（大唐阳城发电有限责任公司山西省晋城市048102）
摘要：10kV电力电缆由于多采用地埋方式，不占用或少占用地上空间而在城市建设中被普遍应用，有效解决了城区土地资源有限与配电网建设快速发展之间的矛盾。随着电缆线路的增加及运行时间的不断增长，电缆故障成为困扰运行维护人员的一大难题。一旦发生故障，需要用最短的时间定位出故障点，尽快处理并恢复供电。而电力电缆的缺点是发生故障后较架空线路更难以确定故障点位置，因此本文针对电力电缆故障检测及故障点定位方法进行分析。
关键词：电力电缆；故障；检测；定位
1电力电缆故障分类及故障检测方法
1.1故障分类
电力电缆故障复杂多样，按故障表面现象分为开放性故障、封闭性故障；按接地现象分为接地故障、相间故障、混合故障；按故障位置分为接头故障、电缆本体故障；按电阻性质分为断线故障、混线故障、混合故障，其中，混线故障又分为低阻故障、高阻故障、闪络性故障。
1.2故障检测方法
针对不同的电缆故障，通常的检测方法有低压脉冲法、脉冲电流法、二次脉冲法、电桥法、脉冲电压法等，本文仅介绍常用的3种检测方法。
1.2.1低压脉冲法
低压脉冲法适用于检测低阻故障（故障电阻小于200Ω的短路故障）、断路故障，还可用于测量电缆的长度、电磁波在电缆中的传播速度，区分电缆的中间头、T型接头与终端头等。
1.2.2脉冲电流法
脉冲电流法一般包括冲闪法、直闪法，采用线性电流耦合器采集电缆中的电流行波信号，生成故障测试波形图，实现通过波形判断故障情况和测量故障点距离的目的。直闪法用于检测闪络击穿性故障，即故障点电阻极高，在用高压试验设备把电压升到一定值时会产生闪络击穿的故障。冲闪法也适用于测试大部分闪络性故障，由于直闪法波形相对简单，容易获得较准确的结果，应尽量使用直闪法测试。
1.2.3二次脉冲法
在高压信号发生器和二次脉冲信号耦合器的配合下，可采用二次脉冲法来测量高阻及闪络性故障的故障距离，该方法测出的波形更简单，容易识别。
以下结合某供电公司电力电缆典型故障检测过程实例，详细分析检测方法以及检测时需要注意的技术要点。
2某居民小区支路10kV电缆接地故障检测实例
2.1故障概况
2012-08-16T10：20，和平西路南5036线路接地，用绝缘电阻表初步确定为广厦尚城居民小区支路10kV电缆发生接地故障。为尽快查找到精确的故障位置，首先查阅电缆档案资料，该支路电缆为10kV交联聚乙烯绝缘电缆，2010年6月投运，全长206m，在距接火杆65m处有1个中间接头。
选择接火杆处电缆头为测试点，用2500V兆欧表进行故障类型判别，分别测试三相对地电阻：L1相接地电阻为1MΩ左右，L2、L3两相绝缘电阻接近无穷大，初步判断为电缆L1相发生高阻接地故障。之后分别对L1、L2、L3三相做直流耐压试验，测试结果为：L1相在22kV时击穿，L2、L3相通过了25kV的试验。由此得出结论为：L1相发生高阻接地故障，L2、L3相接地良好。
2.2故障点查找
利用电力电缆故障测距仪对电缆长度进行测量，采用低压脉冲电流法测量电缆的长度，设定测试波速度为172m/μs，测得的电缆长度为206m，从电缆全长测试波形可以看出该电缆的长度为206m，并且连续性较好，没有发生断线故障。利用T-305直流高压信号发生器在L1相和钢铠之间进行冲闪测试，调整T-305输出的放电电压为22kV，储能电容为2μF，测得故障距离大约在62m处。由于故障距离较短，通过脉冲电流波形精确判断故障距离。为了进一步验证故障距离测试结果的正确性，采用二次脉冲法又对L1相进行了测距，调整T-305输出电压至27kV后对电缆放电，测得故障距离确为62m。
2.3故障定点以及故障原因分析
