電纜故障點(diǎn)的查找方法

1.電纜故障的種類與判斷

電纜故障可概括為接地、短路、斷線三類，其故障類型主要有以下幾方面：

①三芯電纜一芯或兩芯接地。②二相芯線間短路。③三相芯線*短路。④一相芯線斷線或多相斷線。對(duì)于直接短路或斷線故障用萬(wàn)用表可直接測(cè)量判斷，對(duì)于非直接短路和接地故障，用兆歐表遙測(cè)芯線間絕緣電阻或芯線對(duì)地絕緣電阻，根據(jù)其阻值可判斷故障類型。2.電纜故障點(diǎn)的查找方法故障類型確定后，查找故障點(diǎn)并不是一件容易的事情，下面介紹幾種查找故障點(diǎn)的方法。

（1）零電位法 零電位法也就是電位比較法，它適應(yīng)于長(zhǎng)度較短的電纜芯線對(duì)地故障，應(yīng)用此方法測(cè)量簡(jiǎn)便，不需要精密儀器和復(fù)雜計(jì)算，其接地如圖1所示。測(cè)量原理如下：將電纜故障芯線與等長(zhǎng)的比較導(dǎo)線并聯(lián)，在b、c兩端加電壓VE時(shí)，相當(dāng)于在兩個(gè)并聯(lián)的均勻電阻絲兩端接了電源，此時(shí)，一條電阻絲上的任何一點(diǎn)和另一條電阻絲上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的電位差必然為零，反之，電位差為零的兩點(diǎn)必然是對(duì)應(yīng)點(diǎn)。因?yàn)槲⒎淼呢?fù)極接地，與電纜故障點(diǎn)等電位，所以，當(dāng)微伏表的正極在比較導(dǎo)線上移動(dòng)至指示值為零時(shí)的點(diǎn)與故障點(diǎn)等電位，即故障點(diǎn)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)。圖1中S為單相閘刀開(kāi)關(guān)，E為6E蓄電池或4節(jié)1號(hào)干電池，G為直流微伏表，測(cè)量步驟如下：

1）先在b和c相芯線上接上電池E，再在地面上敷設(shè)一根與故障電纜長(zhǎng)度相等的比較導(dǎo)線S，該導(dǎo)線要用裸銅線或裸鋁線，其截面應(yīng)相等，不能有中間接頭。

2）將微伏表的負(fù)極接地，正極接一根較長(zhǎng)的軟導(dǎo)線，導(dǎo)線另一端要求在敷設(shè)的比較導(dǎo)線上滑動(dòng)時(shí)能充分接觸。

3）合上閘刀開(kāi)關(guān)S，將軟導(dǎo)線的端頭在比較導(dǎo)線上滑動(dòng)，當(dāng)微伏表指示為零時(shí)的位置即為電纜故障點(diǎn)的位置。

