電力電纜精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇電力電纜范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

篇(1)

（1.國網蕪湖供電公司，安徽 蕪湖 241000；2.國網安徽省電力公司，安徽 合肥 230061）

【摘　要】近些年來， XLPE（交聯聚乙烯絕緣）電力電纜被廣泛應用于城市電網鋪設中。為了及時發現故障隱患、準確預測XLPE電力電纜，確保電力電纜運行的安全性與可靠性，必須努力提升電力電纜局部放電在線檢測水平。在簡單介紹XPLE電力電纜的局部放電成因后，簡要分析其在線檢測中的一些常見問題，以供同仁參考。

關鍵詞 XLPE；電力電纜；局部放電；常見問題

隨著我國經濟的迅猛發展，城市化進程的日益推進，城市電網建設力度正在不斷加大。近些年來，XLPE（交聯聚乙烯絕緣）電力電纜被廣泛應用于城市電網鋪設中。由于電力電纜局部放電量與其絕緣狀況有著緊密關聯，局部放電量的變化情況能夠對危及電纜安全運行壽命的缺陷起到一定程度的預示作用，故對絕緣電力電纜的局部放電量進行準確測量，能夠有效判斷該電纜絕緣品質的優劣。為了及時發現故障隱患、準確預測XLPE電力電纜，確保電力電纜運行的安全性與可靠性，必須努力提升電力電纜局部放電在線檢測水平。因此，展開對于XLPE電力電纜局部放電的研究具有重要的意義。

1　XPLE電力電纜局部放電成因

基于XPLE電力電纜的局部放電在線檢測是確保產品質量的關鍵環節，同時又是確保電纜能夠安全、可靠和長久運行的重要因素，電力工作者們必須認真分析電力電纜局部放電成因，在實際檢測過程中排除相關因素的影響，確保XLPE電力電纜局部放電在線檢測結果的準確性。實驗證實，XLPE電力電纜之所以會產生局部放電的原因主要有以下幾點：

1）當絕緣體中局部區域的場強達到擊穿場強的時候，該局部區域就能夠產生放電；

2）導體尖端、導體直徑或導體表面的毛刺過小的時候，使得臨近導體的電場過于集中，從而該區域產生放電；

3）浮動電位的金屬體出現感應放電現象，或者因連接點接觸不良而產生放電。

在了解XPLE電力電纜的局部放電成因后，XPLE電力電纜生產廠商應嚴把生產質量關，注重每一道生產工序的質量控制，嚴格按照相關標準來進行生產。同時采購方與施工方也要嚴格審查，確保產品質量過關，從源頭上給予保證。

2　XPLE電力電纜局部放電在線檢測中常見問題分析

在實際檢測局部放電的過程中，電力檢測人員常常會遇到各種各樣的問題。這就要求檢測人員應在檢測之前，對電纜進行嚴格檢查，排除外界因素的干擾，順利完成檢測任務。同時，對于一些常見問題，應及時記錄下來，認真分析問題，并積極尋求有效的解決措施。（見表1）

這些都是XPLE電力電纜的局部放電在線檢測中一些常見外部放電問題，只要檢測人員再細心、認真一些，就能有效解決這些問題，提高在線檢測結果的精確度。而對于內部放電問題，檢測人員應根據所得出的放電圖形加以區分，并運用示波器找到準確的故障點，剖析原因并采取有效措施來解決。結合自身實踐經驗，筆者發現，電纜內部放電多數是因為絕緣中存在氣泡或者雜質、生產過程中存有外傷、導體單線焊接頭崩開等原因，這些都是要在電纜生產階段必須克服的問題，同時也要求采購方與施工方嚴把產品質量關。

此外，在檢測過程中還會遇到一些特殊情況，必須引起我們的充分重視。

特殊問題1：局放量隨線芯彎曲方向的不同而發生變化

在檢測電纜時，第一次試驗局放量較大，借助示波器定位能夠快速確定故障點位置；而在倒軸分段復繞之后，在重新檢測，卻發現兩段電纜局放量均消失不見。

原因分析：這類缺陷多數是因為絕緣中存在氣孔，氣孔的形狀隨電纜彎曲方向的不同而發生改變，使得局放量不同。

檢測結果： 此根電纜為不合格產品。

特殊問題2： 電纜的長度對局放值造成影響

原因分析：電纜的長度過長，一些缺陷不夠明顯，增大定位找故障點的難度。

檢測結果：將電纜分成兩段后缺陷表現的比較明顯，定位較為容易。

表1　XPLE電力電纜局部放電在線檢測中常見問題

3　結語

總而言之，為了及時發現故障隱患、準確預測XLPE電力電纜，相關檢測人員應充分了解電力電纜局部放電成因，并能解決在線檢測中存在的一些常見問題，不斷提升自身的專業素質，確保電力電纜運行的安全性與可靠性。

參考文獻

［1］蔣佩南.XLPE國產交聯聚乙烯電力電纜擊穿故障的評定和分析[J],電線電纜,2007(2).

