简述电力电缆的故障检测方法

A. 电缆故障测试方法

• 目前国内外已有的电缆故障测试技术

目前国内外关于电缆测试的技术日新月异，有不少新原理的测试技术，同样的原理，各个厂家实现方式又各有不同，起的名称五花八门，因为新技术国家没有相应的标准，使用方技术人员也无法分清。现总结归纳如下：

1. 测距：

1.1 脉冲法：

1.1.1 测试低阻、短路、开路故障：低压脉冲法。

用仪器本身发出的脉冲信号（脉冲宽度及幅度可以调节，幅值最大可达200V），施加电缆芯—芯或芯—地间，脉冲信号在遇到低阻、短路、开路故障时就可以产生反射信号。测试发射脉冲和反射脉冲之间的距离就是测试端到故障点的距离。

低压脉冲法由于简单、易用，已在脉冲法测试仪器中成为最基本的功能之一。

1.1.2 测试高阻故障（高压脉冲法）：

1.1.2.1 双冲击延弧法（三次脉冲法）

此方法的核心为：1、将冲击与延弧电路分为两部分，冲击回路主要进行故障点的冲击击穿，故障点处获得的冲击能量大。2、当冲击电压下降并稳定时，用延弧电容通过延弧电路施加小电流使故障点闪络击穿时间延长，并加载低压脉冲测试信号测试故障点距离（短路波形）。由于有专门的延弧电路，使延弧时间达到数十毫秒，这样更容易得到有效波形。

将测得的故障短路波形和全长开路波形自动叠加后的变化点（离散点）便是故障点。

双冲击延弧法与三次脉冲法区别在于信号采集及处理的方式不同。

1.1.2.2 多次脉冲法（弧反射法、二次脉冲法）

在冲击电压作用下，故障点被电弧击穿短路的同时，发送一个（或多个）低压测试脉冲，即可在短路点得到一个短路反射的回波，即反射回波的极性与发射脉冲的极性相反。当故障点短路电弧熄灭后，再发射一个低压测试脉冲，可测得电缆的开路全长波形。前后两次采集到的波形同时显示在一个屏面上并自动靠拢、对齐、叠加。开路全长波形与发射脉冲同极性，故障反射波形的极性与发射脉冲极性相反，且一定在全长距离以内。故障点以前的两个测试波形，在规律上重合得很好，一旦越过故障点，两个波形就产生明显离散，不再重合。两条曲线的离散点就是故障点距测试端的距离。

二次脉冲法因电路简单，故障点击穿后的波形也很好，目前在国内逐渐得到广泛应用。但因冲击电容也兼作为延弧电容使用，使延弧时间大大缩短，有时不易得到有效波形，多次脉冲方法在这方面有较大改善。

1.1.2.3 直流延弧法

测试原理基本同多次脉冲法，不同处在于给电缆施加的是直流高压，非冲击高压。

1.1.2.4 电流取样法（脉冲电流法）

采集的是冲击时故障电波在电缆里来回反射的电流信号。为国内外多年采用的经典方法之一，特点是冲击能量较大，但很多故障波形识别需要较丰富的经验。

1.1.2.5 电压取样法（衰减法）

采集的是冲击时故障电波在电缆里来回反射的电压信号。为国内外多年采用的经典方法之一，特点是冲击能量较大，但很多故障波形识别需要较丰富的经验。

1.2 高压电桥法：

基于MURRAY电桥原理而设计，采用四端法电阻测量原理，定位精度高。电桥置于高压侧，而操作钮安全接地。彻底解决了电桥法用于高阻定位的局限性，使电桥法无盲区、精确、方便的特点得以发挥。

