一次沖擊高壓閃絡的情況下采集到的。嚴格意義上講，此多次脈沖法電纜故障測試儀應該叫做16次脈沖法電纜故障測試儀。第45頁/共74頁

單純的二次脈沖法所采集到的波形往往因發(fā)送遲延時間不夠而受到余弦大振蕩的干擾，波形較亂，分析困難。只有靠調整測試脈沖的延遲發(fā)射時間或采用中壓延弧裝置來保障，無形中增加了操作難度和設備重量及成本。而多次脈沖法恰恰克服了這些困難，大大簡化了測試手續(xù)。一次沖擊高壓閃絡過程得到的八組測試波形，總有幾組波形便于故障距離判讀。這也是八次脈沖法較二次脈沖法先進之處。第46頁/共74頁八次脈沖法的典型測試波形如下圖所示

一次高壓沖閃得到的波形組（框住的波形為選中的波形）第47頁/共74頁將框住的波形組點擊后自動展寬的測試波形第48頁/共74頁展寬后上下波形重疊的波形從以上多次脈沖法所采集到的波形展示來看，多次脈沖法在儀器操作和波形判斷上的確要比二次脈沖法來得簡單快速。更便于現(xiàn)場用戶使用。第49頁/共74頁采用沖擊高壓法的八次脈沖法應用舉例地點：西安煤礦機械廠時間：2008年11月23日測試儀器：FH-8637八次脈沖電纜故障儀故障情況：一條10KV油浸紙電纜運行擊穿，用萬用表和兆歐表測試三相均為高阻泄漏性故障。用低壓脈沖法測得電纜全長為229.1米。第50頁/共74頁測試方法：先用低壓脈沖法測試電纜全長及波形，以備參考。第51頁/共74頁

用沖擊高壓電流取樣法，沖擊電壓加到20KV故障點擊穿，看見大震蕩波形和故障回波脈沖，展開后的波形如圖3-29所示。波形比較標準。測得故障距離為219.1米。第52頁/共74頁

用八次脈沖法測試故障。八次脈沖波形全貌如圖所示。任選一組波形（框住的第六組）。第53頁/共74頁

經展開和重疊后，用雙游標卡在發(fā)射脈沖前沿和兩條波形曲線的分叉離散點上，測得故障距離為219.1米。沖擊高壓電流取樣法和八次脈沖法兩種測試方法的結果完全相同。證明故障距離判斷無誤?，F(xiàn)場定點無誤，距終端頭10米。從粗測到定點完成僅用了半小時。第54頁/共74頁四、現(xiàn)場測試經驗交流