篇(2)

[關鍵詞] 鐵路 電力電纜 故障 檢測

鐵路電力供電系統為除牽引供電以外的所有鐵路設施供電，鐵路供配電系統是從地方供電部門接引電源，通過鐵路變配電所向鐵路站區、鐵路單位和區間負荷供電。當鐵路電力電纜出現故障時，可能引起供電設備損壞，影響鐵路列車的正常運行。電力電纜故障給鐵路運輸業帶來的經濟損失不容忽視，一方面可能影響鐵路列車運行，干擾運輸秩序，帶來很大的經濟和社會影響；另一方面，故障后的維修要投入大量的人力、物力、財力。因此，為了保證鐵路電力電纜線路安全運行，必須對電力電纜進行故障監測。

電力電纜故障點的及時、快速查找與測量是提高鐵路供電可靠性的必需手段，本文根據本段鐵路的供電管理經驗，同時參考有關資料，初步總結了電力電纜的常見故障和檢測辦法。

1 電力電纜常見故障

電力電纜故障點的查找與測量是電力電纜可靠運行的有力保障，但是因為電力電纜線路的隱蔽性以及測試設備的局限性，使電力電纜故障的查找非常困難。了解電力電纜故障的原因，快速地判定出故障點十分重要。目前電力電纜發生故障的原因是多方面的，主要可分為以下幾類：

1.1 機械損傷。機械損傷包括電力電纜敷設過程中因拉力過大或彎曲過度而導致絕緣和護層的損壞，以及施工和交通運輸中直接受外力作用而造成的損傷等。

1.2 過負荷運行。當電力電纜長期過負荷運行時，會使電纜產生過熱現象，使電纜溫度升高，過高的溫度會加速電纜絕緣老化，致使絕緣薄弱部位擊穿。

1.3 電纜頭故障。電力電纜中間連接頭、終端頭是故障較常發生的部位。如由于制作工藝不良，電力電纜頭內部含有雜質、氣隙等。在強電場作用下，產生放電現象?；螂娏﹄娎|的金屬屏蔽接地不良，造成接地電阻值超過規定值，產生較高的感應過電壓，進而導致電力電纜的部分絕緣擊穿。

1.4 絕緣受潮。絕緣受潮可能是由于電力電纜的接頭密封失效、本身質量問題或電纜護套失效等問題，造成電力電纜故障，通常表現為絕緣電阻低，泄漏電流大。

2 電力電纜故障檢測

電力電纜故障檢測可分為電力電纜的離線檢測和在線監測兩大類，其具體檢測方法歸納如下：

2.1 故障離線檢測

對于離線電纜故障的探測一般包含診斷、測距、定點三個步驟。故障診斷主要是確定故障的類型與嚴重程度，以便于測試人員判斷和選擇適當的電纜故障測距與定點方法。故障測距是指在故障電纜芯線上施加測試信號或者在線測量，初步確定故障的距離，為精確定點提供足夠信息。故障定點是在粗測距離的基礎上，精確確定故障點所在實際位置，以便于立即進行搶修。電力電纜的故障測距方法很多，目前離線測距主要有以下幾類：

2.1.1 經典電橋法。用低壓電橋測低阻擊穿故障，用電容電橋測開路斷線故障。具體做法為：電橋兩臂分別接被測電力電纜故障相與非故障相，調節電橋兩臂上的一個可調電阻器，使電橋平衡，利用比例關系和已知長度就可獲得故障距離。電橋法測量結果精確，但需要完好芯線做回路，電源電壓不能加得太高。

2.1.2 駐波法。根據微法傳輸原理，利用傳輸線路的駐波諧振現象，對故障電纜進行測距，本法適用于測低阻擊穿及開路故障。

2.1.3 低壓脈沖法。對低阻擊穿、短路、開路故障，可在電纜芯線上施加低壓脈沖訊號。訊號在電纜傳播及反射，用示波器測出脈沖波形而算出故障點的位置。低壓脈沖反射法可根據反射脈沖的極性分辨故障類型，但不能用于測量高阻與閃絡故障。

2.1.4 高壓脈沖法。利用傳輸線的特性阻抗發生變化時的回波現象，在電纜芯線中加上一定電壓而產生放電。放電脈沖在電纜中傳播及反射，用示波器測出反射脈沖的位置比例，算出故障點的位置。本法適用于高阻擊穿及各種故障，但操作人員的安全受威脅，波形較難辨別。

2.1.5 故障點燒穿法。故障點燒穿法主要應用于高阻故障，通過輸入直流負高壓對高阻故障點進行處理，產生電弧放電并碳化絕緣介質，使高阻故障變成碳化連接點的低阻故障，再應用低壓脈沖法就可以測出，主要用于油紙絕緣電纜。

2.1.6 閃絡法。利用故障點在高電壓作用下瞬間放電產生多次反射波。其中之一為直流高壓閃絡測量法（直閃法），主要用于測量電纜的閃絡性高阻故障，此法的波形簡單、容易理解，準確度高；另一為沖擊高壓閃絡測量法（沖閃法），主要用于測量電纜的泄漏性故障，此法的波形較復雜，辨別難度大，準確度低，但適用范圍要更廣。

2.1.7 二次脈沖法。這是一種較新的測距方法，對故障電纜釋放一個低壓脈沖（20～160 V），當故障點的接地電阻大于電纜阻抗5倍，可認為此時故障電纜相對于低壓脈沖開路，即在脈沖釋放端接收到的反射波形相當于一個芯線絕緣良好電纜的波形；再對故障電纜釋放一個足以使芯線絕緣故障點發生閃絡的高壓脈沖，同時觸發釋放第二低壓脈沖產生電弧，故障點相對于低壓脈沖是完全短路，那么在脈沖釋放端接收的反射波形相當于一個線芯對地完全短路的波形；將前后兩次接收到的低壓脈沖反射波形進行疊加，兩個波形將會有一個明顯的發散點，這個發散點就是故障點的反射波形點。其特點是易操作、多功能，回波圖形解釋簡易，但不能用于測量高阻與閃絡故障。