电桥出于平衡状态时故障距离：X=2*L*P‰

2. 路径查找：

2.1 音频路径法：

给被测电缆施加音频信号，沿线用单/多线圈接收电缆发出的电磁信号判断电缆路径走向。

2.2 冲击脉冲法：

给被测电缆施加冲击脉冲，沿线用线圈接收电缆发出的电磁信号信号判断电缆路径走向。

3． 定点：

3.1 声磁同步法：

给被测电缆施加高压冲击脉冲，在故障点附近同时接收故障点发出的声波、电磁波及它们之间的时间差确定故障点位置。

3.2 跨步电压定点法：

给被测电缆施加脉动或脉冲信号，如果电缆故障点处存在破损并接大地，在故障点附近就存在跨步电压现象，故障点前、后电压方向互反。

3.3 电磁预定点法：

给被测电缆施加高压冲击脉冲，根据故障点前后所收到的电磁波信号的差异来判断故障位置。

3.4 音频定点法：

给被测电缆施加音频信号，根据故障点前后所收到的音频信号的差异来判断故障位置。一般对于低阻、短路、断路较为有效。

4. 电缆识别：

4.1 音频电缆识别法：

给被测电缆施加音频信号，根据测试电缆所收到的音频信号的差异来判断那条是施加信号的电缆。一般，音频电缆识别法只是作为参考。

4.2 冲击脉冲电缆识别法：

给被测电缆施加脉冲信号，根据测试电缆所收到的脉冲信号的方向差异来判断那条是施加信号的电缆。冲击脉冲电缆识别法抗干扰能力较强。

• 电缆故障测试流程及步骤

电缆故障测试流程如下图：

1. 此测试流程函盖220V—220KV电压等级的路灯电缆、控制电缆、动力电缆及超高压动力电缆。

2. 从测试技术及使用人员技术水平角度考虑：

2.1 对于路灯电缆、地埋信号电缆、低压动力电缆：

绝大多数情况电缆已破损并接大地，这时应考虑直接以跨步电压法直接定点为主测试方法，此法对测试人员技术水平要求较低。

单如果电缆较长（大于400米以上），因为跨步电压法为沿电缆路径全线进行测试，有的地方路况人难于进行长距离测试，工作量就较大，这时，可考虑以脉冲法或电桥法测试配合使用。用脉冲法或电桥法测试故障点大致距离，再进行跨步电压法或声磁同步等方法定点。这样可以极大提高效率，但对测试人员技术水平要求高一些。

如果为单芯电缆，无法用脉冲法测距。

2.2 对于6KV及以上高压电缆主绝缘故障：

目前大部分电缆都为铠装屏蔽电缆，故障外护套破损比例为20%左右,很多故障点开挖出来后为内部故障，通过外表目测也无法看到。针对此情况，测距也就显得尤为重要，没有故障点的大致距离，如果全线定点就显得非常盲目，效率太低。

测试故障距离可考虑脉冲法（包括低压脉冲和多种高压脉冲法）为主，高压电桥法为辅的测试原则。这两个方法各有特点，脉冲法测试成功的概率高，但对测试人员技术水平要求高一些；高压电桥法测试成功的概率略低，但操作使用非常简单，而且对于脉冲法较费劲的严重受潮或绝缘严重不平衡的电缆故障效果非常好。如果将两个方法结合使用，就能使故障测试的难度大大降低，故障测试效率成倍提升。

定点目前用的最多而且成功率最高的为声磁同步法。还有跨步电压法、电磁预定点、音频法可辅助配合使用。虽然为辅助方法，但可能对某条故障电缆来说却有特效。

2.3 对于35KV以上电缆的外护套故障：

35KV以上电缆的外护套的绝缘有一定要求，这就使得如果有了破损就必须找出来。

故障点的测距为高压电桥法，用好相作为测试参考相。

故障点的定点用高压跨步电压法。

2.4 电缆路径的测试：

电缆路径的测试目前有音频法和冲击脉冲法两种。

音频路径法经过多年使用已基本成熟，如果用管线仪来查找电缆走向则更加方便快捷。

冲击脉冲法是近年发展的新方法，可以在定点的同时查找电缆走向，而且抗干扰性能较强。

B. 电缆故障要怎么查找

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较差。目前，电缆故障检测仪的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、电缆故障查找方法之感官搜寻法

当运行电缆的故障引起断路器的报警动作时，对故障电缆进行感官检查。电缆故障类型由兆赫计测量判断，电缆遥测技术是短路或低电阻故障。结果表明，电缆已被破坏，这种事故更为明显。如果电缆敷设方式和位置方便人们进入和观察，且距离不长，则可采用感官搜索法，即眼睛观察、手触、鼻子等方式，调查的重点是电缆终端的位置。L和中间头。故障点可以在相对较短的时间内迅速找到。