因电缆除在接火杆处采用垂直敷设方式外，其他部位全部为直埋水平敷设方式。根据这个情况，并综合考虑电缆的故障性质与故障距离，决定利用T-505电缆故障定点仪，采用声磁同步法，从距接火杆70m处反向（向电缆起点方向）进行故障点的精确定位。定位时每隔1m左右放置1个传感器探头，并仔细观察T-505的磁场信号和声音信号波形，走大约5m时，仪器屏幕显示电缆故障放电的典型声音信号波形，并听到了微弱的放电声。在小范围内多次调整探头位置后，找到声磁时间差最小的点，确定了故障点就在中间接头内。打开中间接头，发现故障原因是由于在剥电缆外半导电层时，在主绝缘层上留下了1条很深的刀口，导致主绝缘被破坏，随着运行时间增长造成绝缘被击穿而放电。
3某电厂35kV电源电缆故障检测
3.1故障概况
2012-09-20T08：50，35kV景化线378线路发生接地故障，该线路为电厂厂用户专线，用电负荷为3800kW。查阅了电缆线路的档案资料，该电缆为35kV交联聚乙烯绝缘电缆，全长520m，在距变压器端电缆头435m处有1个中间接头。根据该电厂的电力值班人员介绍，故障发生后进行了1次故障查找，测量的故障距离为132m，且故障定点时听到了微弱的放电声音，但挖开电缆未发现明显的故障击穿点，将电缆外皮剥开后也未发现故障点，确认是故障探测错误。
由于电缆线路变压器端距地面低便于测量，因此被选为测试点。首先选用2500V兆欧表测量电缆的三相接地电阻，L1、L3两相对地绝缘值均高于2000MΩ，L2相绝缘电阻值接近0，用万用表复测，电阻值约为100kΩ。没有对电缆做导通试验及耐压试验，初步诊断电缆发生了单相高阻接地故障。
3.2故障点查找
首先利用T-905电力电缆故障测距仪，采用低压脉冲电流法测量电缆长度，测得在约521m位置三相均有明显正反射脉冲波形。根据经验判断此处应为全长反射，且L2相线芯没有发生开路故障。
利用T-305直流高压信号发生器在L2相与钢铠之间施加脉冲高电压，选用T-905电缆故障仪，采用脉冲电流法进行故障测距，测得故障距离为434m。之后又采用二次脉冲法进行故障测距，测得故障距离为437m。
3.3故障定点以及故障原因分析
将T-305的放电方式调整为周期放电方式，选择15kV的放电电压进行故障定点。先用丈量仪测量，在距测试点约450m处，通过脉冲磁场找到故障电缆的位置后，从此处开始，沿电缆路径反向定点。回走约10m后，发现定点仪的液晶屏上有重复性很强的声音波形，再走约5m听到故障点的放电声，最终确定了故障点的精确位置。将电缆挖开后，发现故障点在电缆接头处，电缆外皮烧焦，钢铠有明显锈迹，锯开后确认为故障点。分析故障原因可能是在电力电缆施工时过拉伸、过挤压造成绝缘损伤，初期不明显，长期运行后绝缘被击穿放电。
4结论
本文介绍的电缆故障测试方法，具有普遍的参考价值。电缆高阻故障是目前较难检测的故障类型，发生故障时确定故障类型以定位故障点的主要步骤如下：①查阅电缆相关资料，掌握电缆的详细情况；②判断电缆故障类型，根据故障类型确定相应的测试方法；③测试电缆的长度，查看测试结果是否与资料相符；④初步确定故障点；⑤采用二次脉冲法对故障点精确定位；⑥剥开电缆查看实际的电缆故障情况，查明原因，以便采取相应的防范措施。
结语
随着电力电缆应用范围的迅速扩大，如何有效地提高电力电缆故障检测的准确性和快速性，提升设备管理水平，是专业技术人员必须掌握的技能。针对电缆高阻故障，采用二次脉冲法测距，测试方法易掌握，特别对短距离故障测试波形，测距方法简单，自动化程度高，容易确定故障点，使得电缆检测效率更高，定位时间更短。该检测方法方便、有效，可供同类型故障处理借鉴。
参考文献
[1]卞佳音，单鲁平.城市电网高压电缆运维技术探讨[J].机电工程技术，2014.
[2]李俊秀.电缆故障的检测及预防措施[J].自动化与仪器仪表，2014.
张世杰，男，汉，学历：本科，职称：助理工程师，研究方向：发电厂电气专业，供职单位：大唐阳城发电有限责任公司，供职单位所在省市：山西省晋城市，单位邮编：048102