目前國內外已有的電纜故障測試技術

目前國內外關于電纜測試的技術日新月異，有不少新原理的測試技術，同樣的原理，各個廠家實現方式又各有不同，起的名稱五花八門，因為新技術國家沒有相應的標準，使用方技術人員也無法分清?，F總結歸納如下：

 測距：

1.1  脈沖法：

1.1.1  測試低阻、短路、開路故障及全長：低壓脈沖法。

用儀器本身發(fā)出的脈沖信號（脈沖寬度及幅度可以調節(jié)，幅值zui大200V左右），施加電纜芯—芯或芯—地間，脈沖信號在遇到低阻、短路、開路故障時就可以產生反射信號。測試發(fā)射脈沖和反射脈沖之間的距離就是測試端到故障點的距離。

全長波形及判斷與開路故障相同。

低壓脈沖法由于簡單、易用，已在脈沖法測試儀器中成為zui基本的功能之一。

1．1．2   測試高阻故障（高壓脈沖法）：

雙沖擊延弧法（三次脈沖法）

此方法的核心為：

1、將沖擊與延弧電路分為兩部分，沖擊回路主要進行故障點的沖擊擊穿，故障點處獲得的沖擊能量大。

2、當沖擊電壓下降并穩(wěn)定時，用延弧電容通過延弧電路施加小電流使故障點閃絡擊穿時間延長，并加載低壓脈沖測試信號測試故障點距離（短路波形）。由于有專門的延弧電路，使延弧時間達到數十毫秒，這樣更容易得到有效波形。

將測得的故障短路波形和全長開路波形自動疊加后的變化點（離散點）便是故障點。

雙沖擊延弧法與三次脈沖法區(qū)別在于信號采集及處理的方式不同。

三次脈沖法zui早由德國賽巴（SebaKTM）提出。因整體設備體積大、重量重，目前只在德國賽巴（SebaKTM）的電纜測試車上有應用。

多次脈沖法（弧反射法、二次脈沖法）

在沖擊電壓作用下，故障點被電弧擊穿短路的同時，發(fā)送一個（或多個）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，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并自動靠攏、對齊、疊加。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。故障點以前的兩個測試波形，在規(guī)律上重合得很好，一旦越過故障點，兩個波形就產生明顯離散，不再重合。兩條曲線的離散點就是故障點距測試端的距離。
      二次脈沖法因電路簡單，故障點擊穿后的波形也很好，目前在國內逐漸得到廣泛應用。但因沖擊電容也兼作為延弧電容使用，使延弧時間大大縮短，有時不易得到有效波形，多次脈沖方法在這方面有較大改善。

直流延弧法

測試原理基本同多次脈沖法，不同處在于給電纜施加的是直流高壓，非沖擊高壓。

電流取樣法（脈沖電流法）

采集的是沖擊時故障電波在電纜里來回反射的電流信號。為國內外多年采用的經典方法之一，特點是沖擊能量較大，但很多故障波形識別需要較豐富的經驗。

電壓取樣法（衰減法）

  采集的是沖擊時故障電波在電纜里來回反射的電壓信號。為國內外多年采用的經典方法之一，特點是沖擊能量較大，但很多故障波形識別需要較豐富的經驗。

1.2  高壓電橋法：

基于MURRAY電橋原理而設計，采用四端法電阻測量原理，     定位精度高。電橋置于高壓側，而操作鈕安全接地。*     解決了電橋法用于高阻定位的局限性，使電橋法無盲區(qū)、     、方便的特點得以發(fā)揮。