2、电缆故障查找方法之分段查找法

故障电缆按段搜索，故障电缆按段搜索。这种方法长期用于电缆敷设。中间有高压插头连接的串联装置或电缆头。可以起到缩小调查范围的作用，减少调查难度的作用

3、电缆故障查找方法之测声法

所谓的声音测量方法是基于故障电缆放电的声音.该方法对高压电缆芯线对绝缘层的闪络放电更为有效。当电容器充电到一定电压时，球隙被释放到电缆故障铁芯线上，电缆芯线到绝缘放电处产生火花放电声。在最低的噪音水平。借助耳背助听器或医用听诊器等音频放大设备查找。搜索时，捡拾器应靠近地面并沿电缆缓慢移动。当“滋”放电噪声最大时，故障点必须是安全的。试验设备末端和电缆末端应有专人监护。

回复者：华天电力

C. 电力线故障检测

电力电缆故障检测简单地讲分为三步：分析故障性质、故障点粗测、故障点定位。了解电力电缆故障的原因，对于减少电缆的损坏，快速地判定出故障点是十分重要的。
概述编辑
电缆故障点的及时、快速查找与测量是保证电力供应畅通、保证供电可靠性的必需手段，解电缆故障的原因,对于减少电缆的损坏,快速地判定出故障点是十分重要的。电缆发生故障的原因是多方面的。

2原因分析编辑
1)机械损伤： 机械损伤是电缆故障的主要原因, 包括 电缆受震动或冲击性负荷等影响造成电缆的铅(铝)包绝缘 等裂损, 有时轻微的损伤会在几个月甚至几年后才发展成 故障原因。

2)绝缘老化变质： 由于电热化学作用或地下酸碱腐 蚀、杂散电流的影响, 电缆绝缘整体下降;铅包外皮受腐后 出现的麻点、开裂或穿孔, 造成故障。

3)施工拙劣： 电缆接头不按操作程序施工或不按安 全要求敷设电缆。 4)过压。大气或内部过压作用,使绝缘击穿, 形成故障。

3测试步骤编辑
电缆故障的测试步骤一般为:

(1)确定故障性质；(2)粗测；, 即测出故障点到电缆任 意一端的距离;(3)精测； 即确定故障点的精确位置。

1970 年以前, 通常使用电桥法及低压脉冲反射法测试电力电缆故障:

1)电桥法；2)低压脉冲反射法；3)二次脉冲法

D. 电缆故障检测仪中常用的检测方法有哪几种

1、桥接方法

桥接方法是一种传统的电缆故障检测方法，可以达到非常理想的效果，这种检测方法非常方便，具有很高的检测精度，是一种经常使用的电缆故障检测方法，但是，也存在一些缺点，因为电桥电压差和检流计不够灵敏，因此仅适用于检测低电阻的电缆故障。对于高电阻设备和电缆故障，很难通过这种方法进行检测。

2、高压桥法

在电缆测试中，高压电桥方法是一种常用的故障检测方法，检测原理是，对于由高压电桥中恒流电源的刺穿引起的电缆故障，在一定程度上相对保证了电桥电流，并在整体的两侧形成一定的电位差，桥的线，根据桥平衡的协调来计算断层区域的间隙，对于高压恒流电源的应用，可以有效地扩大电桥高阻检测的范围，相对而言，它可以特别轻松，准确地检测结果，此外，对于桥接方法的研究理论，

3、冲击高压闪络法

在检测电缆故障的方法中，建设者使用最广泛的方法之一是冲击高压闪络法。该方法的检测原理是在故障电缆的开始处施加冲击高压，从而对故障位置进行非常快速的击穿并记录故障位置突然电压跳变的数据。在仔细研究电缆故障位置和电缆数据信息的基础上对时间距离进行测试，以获得故障位置和对策。