2.2 故障在線監測

由于鐵路電力電纜線路的高使用率，特別是高速鐵路一級和綜合電力貫通線，因此采用現代傳感器、計算機技術進行故障在線監測，是實際工程追求的一項熱門課題。就目前發展的在線監測分析，主要包含小波變換分析、神經網絡和專家系統等，介紹如下。

篇(3)

關鍵詞：電力電纜；施工管理；施工技術

中圖分類號：TU74文獻標識碼： A

引言

加快電力電纜的改造和鋪設工作，不僅能夠滿足人民的的基本生活用電需要，而且也能夠進一步加速我國經濟的增長。電力電纜的重新改造對民眾和我國經濟發展而言有著重要的作用。但是，由于電網鋪設比較混亂，涉及面廣且需要的技術要求高，導致電網的改造難度加大。如何更好更快的完成電力電纜的鋪設工作是電力電纜部門領導所應考慮的首要問題。

一、電力電纜鋪設后常見的故障分析

對電力電纜進行改造是因為電力電網在鋪設并使用一段時間之后出現了各種各樣亟待解決的問題，這些問題有很多，下面我們就重點分析一下其中幾個常見的故障。

1、電力電纜收到外界因素的損壞率更大

電力電纜是輸電線路，在受到雷擊或者高溫的情況下容易出現過壓或者線路發了燒壞的情況。而且雷雨天氣也容易造成樹木倒塌從而刮蹭到線路，造成線路的毀壞。這些都是自然因素造成的電力電纜的損壞情況。由于電力電纜的材料可以變賣，而且市場價格很高，所以很多人不惜觸動法律鋌而走險，毀壞電纜設施，這在前幾年十分普遍的現象，而且每年國家在這方面受到的損失很大。近些年來，由于人們對電力電纜重要程度的認識的增強以及國家法律法規建設的不斷完善，偷盜電力電纜的現象已經很少會發生了。

2、電力電纜本身的質量問題

電力電纜是輸電線路，在使用過程中或產生大量的熱能，而且容易受到雨水等物質的腐蝕，所以在選擇電力電纜的材料時一定要慎重，因為電力電纜的質量決定著電網是否能夠長久安全的運行。電力電纜每天都是在進行高負荷的工作，所以如果電力電纜質量不過關就會造成線路的突然癱瘓，直接威脅到農村人民的用電安全。也會增加國家電力部門的后期維修成本。現有情況下，一些電力施工單位為節約成本，在電力電纜材料選擇上動手腳，購買了一些劣質的材料進行電力電纜的安裝，這些材料在前期使用中可能不會出現問題，但其耐久性很差，所以時間稍微長一點就會出現問題。筆者認為，為了民眾用電安全以及維護國家電力部門的合法權益，我國相關的電力部門應當加強電力電纜鋪設工程的檢查力度，確保電力電纜安裝工程的質量。

3、電力電纜施工工藝選擇不合理

電力電纜鋪設難度很高，而且大多在空中進行鋪設，線路長，施工時間久等原因造成電力電纜安裝工程的施工難度系數很高，如果選擇不好施工工藝，那么就容易導致電力電纜在后期使用中出現很多問題，而且維修難度大。筆者認為，對電力電纜進行鋪設之前，應當設計一套科學合理的施工方案，根據輸電線路的特點，充分考慮到實際的環境因素，對電力電纜線路進行鋪設。而且在鋪設過程中，要設置好每根電線桿的距離，設置好專門的維修平臺，以便于后期維修工作的進行。對于容易出現問題的地區，要加強電力電纜的保護措施，在拐角處留有專門的線路長度，以便于線路自身的熱脹冷縮變化。

二、電網電力電纜路徑及截面的選擇

1、對電力電纜路徑的選擇

電網進行改造的時候，不僅要考慮到路徑最短，鋪設最便捷等優勢，而且還要考慮到水泡、高溫、彎曲半徑的等因素對電力電纜的影響。在對電力電纜進行改造的時候，要選擇合適的路徑進行新電路的鋪設，確保在達到安全的標準上，使用最少的電纜進行電路鋪設。而且新電路也要能夠滿足電纜允許的彎曲半徑以防止電纜由于受熱過度和腐蝕等情況所造成的危害。除此之外，在具體的鋪設過程中，還要考慮到排水的影響，因為水對于電路的影響很大，可能會直接造成輸電電路的癱瘓，所以在改造過程中要注意排水。在條件允許的情況下，盡可能的使用自然排水法，因為自然排水法成本低，效果好。如果無法采用自然排水法，那么就要考慮其他排水方式了。

2、對電力電纜截面的選擇

電力電纜的截面大小直接影響到電力電纜的輸送情況，如果截面過小，會導致電網無法正常運轉，最終造成電網的癱瘓。所以，在對農村電網進行改造時，要將電力電纜截面的大小選擇問題納入進去。要科學合理的選擇電力電纜的截面大小。電力電纜的截面面積必須允許升溫和機械強度與電壓損失等標準。還要充分考慮到地區日益增長的電力需求，盡可能的將電力電纜的截面面積擴大，以確保用電需求，解決用電壓力大等問題。當然，截面面積也不能過大，過大的話線路受熱程度也就更大，所受到的其他外力的影響也就更大，也就更容易出現故障問題。

三、強化電氣工程施工管理的措施

1、提高施工人員素質

在進行電力電纜施工的時候，不僅僅是經驗豐富便能滿足需要的，人員的專業素質也是必須可少的。所以在進行工程安裝的時候應該注意招聘一些專業能力比較強的施工人員，在工程開始前還要對其進行嚴格的培訓，確保其素質能夠滿足施工的需要，保證電力電纜工程施工的質量。

