电缆故障查找方法及精确定位

Question

如题所述

Answer 1

对于直接短路或断线电缆故障用万用表可直接测量判断；对于非直接短路电缆故障和接地电缆故障，用兆欧表遥测芯线间绝缘电阻或芯线对地绝缘电阻，根据其阻值可判断电缆故障类型。下面介绍电缆故障查找的方法：

零电位法

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。测量原理如下：将电缆故障芯线与等长的比较导线并联，在b、c两端加电压VE时，相当于在两个并联的均匀电阻丝两端接了电源，此时，一条电阻丝上的任何一点和另一条电阻丝上的对应点之间的电位差必然为零，反之，电位差为零的两点必然是对应点。因为微伏表的负极接地，与电缆故障点等电位，所以，当微伏表的正极在比较导线上移动至指示值为零时的点与电缆故障点等电位，即电缆故障点的对应点。S为单相闸刀开关，E为6E蓄电池或4节1号干电池，G为直流微伏表，测量步骤如下：

1）先在b和c相芯线上接上电池E，再在地面上敷设一根与故障电缆长度相等的比较导线S，该导线要用裸铜线或裸铝线，其截面应相等，不能有中间接头。

2）将微伏表的负极接地，正极接一根较长的软导线，导线另一端要求在敷设的比较导线上滑动时能充分接触。

3）合上闸刀开关S，将软导线的端头在比较导线上滑动，当微伏表指示为零时的位置即为电缆故障点的位置。

高压电桥法

高压电桥法就是用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，计算出电缆故障点。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。测量电路时，首先测出芯线a与b之间的电阻R1，R1=2RX+R其中RX为a相或b相至电缆故障点的一相电阻值，只为短接点的接触电阻。再就电桥移到电缆的另一端，测出a1与b1芯线间的直流电阻值R2，则R2=2R（L-X） R，R（L-X）为a1相或b1相芯线至电缆故障点的一相电阻值。测完R1与R2后，再按图3所示电路将b1与c1短路，测出b、c两相芯线间的直流电阻值，则该组织的1/2为每相芯线的电阻值，用RL表示，RL=RX R（L-X），由此可得出故障点的接触电阻值：R=R1 R2-2RL表，因此，故障点两侧芯线的电阻值可用下式表示：RX=（R1-R）/2，R（L-X）=（R2-R）/2。RX、R（L-X）、RL三个数值确定后，按比例公式即可求出故障点距电缆端头的距离X或（L-X）：X=（RX/RL）L，（L-X）=（R（L-2）在电缆的末端在测量每相芯线的电容电流Ia1、Ib2、Ic3的数值，以核对完好芯线与断线芯线的电容之比，初步可判断出断线距离近似点。

3）根据电容量计算公式C=I/（2ΠfU）可知，正电压U、频率f不变时，C与I成正比。因为工频电压的f（频率）不变，测量时只要保证施加电压不变，电容电流之比即为电容量之比。设电缆全长为L，芯线断线点距离为X，则Ia/Ic=L/X，X=（IC/Ia）L。测量过程中，只要保证电压不变，电流表读书准确，电缆总长度测量精确，其测定误差比较小。

测声法

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。此方法所用设备为直流耐压试验机。其中TB为高压试验变压器，C为高压电容器，VE为高压整流硅堆，R为限流电阻，Q为放电球间隙，L为电缆芯线。当电容器C充电到一定电压值时，球间隙对电缆故障芯线放电，在电缆故障处电缆芯线对绝缘层放电产生“滋、滋”的火花放电声，对于明敷设电缆凭听觉可直接查找，若为地埋电缆，则首先要确定并标明电缆走向。查找时，将拾音器贴近地面，沿电缆走向慢慢移动，当听到“滋、滋”放电声最大时，该处即为电缆故障点。使用该方法一定要注意安全，在试验设备端和电缆末端应设专人监视。