4、低压脉冲反射法

在电缆故障检测仪中应用低压脉冲发射的方法应将低压脉冲注入损坏的线路。在将脉冲沿电缆线传输到故障位置的过程中，即在电流传输过程中遇到不合适的阻抗的过程中，反射的脉冲会显示在检测设备上，并被传感器的数据记录所反射。设备，从而能够计算出发射脉冲的往返时间。区别在于电缆波速，它给出了故障点和测试点之间的距离。这种方法非常简单，并且可以特别突出地显示测试结果。在难以确定故障数据的情况下，可以直接对其进行检测。但是，它也有缺点，即

5、第二种脉冲法

对于第二种脉冲法，集成高压发生器的有效应用是产生高电压冲击脉冲并导致电缆故障定位。在有效刺穿故障部位的前提下，延长击穿后的击穿时间。电弧的不间断时间。当然，需要明确的是，触发脉冲可以同时触发次级脉冲自动触发装置和电缆检测仪器的操作，从而基于次级线圈的激活发出两个低压脉冲脉冲自动触发装置。在形成带有次级脉冲的设备后，可通过在有故障的电缆上进行有效传输来断开电缆。

电缆故障检测仪用于检查电压波形的浮动特性和整个电弧形成过程的反射波长，并将该系统全面，系统地记录在检测装置的屏幕上，并区分出一系列电流波动，其中一个反映电缆的实际长度；反映到短路电缆故障的另一个实际距离。

回复者：华天电力

E. 检测电力电缆故障的方法有哪些

电缆发生故障后一般先用1500V以上摇表或高阻计判别故障类型，再用不同仪器和方法初测故障，最后用定点法精确确定故障点，故障点的精测方法有感应法和声测法两种。感应法，其原理是当音频电流经过电缆线芯时，在电缆的周围有电磁波存在，因些携带电磁让樱感应接收器，沿线路行走时，伏滑启可收听到电磁波的音响，音频电流流到故障点时，缺如电流突变，电磁波的音频发生突变，这种方法对寻找断线相间低电阻短路故障很方便，但不宜于寻找高电阻短路及单相接地故障。声测法，其原理是用高压脉冲促使故障点放电，产生放电声，用传感器在地面上接收这种放电声，以测出故障点的精确位置。

F. 诊断电力电缆故障有哪些方法

电缆故障定位仪（又称电缆故障测试仪）器用于电力电缆线路的诊断，确定其损坏部位，需要进行严格的检测。工程实用程序诊断中最重要的问题之一是电缆线的位置和损坏点的精确定位。结果，它们找到了损坏的确切位置。

我们提供最先进的地下电缆故障定位仪。它是通过仅在具有发电机（变送器）的套件中添加各种传感器而形成的。

由电缆故障定位仪设备诊断出的电缆损坏类型

单相接地短路；

一相故障；两相；三相接地短路；

不接地或不接地的电缆断裂；

静脉悬挂和不间断；

间歇性击穿，表现

为高电压下的短路（击穿）和

额定电压下的消失（浮动）形式。

查明损坏部位的主要方法

1.循环法；

2.发票框的方法；

3.振荡放电的方法；

4.电容法；

5.脉冲法；

6.归纳法；

7.声学方法。

故障定位的归纳方法

当绝缘层相互之间或与“地面”之间的绝缘层破裂时，可使用此方法直接定位电缆路径上的哪旁损坏，同时在静脉之间或与“地面”之间的绝缘层同时破裂时，则用悬崖来确定电缆路径及其深度，以确定位置耦合位置。

该方法基于使用传感器检测电磁场变化，电磁信号以特定频率（512 Hz，33 kHz）通过公用事业，电流高达10A。信号电平取决于公用事业公司的电流分配质量和定位传感器相对于电缆的位置。

电缆故障定位仪设备了解现场变化的性质并具有足够的经验，仅通过更改框架方向即可确定电缆铺设的路径并检测多李塌橡衫缺达一百种电缆损坏。当电流通过“多股”电路时，可获得更精确的结果，该电路被燃烧成“单相短路成两相或三相短路，从而形成了人造的“电缆护套”链，并将其从两侧接地。
回复者：华天电力