2、控制原材料的質量

在進行材料選擇的時候，必須控制好材料的質量，對采購人員以及相關的監管人員進行合理的管理，實現責任制，確保其采購的材料是合格的。在進行材料合作商選擇的時候，可以有意識的選擇那些質量比較好并且信譽比較好的供應商，直接在這些商家進貨，從而避免一些中間環節，節約大量的資金。在進行材料驗貨的時候，必須讓專業的技術人員檢查貨物，嚴格按照要求進行驗貨，確保材料質量能夠達標，并且在驗貨的時候，還應該做好相應的記錄，并且保存好這些記錄。

3、做好電力電纜的保護措施

電力電纜安裝難度大，后期維護難度也大，所以在對其進行改造時要盡可能的做好保護措施。尤其是在電路接頭處和彎曲處，更應當做好保護措施。另外，還要注意做好排水，避免電路因為雨水的擠壓造成的癱瘓。線路不在于維護而在于保護，前期做好保護工作對于后期的使用等方面會有很重要的影響。

4、做好電力電纜的施工前期檢測工作

做好電力電纜的施工前期監測工作，不僅能夠檢驗出不合格的電力電纜材料，而且能夠在施工前進一步的明確施工要求，這對于電力電纜改造工程而言有著極其重要的作用。通過檢測，檢查出施工前存在的問題，并及時進行糾正，這樣有利于改造工程的順利完成。只有施工前期的檢查徹底，才能夠及時的避免一些無關的事故的發生，才能夠保證改造工程的按質按量按時的完成。

5、在施工過程中注意電纜保護

在前期檢測無誤的情況下，在進行具體的施工中也要注意對電纜的保護工作，因為鋪設難度大，所以在具體的施工中對于電纜的損害因素也多，做好施工中的質量控制工作就顯得尤為重要。在施工中注意對電纜的保護也是防止電纜在安裝中出現安全隱患以及避免電纜出現人為破壞等。

結束語

電纜施工與管理人員一定要充分認識到電纜施工管理的重要性以及存在的各種問題，通過自身的學習和經驗的不斷積累，不斷提高在實際工作中的專業能力，為我國的電力事業做出更大的貢獻。

參考文獻

[1]. 王年生.對電力電纜工程管理中常見問題及對策的綜合探討[J].科技傳播.2010(18)66

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關鍵詞 電力電纜；故障測距；低壓脈沖比較測距法；EMTP仿真

中圖分類號：TM764 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）18-0043-01

地下電纜如果發生故障，尋找故障點會非常困難，需要耗大量的人力物力，更嚴重的是帶來巨大的停電損失。所以有效、快速、經濟地找出電纜故障是一個勢在必行的事情，越來越引起各方面的關注。

1 概述

故障測距的任務就是當線路的某一點發生故障時，通過線路兩端的實測電流、電壓及線路阻抗等參數來計算出故障距離。

本文分析電力電纜故障產生的原理、故障產生的原因、以及故障的類型和故障性質的判斷。簡單介紹了現階段幾種常用的電纜故障測距算法。

2 電力電纜故障的產生原因

電力電纜故障產生的主要原因有絕緣受潮、絕緣過早老化、過電壓的激發導致電纜絕緣擊穿、機械損傷類、產品自身質量缺陷等。

3 電力電纜故障性質的診斷

電力電纜故障的性質決定采用電力電纜故障測距的方法。電力電纜故障的性質的判斷，就是指確定故障電阻是低阻還是高阻；是封閉性還是閃絡性；是接地、短路，還是混合故障，是單相、兩相，還是三相故障。然后結合故障發生時伴隨的現象，大概判斷出故障的相應性質，再根據故障性質類型來確定對應的處理方法。

4 電力電纜故障測距算法

電力電纜故障性質確定后，就可確定故障測距方法。故障測距是測量從電纜的測試端到故障點的電纜長度。而在目前的實際測試中，首選的是行波測距法測試故障距離，對于用行波測距法無法測試回波的特殊的主絕緣和護層故障，可以用電橋法進行故障測距。

電橋法的基本原理：利用電橋平衡時，對應橋臂電阻的乘積相等，而電纜的長度和電阻成正比的原理進行測試的。電橋法的優點是：簡單、方便，且精確度較高，測量短路故障、低阻故障十分方便。

低壓脈沖反射法的基本原理：低壓脈沖反射法是給故障電纜注入一個低壓脈沖故障電纜，脈沖會在電纜中傳播，而當脈沖碰到阻抗不匹配點（故障點或中間接頭等）時會反射回來，通過發射脈沖與反射脈沖的時間差，再根據脈沖在電纜中傳播速度，就可以得該點到測量點的距離。

5 電力電纜故障仿真算例

在本次仿真中，單相電纜模型看成多個單相型等值RLC線路組成的分布參數模型，參數進行如下設置：單位電阻，位電感，單位電容，線路長度。

單相短路接地故障電纜的脈沖反射波形如圖1所示。

從表1可以看出故障距離太遠或者故障距離太近都會使測距誤差比較大。原因是當故障發生在測量點附近時，因為入射波和反射波發生了疊加，使得第一個反射波難以辨別，即使采用了比較測量法，也無法完全消除測量端存在的死區；當故障離測量點比較遠時，由于電力電纜有介質損耗，行波在傳輸過程中會發生衰減，這樣會使得反射波形畸變較大，影響測距結果的精度，而使得誤差變大的結果。

6 仿真結論

在低壓脈沖比較測距原理的基礎上，采用EMTP仿真平臺，對開路和短路故障進行仿真研究，形成了低壓脈沖法故障仿真模型，用這個模型模擬不同故障距離下低壓脈沖法測距的測試過程。記錄的波形數據按上述比較法處理方法進行處理，驗證了該方法用于低壓脈沖比較測距法的可行性。