Answer 2

输电线路故障测距的主要方法分为三类：阻抗法、故障录波分析法、和行波法。
阻抗法
阻抗法建立在工频电气量的基础上，通过建立电压平衡方程，利用数值分析方法求解得到故障点和测量点之间的电抗，由此可以推出故障的大致位置。根据所使用电气量的不同，阻抗法分为单端法和双端法两种。
对于单端法，简单来说可以归结为迭代法和解二次方程法。迭代法可能出现伪根，也有可能不收敛。解二次方程法虽然在原理和实质上都比迭代法优越，但仍然有伪根问题。此外，在实际应用中单端阻抗法的精度不高，特别容易受到故障点过渡电阻、对侧系统阻抗、负荷电流的影响。同时由于在计算过程中，算法往往是建立在一个或者几个假设的基础之上，而这些假设常常与实际情况不一致，所以单端阻抗法存在无法消除的原理性误差。但单端法也有其显著优点：原理简单、易于实用、设备投入低、不需要额外的通讯设备。
双端法利用线路两端的电气信息量进行故障测距，以从原理上消除过渡电阻的影响。通常双端法可以利用线路两端电流或两端电流、一端电压进行测距，也可以利用两端电压和电流进行故障测距。理论上双端法不受故障类型和故障点过渡电阻的影响，有其优越性。特别是近年来GPS设备和光纤设备的使用，为双端阻抗法的发展提供了技术上的保障。双端法的缺点在于：计算量大、设备投资大、需要额外的同步和通讯设备。
故障录波分析法
故障录波分析法利用故障时记录得到的各种电气量，事后由技术人员进行综合分析，得到故障位置。随着计算机技术和人工智能技术的发展，故障录波分析法可以通过自动化设备快速完成。但该方法会受到系统阻抗和故障点过渡阻抗的影响，而导致故障测距精度的下降。
行波法
行波法利用的原理是当输电线路发生故障时，将会产生向线路两端以接近光速传播的电流和电压行波。通过分析故障行波包含的故障点信息，就可以计算出故障发生的位置。

Answer 3

　　输电线路断线是指线路断点处于完全没有接连的状态，如果有连接那就不能按照断线的方法查找，并且只能针对10kV及以上的输电线路，线路中不能有分支节点，每一个节点反馈到仪器中就是一个故障波形，影响对结果的分析和判定。

　　输电线路的断线故障查找可使用电缆故障测试仪中的输电线路距离测试仪测量，它能将特定频率的信号注入线路中，在断线出或者全长电缆中返回阻抗波，在通过波速求得故障距离。

　　输电线路距离测试仪也可测量电缆的全长，操作方法可结合下面所讲的对照使用。

　　输电线路断线测量步骤

　　首先说一下产品的测量原理，将红色测试线接入架空线路的测试相，黑色测试线接入线路的地线端，选择测量波速后发送脉冲，此时信号注入电缆中并沿线传播，到达故障点之后返回回波信号并在仪器面板上显示。

　　回波信号的类型分正波峰和负波峰，它取决于线路的断线类型，一般就开路和接地两种，开路时回波时正波峰，接地时返回负波峰，并且波峰的大小还与接地的大小有关系，当然，受线路的各种因素影响，回波信号反馈接地大小不直观，仅供参考。

　　得到返回信号之后，移动光标到波峰的顶端位置，在屏幕左上角显示故障位置距离发生断的距离。

　　这里需要注意波速的设置，波速的概率就是信号在线路的传播速率，速率越快，时间越短，计算后的距离就越短，所以，波速的设置是非常影响测试距离的准确性，关于波速的受影响条件和常用的波速表在前面的文章中也讲过，需要的朋友可以去翻阅之前发布的文章。

　　如何反推波速

　　反推法是我们售后人员经常用的方法，它是利用并行的同长度线路测量已知全长，通过已知全长的波速来测量故障线路的距离，这样说您能明白吗？

　　与传统固定波速相比，这种方法是直接有效的，可过滤到任何影响因素。

Answer 4

声测法
直接通过听故障点放点的声音信号或看故障点放电的声音信号所转换的其他可视信号来找到故障点的方法称为声测定点法。

声测法是目前电缆故障测试中应用最广泛而又最简便的一种方法，95%以上的电缆故障都用此法进行定点，很少发生判断错误。

声测定点主要是利用故障点的放电声音定点，使用可调压的高压设备，使故障点击穿放电，故障间隙放电时产生的机械振动，传到地面，便听到“啪、啪”的声音，利用这种现象可以十分准确地对电缆故障进行定点。对于电缆护层已被烧穿的故障，往往可在地面上用人耳直接听到故障点放电声。对于护层未烧穿的电缆故障或电缆埋设较深时，地面上能听到的放电声太小，则要使用耳机来监听判断进行定点。

声测法是利用直流高压试验设备向电容器充电、储能，当电压达到某一数值时，经过放电间隙向故障线芯放电。由于故障点具有一定的故障电阻，在电容器放电过程中，此故障电阻相当于一个放电间隙，在放电时将产生机械振动。根据粗测时所确定的位置，用拾音器在故障点附近反复听测，找到地面振动最大、声音最大处，即为实际电缆故障点位置。