十六字口訣一個故障多法測量相互印證再下決心在電纜故障的現(xiàn)場測試中，情況是相當復雜的。產生故障的原因、故障距離、電纜種類、電纜粗細、電纜電壓等級、沖擊高壓幅度、受潮程度、定點現(xiàn)場的環(huán)境噪聲、電纜埋設深度、發(fā)生故障時間的長短、所選用的測試方法等，都直接影響了故障波形的變化。在無把握判斷波形的情況下，用多種方法測試，相互驗證后，再下決心到現(xiàn)場定點。在確實聽到故障點的震動聲后才能動土，切不可亂挖、亂刨、亂鋸。否則將造成人力物力財力的浪費，延誤恢復供電時間會造成更大的經濟損失。第55頁/共74頁以下是部分現(xiàn)場測試經驗，僅供參考。1．電纜存在兩個或兩個以上故障點高壓電纜同時出現(xiàn)兩個或兩個以上故障的機會很少。如果該電纜確實存在兩個以上的故障，一般情況下只有在處理完第一個故障后，進行預防性試驗時才會發(fā)現(xiàn)第二個故障。對于低壓電纜，出現(xiàn)兩個或兩個以上故障的機會就比較多。在做高壓沖擊閃絡測試時，首先擊穿的是抗電強度最弱的故障點，處理完第一個后再處理第二個，依此類推。第56頁/共74頁2．電纜故障點受潮的現(xiàn)象由于故障點外皮破損（電纜放炮或外力破壞）未及時處理，而故障點又處在水位較高地段，會使電纜故障點進潮氣或水汽。此時電纜的絕緣電阻較低，往往只有數(shù)百千歐～數(shù)十兆歐。是高阻故障但又無法被沖高壓充分擊穿，故障點只有泄漏而無電閃絡現(xiàn)象。因此，無論沖閃法或二次脈沖法均無法觀測到故障點回波。此時應考慮到電纜受潮的可能。解決方法是盡可能提高沖擊高壓幅度，實在不行，可改用高壓電橋進行粗測。由于沖閃時受潮故障點會有放電聲。如果電纜不長，可直接沿線用聲測法定點。第57頁/共74頁3．故障點近始端的故障和長電纜故障點在遠端的波形判別如果故障點十分靠近測試端，波形較復雜，難于判斷距離，且讀數(shù)誤差較大。或電纜較長而故障點又在遠端，回波拐點十分圓滑，難于精確判斷故障距離，可將沖擊高壓設備移至終端，即可使波形更便于分析，較為精確讀出故障距離。如果故障點十分靠近測試端，定點時，由于球間隙的放電聲會干擾故障點的震動聲，也可將沖擊高壓設備移至終端，或將放電球隙放在終端的好相和故障相之間，直流高壓經好相加在放電球隙上，進行沖擊閃絡，在測試端進行精確定點。第58頁/共74頁4．遇到金屬性接地的故障如何定點？金屬性接地故障用低壓脈沖法就能很快粗測出故障距離，但由于沖擊放電時故障點沒有閃絡放電聲，一般是很難直接精確定點的。金屬性接地故障是指接地電阻小于10歐姆以下的故障。當用低壓脈沖法粗測出大概的故障距離并確定好電纜埋設路徑后，在現(xiàn)場定點時，往往因為電阻太小，放電能量太低，機械振動微弱，特別是故障電阻為零時故障點根本不放電，無法聽到沖擊高壓產生的故障點放電聲，聲測法失效。最好的定點方法是音頻感應定點法。第59頁/共74頁正確的方法：

利用音頻感應原理，將路徑信號發(fā)射機與死接地故障電纜相連，用接收機的磁性天線沿電纜線路接收電纜輻射的音頻電磁波，到預定位故障點附近精確定點。判斷方法是：故障點正上方信號及聲音最強，前后較弱，尤其是故障點到電纜遠端一側信號非常微弱。第60頁/共74頁5. 電纜故障在管道內如何精確定位？動力電纜在施工過程中，如遇過馬路、穿墻和需要專門保護的地段等情況都需要采取穿管（金屬管道或PVC穿管）等保護措施。而在穿管過程中往往因為過度牽引、過度彎曲、表皮劃傷、絕緣損傷等不良工藝造成故障隱患。一旦發(fā)生故障，將會給故障精確定位帶來較大困難。金屬管道中電纜故障的定位有以下幾個特點：