7 結論與展望

1）電力電纜故障檢測的方法很多種，但是目前還沒方法可以解決所有的故障檢測問題。所以要具體問題具體分析，從電力電纜的故障原因、類型及電纜的敷設特點等各方面因素綜合考慮，選擇比較合理的方法來進行故障的精確定位。

2）目前的電纜故障測距方式大都是離線測試，需要斷電并且需要較長的故障修復時間，而在線檢測具有更為明顯的經濟效益和社會效益，這使得在線測距成為電纜測距技術成為一種發展趨勢。

參考文獻

[1]董新洲，劉建政，張言蒼.行波的小波表示[J].清華大學學報（自然科學版），2001，41（9）：13-17.

[2]徐振.行波原理在線路故障測距中的應用[C].東北六省一市電機（電力）工程學會輸配電技術研討會2005年年會論文集.

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【關鍵詞】電力電纜；電纜故障；測距；定位

1 電力電纜故障原因分析

造成電力電纜故障的原因很多，主要可以歸納為以下幾個方面：（1）電纜機械故障。在電纜安裝或其他電力項目施工過程中，由于操作不當的因素造成電纜遭到破壞；由于地勢改變導致電纜變形；（2）電纜表皮損壞。由于電纜長期暴露在空氣中，在氧氣、水分或酸堿性物質侵蝕作用下，電纜表皮遭到破壞；（3）由于電力負荷不斷的升高，在電纜長期運行過程中，電纜溫度持續高溫，絕緣層老化問題嚴重。

2 電力電纜故障測試流程及故障性質判別

一般來說，電力電纜故障測尋分為以下三個步驟：第一步進行故障性質判別，確定電纜故障的性質；第二步進行故障測距，明確故障點具電纜一端的距離；第三步進行故障定位，確定故障點的準確位置。

電纜故障性質判別是選擇故障測試方法的基礎，電纜故障主要分為導體損壞以及絕緣體損壞兩大類，其中電纜底線損壞、芯線損壞等都屬于導體損壞；低阻故障、匯漏高阻故障、閃阻高阻故障等屬于絕緣介質故障。對于電纜故障性質的判斷，一般需要通過相關的測量以及參數來確定。

3 電力電纜故障測尋技術在電纜故障測試中的應用

3.1 電纜故障測距

電力電纜故障測距就是確定故障發生點到電纜任意一端的距離，目前主要測距技術包括行波法以及阻抗法。

3.1.1 行波測距法

電壓脈沖反射法：在發生故障的電纜中注入低壓脈沖，使其在故障電纜中傳播，當低壓脈沖遇到故障點時會發生反射，記錄脈沖傳播時間以及反射時間，根據兩者之間的差值換算就能測得故障點具測試點距離。

脈沖電壓法：脈沖電壓法就是利用高壓信號直接擊穿故障點，并通過記錄高壓脈沖在測試點與故障點往返一次時間，換算出兩者之間的距離，在電纜閃絡行故障以及高阻故障中較為適用。利用高壓脈沖將故障點瞬間擊穿的信號，對故障點不必進行永久性燒傷，采用這種測距方法測試速度快，但由于適用高壓脈沖，安全性能略差。

圖1 高壓脈沖波形示意圖

脈沖電流法：脈沖電流法與電壓法原理相似，主要利用電流耦合器進行電纜中行波信號的收集，采用高壓將電纜故障點擊穿，并用儀器記錄擊穿時產生的電流行波信號，計算信號在測量點與故障點往返時間。與脈沖電壓法相比，電流法安全性能高，且電流脈沖信號更容易辨別。

3.1.2 阻抗測距法

直流電橋法：將故障電纜與非故障電纜短接，并將其分別與電橋兩端相連，調節電橋雙臂上電阻器，時電橋保持平衡，通過已知電纜長度以及相應的比例關系就能計算出故障點具測量點距離。這一測距方法原理簡單，精確度高，但是由于高阻故障、閃絡行故障電纜中電阻較大，不容易探取電橋電流，所以不適合此法測距。

高阻故障法：對帶有高阻故障的電纜施加正弦高壓信號，故障點就會發生閃絡，故障點的此時故障點的高阻就變為弧電阻。因電弧呈現電阻性，且流過故障點的電流和故障點兩端的電壓同相位，在采集到線路首端的電壓與電流后，基于分布參數線路理論就可以求出沿線路各點的電壓與電流，從而定位故障點。利用這一故障測距方法可解決當故障電阻比較大時，經典阻抗法不再適用的情況。但該方法還存在一些缺陷：當故障接近測試端時，相量差接近于零，所以相對誤差是很大的，同時易受干擾、測量精度難以保證。

3.2 電纜故障定位

圖2 電力電纜故障定位系統操作圖解

3.2.1 聲測法

利用專用的高壓信號發生器，將10kv直流電壓加入故障電纜中，此時故障點就會被反復擊穿而放電，并且發生機械振動；此時利用靈敏度極高的聲電轉換器，在地面完成電纜振動波向電信號的轉換，并將此信號做放大處理，利用專用儀表測試聲音的強弱，聲音最強處即為故障點。這種故障定位原理簡單，操作簡便，但這種定位方法不適用于低阻故障定位，這是由于低阻故障釋放的電量較小，給信號采集工作增加難度。