Answer 5

电缆故障检测方法一般分为初始检测法（感官搜索法）和经验判断法，但其准确性和可靠性都很差。目前，电缆故障检测方法主要采用电桥法；低压脉冲法，又称雷达法；脉冲电压法；脉冲电流法；二次脉冲法和多脉冲法。安全可靠，精度高。
1.电缆故障探测的感官搜索方法
对故障电缆进行感官检查,当走线电缆故障引起断路器报警动作时，首先用兆欧表测量判断电缆故障类型。当电缆遥测出现短路或低阻故障时，表明电缆已被击穿，这种事故暴露是明显的。如果电缆敷设方式和位置便于人们进入和观察，且距离不是很长，可采用感官搜索法，即目测法、手摸法、鼻闻法等方法进行分步筛选，重点放在电缆终端和中间头部位置。故障点能在短时间内迅速找到。
2.电缆故障搜索的分段搜索法
分段查找故障电缆的方法是分段查找故障电缆,本方法适用于电缆敷设线路较长，中间有串联设备或电缆头用高压插头连接的情况。它可以缩小故障排除的范围，降低故障排除的难度。
3.电缆故障探测的声学方法
所谓测声方法，就是找出故障电缆的放电声。该方法对高压电缆芯线与绝缘层之间的绝缘层闪络放电更为有效。当电容器充电到一定电压时，球隙放电电缆的故障芯。在故障部位，电缆芯产生“滋”、“滋”的火花放电声，当噪声最小时，借助于仪器或医用听诊器等耳后音频放大设备进行查找。搜索时，将墨盒靠近地面并沿电缆方向缓慢移动。当听到“子”、“字”的最大放电声时，在故障点使用此方法时要注意安全。试验设备端部和电缆端部应有专人监护。
2、 电缆故障原因
电缆故障的常见原因有：短路故障（指相间短路，主要是制造过程中遗留的隐患）；接地故障（指电缆芯线及接地故障，绝缘电阻小于10kΩ为低电阻接地，10kΩ以上为高阻接地，电缆故障的主要原因为电缆腐蚀、导线开裂、绝缘干燥及接头原因；断线故障（指因机械损坏、地形变化或短路引起的电缆断线现象）；混合故障（指两种以上的电缆故障）。
3、 电缆故障类型
由于电缆敷设面积大、时间长，处于各种复杂的现场环境中，绝缘层容易老化或腐蚀，或受到外力的影响，导致各种故障。这些电缆故障类型的卓雅电力技术人员在长期的工作中积累了丰富的经验，总结整理出了以下几种最常见的电缆故障类型，通过ydl-p电缆故障测试仪可以快速判断故障类型。
电缆故障类型一般分为电缆低阻故障、电缆高阻故障、电缆开路故障、电缆闪络故障、击穿故障和电缆运行故障。
4、 按故障电缆敷设环境分类
根据电缆敷设环境，对故障电缆进行分类，电缆故障查找器也根据不同环境下的故障电缆采用不同的方法查找电缆故障。
1.埋地电缆故障是指直埋高压电缆、暗沟、明沟敷设电缆、管道敷设电缆的故障查找和检测。
2.导管电缆故障排除的目的是对塑料导管式电缆、金属导管式电缆和导管式电缆进行故障排除。
3.架空电缆故障主要用于塔式高压架空电缆和桥式电缆的故障查找和检测。
4.路灯电缆一般采用直埋敷设，故障时可检修。
5、电缆故障查找程序
电缆故障查找一般分为四个步骤：故障性质诊断、故障定位、路径检测、故障定位等。当输电线路、直埋电缆等电力电缆发生故障时，电缆故障查找人员可根据以下方法查找电缆故障。具体故障排除步骤如下：
步骤1：确定电缆故障的性质首先利用数字绝缘电阻表判断故障电缆线路，测量电缆相间及相间与地之间的绝缘电阻，根据电阻值判断电缆是否断线、短路或接地故障。
测量断线故障的方法是将两相电缆的一端短接，再测量电缆另一端的电阻值，得到结果。如果短路故障和接地故障是非检测相接地，则用数字绝缘电阻表测量检测相的电阻，判断电缆是否短路故障（一般电阻值为零），根据电阻值判断是低电阻故障还是高电阻故障。
注：高压电缆采用2500V兆欧表，低压电缆采用500V兆欧表，检测电缆是否有故障。
步骤2：查找电缆故障距离在确定电缆故障的性质和内部类型后，采用相应的电缆故障查找方法。高阻脉冲系统用于电缆高阻故障的检测，电缆故障测试仪直接用于低阻故障的检测。
1.电缆低阻故障利用电缆故障测试仪直接查明电缆故障距离
2.电缆故障测距采用高阻脉冲系统
步骤3：通过步骤2查找电缆故障距离然后精确定位电缆故障点。采用LD-2004电缆故障测试仪直接定位故障点，误差不超过半米。本回答被网友采纳