1）聲信號和電磁信號被金屬管屏蔽，在金屬管道的正上方無任何接收信號；

2）在兩個管口端處可以聽到明顯的故障振動聲，但故障不一定在管口處，也可能在穿管中間；此時，可充分利用數(shù)字式聲磁同步法顯示故障點與探頭的相對距離數(shù)的優(yōu)勢來進行定點。一般在現(xiàn)場應該知道穿管的長度。在穿管的一個端口讀出一個故障距離數(shù)，再在另一個穿管的端口處讀出故障距離數(shù)，這兩個讀數(shù)的總和應該基本等于穿管的長度。由此可判斷出故障點在穿管中的大體位置。第61頁/共74頁6.不易擊穿的泄漏性高阻故障電纜的處理和測試方法泄漏性高阻故障是電纜故障中最常見也最難測試的故障類型之一。如果泄漏電流只是一般不太嚴重的超標，應該首先對該電纜進行一次更加嚴格的耐壓試驗（與標準相比）。即提高試驗電壓20％～30％或延長耐壓試驗時間50％～100％?？筛鶕?jù)具體的試驗結果來分別采取措施。在常規(guī)沖擊高壓的情況下如不能將故障點擊穿，可以將沖擊高壓升高到規(guī)程要求電壓的1.2～1.5倍一般就能將故障點擊穿。也可以根據(jù)高壓試驗變壓器的容量適當增加儲能電容的容量，通過增大沖擊能量來促使故障點放電。不必擔心將電纜的正常絕緣擊穿。因為沖擊電壓在電纜上的持續(xù)時間非常短，大約只有千分之二秒左右，對正常絕緣無害，一旦故障點擊穿，電纜全線的電壓為零，故障點電弧短路實際上起到了保護作用。第62頁/共74頁7．兩種不同導體截面（不同介質）連接的電纜對測試波形的影響由于接頭處的阻抗不匹配，用脈沖法或閃絡法測試時，會在接頭處產生較大的波反射，導體截面積相差越大，反射越強。細電纜向粗電纜過渡，回波的極性與發(fā)射脈沖的極性相反，類似短路故障波形。粗電纜向細電纜過渡，回波的極性與發(fā)射脈沖的極性相同，類似斷路故障波形。值得注意的是，有上述波形的電纜，故障點不一定在接頭處?？蓪⒔宇^反射波視為一種固定干擾波，要與故障回波仔細加以區(qū)別。第63頁/共74頁8．路徑尋測時的技巧由于一般的電纜都有屏蔽層。如果將路徑信號加在電纜的芯線和外皮之間，因電纜外皮的屏蔽作用，地面的電磁信號很弱，將大大影響路徑探測距離。要探測遠距離路徑，勢必加大路徑信號產生器的輸出功率，效果還不一定好。在信號源輸出功率一定的情況下，應將電纜始端的接地線與系統(tǒng)地斷開，信號源的輸出電纜芯線接電纜外皮，輸出電纜地線接系統(tǒng)地。相當于把整條電纜當做輻射天線，這就大大增強了電纜的地面輻射，可以探測到很遠的電纜路徑。值得注意的是，電纜輻射增強了，附近的電纜也會感應到路徑信號。有可能尋到別的電纜路徑上去。解決的辦法是：適當減小路徑信號的輸出功率；或從被測電纜的終端往回找路徑。這樣就有效地避免了其余電纜感應輻射信號的干擾。不會走錯路徑。第64頁/共74頁9．電纜波速的設定不同介質種類的電纜，電波傳播速度是不一樣的。雖然一般的電纜故障測試儀已經預設了常見電纜的波速，這只是該種電纜的平均波速。各廠家生產的同種電纜波速各異，而各種電纜的波速相差比較大（在100米/微秒到200米/微秒之間）。如要求較為精確的讀數(shù)，往往要進行現(xiàn)場重測波速。而且一些特殊電纜（如橡套電纜、控制電纜、通信電纜等）的故障測試必須在現(xiàn)場首先測定波速后再輸入電纜儀，才能保證測試的準確性。如要精確測定某電纜的故障距離，在有條件的情況下應該首先找一根已知精確長度的同種電纜，按說明書要求測出該電纜的電波傳播速度，并輸入電纜儀，就可以較精確定位故障距離了。千萬不能用一種電纜波速測試其他種類的電纜，否則測試誤差太大，定點困難。第65頁/共74頁10．粗測故障距離與地面距離的差異電纜儀初步測出的故障距離僅代表電纜在地下的長度。由于一般電纜在埋設時在電纜的端頭和中間接頭處都有預留長度，且無法確切知道預留長度的精確值。所以，決不可以按粗測距離在地面度量后定位。地面距離一定小于儀器讀數(shù)距離。此誤差不可避免。有的單位把地面距離和粗測距離相比較，兩數(shù)不能吻合就認為儀器誤差大，這個概念是不對的。在現(xiàn)場定點時，一般應在粗測故障距離讀數(shù)的基礎上，以地面度量距離處為準，向測試端返回數(shù)十米（20～30米）的范圍內仔細測聽定點。第66頁/共74頁

11．沖擊高壓定點時儲能電容的選取一般沖擊高壓發(fā)生器所配的儲能電容僅有1微法，基本夠用。但是有時現(xiàn)場定點時，故障點的放電聲特別小，加高沖擊電壓在地面也無法聽到地震波。此時應考慮加大儲能電容的容量。根據(jù)能量公式

P=CV2/2（焦耳）

由能量公式可以看出，電容量加大一倍，沖擊能量將加大一倍。容量加得越大，沖擊能量越大。地面能測聽到的地震波越強。越有利于現(xiàn)場快速準確定點。在有條件的情況下盡量加大儲能電容。最為理想的容量為2～10微法。當然，