3.2.2 聲磁同步法

聲磁同步法定位原理：聲音信號與磁信號在同一介質中傳播速度不一樣，用專用的儀器探頭對兩種信號進行檢測，記錄兩種信號從探頭到故障點的時間，聲音傳播時間最短地點即為故障點。這種定位方法主要用于電纜閃絡行故障以及高阻故障。

3.2.3 音頻感應法

在故障電纜短路相芯線之間接通1kHz的音頻電流，音頻電流會發生電磁波，電磁波信號會通過電纜傳播，艷電纜方向利用儀器探頭收集電磁波信號，并將信號送入專用的信號檢測儀器中，音頻信號最強點為故障點。這種故障定位方法主要用于低阻故障，具有操作簡單、使用設備少等優點，但故障定位的精確性與上訴方法相比略差。

4 總結

隨著科技的進步，越來越多的先進技術應用到電纜故障測尋中，故障測試精度、測試環境會不斷的被完善，為我國電力系統運行的安全穩定做出更大的貢獻。

參考文獻：

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【關鍵詞】電力電纜；故障測距；波形；定點

引言

電力電纜供電以其安全、穩定、可靠、有利于美化城市等優點，獲得了廣泛的應用。但電纜的故障檢修費時費力，給人民生活帶來不便，對供電企業的供電可靠性造成很大的影響。尋求一種快捷、準確的電力電纜故障測距方法，以縮短檢修時間、減少停電損失，已成為國內外科研技術人員的共同目標。

1、造成電力電纜故障的原因

為了減少電纜的損壞，快速判定出故障點，我們首先要了解電力電纜故障的原因。可以歸納為以下幾點：

（1）機械損傷：如挖掘等外力造成的損傷。

（2）絕緣層老化變質：電纜絕緣層長期在電作用下工作，并伴隨著化學、熱和機械作用，從而使介質發生物理化學變化，絕緣性能下降。

（3）過熱：電纜絕緣內部氣隙游離造成局部過熱，使絕緣炭化。

（4）護層的腐蝕：因受土壤內酸堿和雜散電流的影響，埋地電纜的鉛或鋁包遭受到腐蝕而損壞。

（5）絕緣受潮：中間接頭或終端頭在結構上不密封或安裝質量不好而造成絕緣受潮。

（6）過電壓：許多戶外終端接頭的故障是由大氣過電壓引起的，電纜本身的缺陷也會導致在大氣過電壓的情況下發生故障。

另外還有材料缺陷、設計和制作等問題。

2、電力電纜故障性質的分類

根據故障電阻與擊穿間隙情況，電力電纜故障的類型大體上分為四大類：低電阻故障、高電阻故障、開路故障以及閃絡性故障。

（1）低阻故障

電纜相間或相對地絕緣受損，其絕緣電阻小到能用低壓脈沖法測量的一類故障。發生低阻故障時，故障電阻一般小于10Z0（Z0為電纜的波阻抗，一般不超過40?）。短路故障是低阻故障的特例。

（2）高阻故障

相對于低阻故障而言，高阻故障電力電纜的一芯或數芯對地的絕緣電阻或芯與芯之間的絕緣電阻低于正常阻值較多，但高于10Z0，而芯線連接良好。

（3）開路故障

電纜的各芯絕緣良好，但有一芯或數芯導體斷開或雖未斷開但工作電壓不能傳輸到終端，或雖然終端有電壓但負載能力較差。開路故障的典型例子就是斷線故障。

（4）閃絡性故障

電纜的一芯或數芯對地絕緣電阻或者芯與芯之間絕緣電阻比較高，但當對電纜進行直流或交流耐壓到某一值時，出現突然擊穿現象。這類故障大多在預防性耐壓試驗時發生，故障現象不穩定。

3、電力電纜故障測距的步驟

電力電纜故障測距一般要經過診斷、粗測、定點這三個步驟。

3.1電力電纜故障性質的診斷

電力電纜故障性質的診斷，就是先要確定電纜故障的類型與嚴重程度，以便測試人員選擇適當的故障測距與定點方法。

首先測試故障電纜的絕緣電阻，測量每相對地電阻確定是否是接地故障，相間電阻判斷是否為短路故障，阻值判斷是高阻或低阻故障。對于阻值較低的低阻型故障還應該用萬用表測量電阻值，如果有就說明是閃絡故障。

3.2電力電纜故障粗測

在故障性質診斷準確后，可進行電纜故障粗測，又叫預定位，即在電纜的一端使用儀器確定故障距離。下面介紹一些目前經常使用的故障預定位方法。

3.2.1電橋法

基于電纜長度與纜芯電阻成正比的特點和惠斯登電橋的原理，可將電纜短路接地、故障點兩側的環線電阻引入直流電橋，測量其比值。由測得的比值和電纜全長，可算出測量端到故障點的距離。

電橋法的優點是比較簡單，精確度較高，但只適用于低阻故障，一般的高阻和閃絡性故障不易探測。必須已知電纜準確長度，當一條電纜由導體材料或截面不同的電纜組成時，還要進行換算。且不能用于測量三相短路故障。

3.2.2脈沖電壓法

利用直流高壓或脈沖高壓信號把故障點擊穿，然后通過電壓脈沖在觀察點與故障間往返一次的時間來測距，它適用于高阻和閃絡性故障。優點是不必將高阻與閃絡性故障擊穿，測試快；適用于各種故障，對電纜原始資料的依賴性少。缺點是安全性差，易發生高壓信號竄入，損壞儀器；測試可靠性差，增強了復雜性且降低了電容放電時的電壓，使故障點不易擊穿；在故障放電特別是沖閃時，波形難以分辨。