（2）電橋法 電橋法就是用雙臂電橋測(cè)出電纜芯線的直流電阻值，再準(zhǔn)確測(cè)量電纜實(shí)際長(zhǎng)度，按照電纜長(zhǎng)度與電阻的正比例關(guān)系，計(jì)算出故障點(diǎn)。該方法對(duì)于電纜芯線間直接短路或短路點(diǎn)接觸電阻小于1Ω的故障，判斷誤差一般不大于3m，對(duì)于故障點(diǎn)接觸電阻大于1Ω的故障，可采用加高電壓燒穿的方法使電阻降至1Ω以下，再按此方法測(cè)量。測(cè)量電路如圖2所示，首先測(cè)出芯線a與b之間的電阻R1，R1=2RX＋R其中RX為a相或b相至故障點(diǎn)的一相電阻值，只為短接點(diǎn)的接觸電阻。再就電橋移到電纜的另一端，測(cè)出a1與b1芯線間的直流電阻值R2，則R2=2R(L-X) R,R(L-X)為a1相或b1相芯線至故障點(diǎn)的一相電阻值。測(cè)完R1與R2后，再按圖3所示電路將b1與c1短路，測(cè)出b、c兩相芯線間的直流電阻值，則該組織的1/2為每相芯線的電阻值，用RL表示，RL=RX R(L-X)，由此可得出故障點(diǎn)的接觸電阻值：R=R1 R2-2RL表，因此，故障點(diǎn)兩側(cè)芯線的電阻值可用下式表示：RX＝(R1-R)/2，R(L-X)=(R2-R)/2。RX、R(L-X)、RL三個(gè)數(shù)值確定后，按比例公式即可求出故障點(diǎn)距電纜端頭的距離X或(L-X)：X＝(RX/RL)L，(L-X)＝(R(L-X)/RL)L，式中L為電纜的總長(zhǎng)度。采用電橋法時(shí)應(yīng)保證測(cè)量精度，電橋連接線要盡量短，線徑要足夠大，與電纜芯線連接要采用壓接或焊接，計(jì)算過(guò)程中小數(shù)位數(shù)要全部保留。（3）電容電流測(cè)定法電纜在運(yùn)行中，芯線之間，芯線對(duì)地都存在電容，該電容是均勻分布的，電容量與電纜長(zhǎng)度呈線性比例關(guān)系，電容電流測(cè)定法就是根據(jù)這一原理進(jìn)行測(cè)定的，對(duì)于電纜芯線斷線故障的測(cè)定非常準(zhǔn)確。測(cè)量電路如圖4所示，使用設(shè)備為1－2kVA單相調(diào)壓2S一臺(tái)，1～100mA、0.5級(jí)交流毫安表一只。測(cè)量步驟：

1）首先在電纜首端分別測(cè)出每相芯線的電容電流（應(yīng)保持施加電壓相等）Ia、Ib、Ic的數(shù)值。

2）在電纜的末端在測(cè)量每相芯線的電容電流Ia1、Ib2、Ic3的數(shù)值，以核對(duì)完好芯線與斷線芯線的電容之比，初步可判斷出斷線距離近似點(diǎn)。

3）根據(jù)電容量計(jì)算公式C=I/(2ΠfU)可知，正電壓U、頻率f不變時(shí)，C與I成正比。因?yàn)楣ゎl電壓的f（頻率）不變，測(cè)量時(shí)只要保證施加電壓不變，電容電流之比即為電容量之比。設(shè)電纜全長(zhǎng)為L(zhǎng)，芯線斷線點(diǎn)距離為X，則Ia/Ic＝L/X，X=(IC/Ia)L。測(cè)量過(guò)程中，只要保證電壓不變，電流表讀書準(zhǔn)確，電纜總長(zhǎng)度測(cè)量，其測(cè)定誤差比較小。

（4）測(cè)聲法 所謂測(cè)聲法就是根據(jù)故障電纜放電的聲音進(jìn)行查找，該方法對(duì)于高壓電纜芯線對(duì)絕緣層閃絡(luò)放電較為有效。此方法所用設(shè)備為直流耐壓試驗(yàn)機(jī)。電路接線如圖5所示，其中TB為高壓試驗(yàn)變壓器，C為高壓電容器，VE為高壓整流硅堆，R為限流電阻，Q為放電球間隙，L為電纜芯線。當(dāng)電容器C充電到一定電壓值時(shí)，球間隙對(duì)電纜故障芯線放電，在故障處電纜芯線對(duì)絕緣層放電產(chǎn)生“滋、滋”的火花放電聲，對(duì)于明敷設(shè)電纜憑聽(tīng)覺(jué)可直接查找，若為地埋電纜，則首先要確定并標(biāo)明電纜走向。在雜音小時(shí)，借助耳聾助聽(tīng)器或醫(yī)用聽(tīng)診器等音頻放大設(shè)備進(jìn)行查找。查找時(shí)，將拾音器貼近地面，沿電纜走向慢慢移動(dòng)，當(dāng)聽(tīng)到“滋、滋”放電聲大時(shí)，該處即為故障點(diǎn)。使用該方法一定要注意安全，在試驗(yàn)設(shè)備端和電纜末端應(yīng)設(shè)專人監(jiān)視。