近年來，電力電纜的運(yùn)用越來越廣泛。然而電力電纜一旦發(fā)生故障將直接影響著整個(gè)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。因此我們需要準(zhǔn)確、迅速、經(jīng)濟(jì)地查找出電纜故障。文章分析了電力電纜故障的原因和分類，介紹了目前常見的電纜故障測距法。憑借EMTP仿真技術(shù)，建立了低壓脈沖比較法仿真模型，得出了幾種電纜短路故障波形圖。并用低壓脈沖比較測量法對仿真波形進(jìn)行了整理，證明了該方案的可行性。
地下電纜如果發(fā)生故障，尋找故障點(diǎn)會(huì)非常困難，需要耗大量的人力物力，更嚴(yán)重的是帶來巨大的停電損失。所以有效、快速、經(jīng)濟(jì)地找出電纜故障是一個(gè)勢在必行的事情，越來越引起各方面的關(guān)注。
故障測距的任務(wù)就是當(dāng)線路的某一點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，通過線路兩端的實(shí)測電流、電壓及線路阻抗等參數(shù)來計(jì)算出故障距離。
本文分析電力電纜故障產(chǎn)生的原理、故障產(chǎn)生的原因、以及故障的類型和故障性質(zhì)的判斷。簡單介紹了現(xiàn)階段幾種常用的電纜故障測距算法。
2 電力電纜故障的產(chǎn)生原因
電力電纜故障產(chǎn)生的主要原因有絕緣受潮、絕緣過早老化、過電壓的激發(fā)導(dǎo)致電纜絕緣擊穿、機(jī)械損傷類、產(chǎn)品自身質(zhì)量缺陷等。
3 電力電纜故障性質(zhì)的診斷
電力電纜故障的性質(zhì)決定采用電力電纜故障測距的方法。電力電纜故障的性質(zhì)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(luò)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(jié)合故障發(fā)生時(shí)伴隨的現(xiàn)象，大概判斷出故障的相應(yīng)性質(zhì)，再根據(jù)故障性質(zhì)類型來確定對應(yīng)的處理方法。
4 電力電纜故障測距算法
電力電纜故障性質(zhì)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(diǎn)的電纜長度。而在目前的實(shí)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(hù)層故障，可以用電橋法進(jìn)行故障測距。
電橋法的基本原理：利用電橋平衡時(shí)，對應(yīng)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(jìn)行測試的。電橋法的優(yōu)點(diǎn)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(gè)低壓脈沖故障電纜，脈沖會(huì)在電纜中傳播，而當(dāng)脈沖碰到阻抗不匹配點(diǎn)（故障點(diǎn)或中間接頭等）時(shí)會(huì)反射回來，通過發(fā)射脈沖與反射脈沖的時(shí)間差，再根據(jù)脈沖在電纜中傳播速度，就可以得該點(diǎn)到測量點(diǎn)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(gè)單相型等值RLC線路組成的分布參數(shù)模型，參數(shù)進(jìn)行如下設(shè)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(yuǎn)或者故障距離太近都會(huì)使測距誤差比較大。原因是當(dāng)故障發(fā)生在測量點(diǎn)附近時(shí)，因?yàn)槿肷洳ê头瓷洳òl(fā)生了疊加，使得第一個(gè)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(qū)；當(dāng)故障離測量點(diǎn)比較遠(yuǎn)時(shí)，由于電力電纜有介質(zhì)損耗，行波在傳輸過程中會(huì)發(fā)生衰減，這樣會(huì)使得反射波形畸變較大，影響測距結(jié)果的精度，而使得誤差變大的結(jié)果。
6 仿真結(jié)論
在低壓脈沖比較測距原理的基礎(chǔ)上，采用EMTP仿真平臺(tái)，對開路和短路故障進(jìn)行仿真研究，形成了低壓脈沖法故障仿真模型，用這個(gè)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(shù)據(jù)按上述比較法處理方法進(jìn)行處理，驗(yàn)證了該方法用于低壓脈沖比較測距法的可行性。
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(shè)特點(diǎn)等各方面因素綜合考慮，選擇比較合理的方法來進(jìn)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(fù)時(shí)間，而在線檢測具有更為明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，這使得在線測距成為電纜測距技術(shù)成為一種發(fā)展趨勢。