3.2.3脈沖電流法

脈沖電流法是通過一線性電流耦合器測量電纜故障擊穿外產生的電流脈沖信號的方法。它實現了儀器與高壓回路的電耦合，省去了電容與電纜之間的串聯電阻與電感，簡化了接線，傳感器耦合出的脈沖電流波形較容易分辨。所以相對于脈沖電壓法而言，此法得到了更廣泛的應用。

3.2.4低壓脈沖法

低壓脈沖法是測試時向電纜注入一低壓脈沖，該脈沖沿電纜傳播到阻抗不匹配點，如斷路點、短路點、中間接頭等，通過故障點反射脈沖與發射脈沖的時間差原理來測距。根據波形極性還可判斷故障性質，如短路故障的反射脈沖與發射脈沖極性相反，斷路故障反射脈沖與發射脈沖極性向同，因此低壓脈沖法適用于測試交聯電纜低阻、短路、斷路故障。

3.2.5二次脈沖法

二次脈沖法是目前運用較多、方便準確的故障測距方法。其工作原理是：低壓脈沖結合高壓發生器發射沖擊閃絡，在故障點起弧的瞬間通過內部裝置觸發一低壓脈沖，此脈沖在故障點閃絡處發生短路反射，并將波形儲存記憶在儀器中。電弧熄滅后，復發一低壓脈沖到電纜中，此脈沖在故障點不能被反射，直達電纜末端并發生開路反射，將兩次脈沖波形進行疊加對比，會有一個清楚的發散點，即故障點。

二次脈沖法優點是：接線簡單，切換容易，安全可靠；自動化程度高，實現自動匹配、判斷和計算；測量精度高，結果準確。其缺點是：所用儀器較多；由于故障點電阻要降到很小的數值，如果故障點受潮嚴重，故障點擊穿過程較長，測試時間將相應增加；故障點維持低阻狀態的時間不確定，施加二次脈沖的控制有難度。

3.2.6其他方法

除上述幾種方法之外，還有利用分布式光纖溫度傳感器監測電纜沿線的溫度變化情況和利用局放試驗來確定故障點位置的方法。

目前大部分電纜故障測距方法為離線進行，在線故障測距方法也已出現，但在實際應用中并未得到推廣，原因在于電纜線路在檢修與維護方面的特殊性，且在線方法并無明顯優勢。兩種測距方法將會長期并存，但從長遠來看，在線測距才是未來的發展方向。

3.3故障精確定點

在故障電纜粗測之后，就可根據故障距離與路徑找到故障點的大概位置。但由于地下電纜敷設情況復雜等原因，使得粗測點距離實際故障點可能有一定的偏差。為了精確地找到這個位置，就需要進行故障精確定點，有以下幾種常用的方式：

（1）沖擊放電聲測法（簡稱聲測法）：是利用直流高壓設備向電容器充電、儲能，當電壓達到某一數值時，球間隙擊穿，設備和電容器上的能量經球間隙向電纜故障點放電，產生機械振動聲波，用人耳或設備的聽覺來區別。能量大的放電，在地表上就可以辨別，能量小的就需要用靈敏度較高的拾音器設備，來找出放電聲音最大的位置。該方法主要用于電力電纜高阻故障的定點。

（2）音頻信號法：如果發生了低阻故障，就很難或聽不到聲測法所檢測到的放電聲音。這時可以使用音頻信號法通過檢測地面上磁場的變化，并根據耳機中響聲的變化可探測故障點的位置。音頻信號在故障點正上方接收到的信號會突然增強，過了故障點后信號會明顯減弱或消失，則音頻信號最強處即為故障點。

（3）聲磁同步法：其基本原理是向電纜施加沖擊直流高壓使故障點放電，在放電的瞬間電纜金屬護層與大地構成的回路中形成感應環流，從而在電纜周圍產生脈沖磁場。儀器接收脈沖磁場信號和從故障點發出的放電聲音信號，根據檢測到的聲磁兩種信號時間間隔最小的點即為故障點。此法優點在于定點精度較高，抗環境干擾性強，信號易于理解和辨別。

（4）跨步電壓法：跨步電壓法，通過向故障相和大地之間加入一個直流高壓脈沖信號，在故障點附近用電壓表監測放電時兩點間跨步電壓突變的大小和方向來找到故障點。此法優點是可以指示故障點的方向；缺點是只能查找直埋電纜外皮破損的開放性故障，不適用于查找封閉性或非直埋電纜的故障。

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【關鍵詞】電力電纜 故障測尋 粗測

電力電纜故障情況頻繁出現，尤其是在部分交通主干線道路出現電纜故障時，將會對公路的正常運行及人們的出行帶來很多不便，目前電纜故障測尋方法主要有粗測與細測兩種，本文主要對粗測過程中的電橋法，低壓脈沖法、高壓脈沖法及其實際應用進行研究，以期為電纜故障測尋提供實際指導。