G. 电力线故障检测

电力电缆根据故障性质可分为低电阻接地或短路故障、高电阻接地或短路故障、断线故障、断线并接地故障和闪络性故障。

形成电缆故障的原因分析

现将常见的几种主要原因归纳如下

1、机械损伤

机械损伤引起的电缆故障占电缆事故很大的比例。有些机械损伤很轻微，当时并没有造成故障，但在几个月甚至几年后损伤部位才发展成故障。

造成电缆机械损伤的主要有以下几种原因

安装时损伤：在安装时不小心碰伤电缆，机械牵引力过大而拉伤电缆，或电缆过度弯曲而损伤电缆;

直接受外力损坏：在安装后电缆路径上或电缆附近进行城建施工，使电缆受到直接的外力损伤;行驶车辆的震动或冲击性负荷会造成地下电缆的铅(铝)包裂损;

2、绝缘受潮

绝缘受潮后引起故障。造成电缆受潮的主要原因有：因接头盒或终端盒结构不密封或安装不良而导致进水;电缆制造不良，金属护套有小孔或裂缝;金属护套因被外物刺伤或腐蚀穿孔;

3、绝缘老化变质

电缆绝缘介质内部气隙在电场作用下产生游离使绝缘下降。当绝缘介质电离时，气隙中产生臭氧、硝酸等化学生成物，腐蚀绝缘;绝缘中的水分使绝缘纤维产生水解，造成绝缘下降。过热会引起绝缘老化变质。电缆内部气隙产生电游离造成局部过热，使绝缘碳化。

电缆故障性质的诊断

所谓诊断电缆故障的性质，就是指确定：故障电阻是高阻还是低阻;是闪络还是封闭性故障;是接地、短路、断线，还是它们的混合;是单相、两相，还是三相故障。

1、电桥法

将被测电缆终端故障相与非故障相端接，电桥两臂分别接故障相和非故障相，通过调节电阻使得电桥达到平衡，通过公式计算出故障点的距离。

2、低压脉冲反射法

测试时向电力电缆的故障相注入低压脉冲。该脉冲沿电缆传播到阻抗不匹配点即故障点时，脉冲产生反射回送到测试点由仪器记录下来，根据发射脉冲与反射脉冲的往返时间差和脉冲在电缆中传播的波速度，便可计算出故障点离测试点的距离。

3、脉冲电流法

脉冲电流法是将电缆故障点用高压击穿，使用仪器采集并记录下故障点击穿产生的电流行波信号，通过分析判断电流行波信号在测量端和故障点往返一趟的时间来计算故障距离。脉冲电流法采用线性电流耦合器采集电缆中的电流行波信号。

常用的电缆故障定点方法

1、声测定点法

声测定点法是电缆故障的主要定点方法，主要用于测量高阻与闪络性故障，测量时使用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，缺点是受外界干扰较大。

2、声磁法

在向电缆施加冲击高压信号使故障点放电时，会在电缆的外皮与大地形成的回路中感应出环流来，这一环流在电缆周围产生脉冲磁场，在监听到声音信号的同时，接受到脉冲磁场信号，即可判断该声音是由故障点放电产生的，故障点就在附近。

3、音频感应法

音频感应法一般用于探测故障电阻小于10Ω的低阻故障，探测时，用1 kHz的音频信号发生器向待测电缆通音频电流，发出电磁波;然后在地面上用探头沿被测电缆路径接收电磁场信号，并将之送入放大器进行放大。

在电力电缆故障检测中，应认真、冷静的分析故障的类型和性质，正确应用查找方法和仪器，多积累故障查找经验。目前，电力电缆故障检测的方法中还存在着一些局限性，国内外的电力电缆故障诊断仪器和技术还有一定的差距，随着科技的进步，电力电缆故障诊断技术正在不断提高。

H. 电缆故障测试仪测试方法有哪些

电缆故障的类型和判断，无论是高压电缆还是低压电缆，在施工安装和操作过程中，往往由于短路、过载、绝缘老化或外力而导致故障。它可以概括为电缆接地故障，短路，分为三类，它们是以下类型的故障方面：芯或三芯电缆的两线接地；两相芯间短路；三相芯线完全短路；换行符或多相芯破损。对于直接短路或断线故障可采用万用表直接测量和判断，对于间接短路和接地故障，可以用电力电缆故障测试仪测量芯线间的绝缘电阻或芯线对地的绝缘电阻确定故障的类型后，找到故障点不是一件容易的事情，按照我的经验，介绍几种方法来查找故障点，以供参考。
找出电缆故障点：