電橋出于平衡狀態(tài)時故障距離：X=2*L*P‰

2.  路徑查找：

2.1  音頻路徑法：

   給被測電纜施加音頻信號，沿線用單/多線圈接收機接收      電纜發(fā)出的電磁信號判斷電纜路徑走向。

2.2  沖擊脈沖法：

   給被測電纜施加沖擊脈沖，沿線用線圈接收機接收電纜      發(fā)出的電磁信號信號判斷電纜路徑走向。

3.  定點：

3.1  聲磁同步法：

  給被測電纜施加高壓沖擊脈沖，在故障點附近同時接收故障點發(fā)出的聲波、電磁波及它們之間的時

間差確定故障點位置。

3.2  跨步電壓定點法：

     給被測電纜施加脈動或脈沖信號，如果電纜故障點處存在破損并接大地，在故障點附近就存在跨步電壓現象，故障點前、后電壓方向互反。

3.3  電磁預定點法：

  給被測電纜施加高壓沖擊脈沖，根據故障點前后所收到的電磁波信號的差異來判斷故障位置。

3.4  音頻定點法：

     給被測電纜施加音頻信號，根據故障點前后所收到的音頻信號的差異來判斷故障位置。一般對于低阻、短路、斷路較為有效。

4.  電纜識別：

4.1  音頻電纜識別法：

    給被測電纜施加音頻信號，根據測試電纜所收到的音頻信號的差異來判斷那條是施加信號的電纜。一般，音頻電纜識別法只是作為參考。

4.2  沖擊脈沖電纜識別法：

    給被測電纜施加脈沖信號，根據測試電纜所收到的脈沖信號的方向差異來判斷那條是施加信號的電纜。沖擊脈沖電纜識別法抗*力較強。

電纜故障測試流程及方法選擇

1.電纜故障測試流程：

2. 電纜故障測試方法選擇：

2.1.  上圖測試流程函蓋220V—220KV電壓等級的路燈電纜、控制電纜、動力電纜及超高壓動力電纜。

2.2.  從測試技術方法及使用人員技術水平角度考慮：

2.2.1  對于路燈電纜、地埋信號電纜、低壓動力電纜：

    絕大多數情況電纜已破損并接大地，這時應考慮直接以跨步電壓法直接定點為主測試方法，此法對測試人員技術水平要求較低。

但如果電纜較長（大于400米以上），因為跨步電壓法為沿電纜路徑全線進行測試，有的地方路況人難于進行長距離測試，工作量就較大。這時，可考慮以脈沖法或電橋法測試配合使用。用脈沖法或電橋法測試故障點大致距離，再進行跨步電壓法或聲磁同步等方法定點。這樣可以極大提率，但對測試人員技術水平要求高一些。

如果為單芯電纜，無法用脈沖法測距。

2.2.2  對于6KV及以上高壓電纜主絕緣故障：

目前大部分電纜都為鎧裝屏蔽電纜，故障外護套破損比例為20%左右,很多故障點開挖出來后為內部故障，通過外表目測也無法看到。針對此情況，測距也就顯得尤為重要，*點的大致距離，如果全線定點就顯得非常盲目，效率太低。

測試故障距離可考慮脈沖法（包括低壓脈沖和多種高壓脈沖法）為主，高壓電橋法為輔的測試原則。這兩個方法各有特點，脈沖法測試成功的概率高，但對測試人員技術水平要求高一些；高壓電橋法測試成功的概率略低，但操作使用非常簡單，而且對于脈沖法較費勁的嚴重受潮或絕緣嚴重不平衡的電纜故障效果非常好。如果將兩個方法結合使用，就能使故障測試的難度大大降低，故障測試效率成倍提升。

定點目前用的zui多而且成功率zui高的為聲磁同步法。還有跨步電壓法、電磁預定點、音頻法可輔助配合使用。雖然為輔助方法，但可能對某條故障電纜來說卻有。

2.2.3  對于35KV以上電纜的外護套故障：

35KV以上電纜的外護套的絕緣有一定要求，這就使得如果有了破損就必須找出來。

故障點的測距為高壓電橋法，用好相作為測試參考相。

故障點的定點用高壓跨步電壓法。

2.2.4  電纜路徑的測試：

電纜路徑的測試目前有音頻法和沖擊脈沖法兩種。

音頻路徑法經過多年使用已基本成熟，如果用管線儀來查找電纜走向則更加方便快捷。

沖擊脈沖法是近年發(fā)展的新方法，可以在定點的同時查找電纜走向，而且抗干擾性能較強。