1 電力電纜故障分類

根據電力電纜故障出現的直接原因，我們可以將其故障分為兩大類，即試驗擊穿故障和運行中故障。本文主要對應用較多的試驗擊穿故障和運行中故障進行具體分析。

1.1 試驗擊穿故障

試驗擊穿故障實際上就是在實驗過程中發生的擊穿故障，這種情況一般可以排除短路、斷線、三相同時接地情況，最有可能的就是一相接地或兩相接地。

1.2 運行中的電纜故障

運行中的電纜故障包括以下六種情況，一是低阻故障，當導體具備較好的連續性，但電纜一芯或數芯對地絕緣電阻值或芯與芯之間的絕緣電阻值低于10萬歐時，我們稱之為低阻故障；二是高阻故障，即導體具備較好的連續性，但電纜一芯或數芯對地絕緣電阻值或芯與芯之間的絕緣電阻值高于10萬歐，但又與正常值小很多時的電纜故障；三是泄漏性故障，即在進行電纜預防性試驗時，在試驗電壓達到額定試驗電壓值的過程中，隨著試驗電壓的不斷加大，泄漏電流值也會相應的變大，并大于允許值的電纜故障，該故障是高阻故障中的一種，即高阻故障達到極端時的一種具體表現；四是閃絡性故障與封閉性故障，閃絡性故障即在進行電纜預防性試驗時，泄漏電流猛增并快速的出現閃絡擊穿情況，之后再恢復正常，可能是連續性擊穿，也可能是相隔幾秒或幾分鐘的頻繁擊穿。封閉性故障即存在著閃絡性故障隱患的電纜，在較低電壓下短時間內閃絡擊穿完全停止并表現出較好的電氣性能，擊穿后，待絕緣恢復，擊穿現象完全停止的故障，這兩種故障一般出現在電纜終端或中間接頭內；五是短路故障，即由于電纜絕緣被擊穿造成的電纜兩芯或三芯接地故障；六是混合故障，即同時具備以上任意不小于兩種的故障。

2 電力電纜故障測尋技術及應用

2.1 電橋法測尋故障及實際應用

電橋法測電力電纜故障是一種簡單便捷，精確度高的方法。具體操作過程中，首先需要根據電橋原理圖實現連接，將電纜故障相與非故障相短接，并將其分別與電橋的兩臂進行連接，調節電橋兩臂上的一個可調電阻器，使得電橋平衡，從而通過其中的比例關系來獲得故障距離，需要注意的是該方法要求電源電壓相對較低，并且不適用于三相短路、高阻抗、閃絡性故障等。

應用案例：黑龍江省大慶市讓胡路區某工業園高壓室出現電纜故障，表現為II線530線路零序動作跳閘，在進行搶修中進行電纜三相對地及相間絕緣，并分別測得A相、B相、C相為2000MΩ、3000MΩ、2MΩ，接下來進行電纜耐壓實驗，經試驗得到的結果是C相合上試驗電源時保護跳閘，A、B相合格，所以我們可以基本上判定A、B相完好，而C相電纜接地絕緣擊穿。在此結果的基礎上開始進行電橋法粗測，在業園高壓室以C相作為測試端，將電纜另一端的B、C相短接展開測量，使得電橋平衡，此時的電橋臂比例是63：1000，經相關資料顯示電纜長度為3982m，那么計算后的故障點應該在高壓室502m遠的位置，接下來再以B相作為測試端進行測量，最終得出故障點在高壓室510m遠的位置，此時就可以在距離高壓室500m遠的地方通過聲測法進行細測，果然508m處出現明顯放電聲，挖開此處發現有以中間頭外殼已經被擊穿。

2.2 低壓脈沖法測尋故障及實際應用

由于電纜在測試脈沖信號的傳輸過程中，其沿線中的短了點、中間接頭、T型接頭、終端開路頭、短路點等阻抗失配點都會使傳輸中的脈沖信號進行相應的反射，阻抗失配點的性質主要決定了反射波形形狀，而阻抗失配點到測試起始端的距離可以通過反射波形的位置來獲得，也就是說可以通過反射波形與測試脈沖信號之間的時差表現出來。

2014年8月黑龍江省大慶市讓胡路區某工業園高壓室出現電纜故障，表現為I線零序動作跳閘。經電纜絕緣試驗，并測得A相、B相、C相的絕緣電阻分別為l500MΩ、1800MΩ、0MΩ，再通過萬用表測得B相/E接地電阻為53MΩ，此時，利用低壓脈沖法展開B相故障點的粗測，速度 取值172m/μs，在波形圖光標移動的過程中，在1237m處發現與發射波明顯相反的反射波，接下來可以將測量故障地點確定在距離高壓室1237m及附近100m的范圍內，并通過聲測法進行細測，最終在1230m處聽到明顯放電聲，挖開蓋板發現電纜主絕緣擊穿。

2.3 高壓脈沖法測尋故障及實際應用

高壓脈沖法測尋電力電纜故障主要包括兩種，一是直流高壓閃絡法，側重測量電纜的閃絡性高阻故障；二是沖擊高壓閃絡法，側重測量電纜的泄漏性故障。二者比較而言，前者的波形更容易理解，較為簡單，準確度更高一些，后者則相反，但是二者都是通過記錄放電電壓在測試點與故障點間的往返時間來查找故障點。

應用實例：2014年黑龍江省大慶市某大橋出現電纜故障，表現為I線513電纜故障。線路搖絕緣A相為1.5MΩ，B、C相絕緣正常，經試驗，A相1000V耐壓試驗中設備保護動作跳閘，由此判斷A相出現高阻泄漏性故障，根據以上分析采用沖擊高壓閃絡法進行故障測尋，測得總長度為3051m，速度v取172m/μs ，得到故障點在測量點的603m處，此時通過聲測法進行細測，最終在611m處發現故障點，A相絕緣層邊緣出現明顯爬電炭化現象。

綜上所述，本文主要通過三個實際案例主要對電力電纜故障的測尋技術進行分析，試圖通過沖擊高壓閃絡法、低壓脈沖法及電橋法原理讓相關工作人員加強多種方法的綜合運用，同時由于電纜故障環境的復雜化與故障類型的多樣化，還需要進一步加強對細測技術的研究，結合現代高速發展的信息技術，開發新的電力電纜測尋方式。

參考文獻

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