（1）探测：电缆故障测试仪探测被调用以找到在根据声音电缆放电故障，对于高压电缆对闪络放电绝缘层的方法更为有效。

（2）桥法：桥的方法是使用桥臂测量电缆芯的直流电阻，并准确测量电缆的实际长度，按照与电阻从计算出的比例关系的电缆长度点故障。在该方法中，如果电缆芯线间的接触电阻小于1Ω，误差一般不超过3m，如果故障点的接触电阻大于1Ω，则可以采用高压烧穿的方法将电阻降低到1Ω以下，然后用该方法测量。

（3）电容电流测定：电缆在操作中，在芯线之间，芯线到地存在的电容是均匀分布的，并且电容线性地正比于电缆长度，这是基于测定的测量原理的电容器电流，非常准确地测得的电缆线断线故障。

（4）零位法：零位法称为电位比较法，适用于长度较短的电缆芯线接地故障。方法简单准确，不需要精确的仪器和复杂的计算测量原理如下：电缆故障芯线与等长比较线并联时，电源在均电阻线的两端并联相反，两点之间的电位差必须为零对应的点，由于微压计的负极接地，具有电缆故障点等电位，因此，当微压计的正极在比较导线上移动到指示值为零的点到故障点等电位时，即故障点的对应点。
回复者：华天电力

I. 电缆故障测试主要步骤有哪些

电缆故障的探测一般要经过诊断、测距、路径测寻和定点四个步骤。
1、诊断
电缆故障性质的诊断，即确定故障的类型与严重程度，以便于测试人员对症下药，选择适当的电缆故障测距与定点方法。
用兆欧表、万用表测量故障电阻，确定电缆故障是高阻还是低阻；是闪络还是封闭性故障；是接地、短路、断线，还是它们的混合；是单相、两相，还是三相故障。
2、测距
电缆故障测距，又叫粗测，在电缆的一端使用仪器确定故障距离，现场上常用的故障测距方法有古典电桥法与现代行波法。使用电缆故障测距仪或电缆故障测距仪。
3.路径查找
电缆路径识别仪或CD-12/22电缆路径识别仪。
4.故障定点
声磁同步法定点：使用电缆故障定点仪，利用放电的电磁信号进行同步，对声音信号进行数字化采样，将放电瞬间的声音波形显示在液晶屏上，波形可以持续保持，供操作者仔细分辨，避免了声音转瞬即逝的缺点，而且实际放电波形和周围噪声有明显的区别，更重要的是多次放电的声音波形均极其相似，当观察到多次放电的声音波形相同时，可以明确判断已经采集到了放电声音。由于声测法响应范围一般很小，当听到了放电声，已经很接近故障点了，一般不会超过5m，甚至在1-2m之内。

J. 电缆故障点的四种查找方法是什么

1、声学方法：声学法是依靠电缆放电故障的声音；声学法对高压电缆芯对绝缘层的闪络放电更为有效。

2、电桥法：电桥法就是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，计算的故障点；该方法对于电缆芯线间直接线路或线路点接触电阻小于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。

3、电容电流测定法：电缆在运行中，芯线之间、芯线对地都存在电容，该电容是均匀分布的。

4、零电位法：零电位法是电位比较法。适用于长导线电缆芯对地故障。这种方法测量简单，不需要精密的仪器和复杂的计算。其测量原理为：电缆故障铁芯线与等长比较线并联，两端加电压e等于连接两条平行均匀电阻线两端的电源。此时，一根电阻线上的任意一点与另一根电阻线上的相应点之间的电位的差值，必须为零。相反，具有零电位差的两个点必须是对应的点。由于微电压表的负极接地，与电缆故障点等电位，当比较导体上微电压表的正极移到零位时，与故障点等电位，即故障点的对应点。

回复者：华天电力