隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展，城市照明線路逐步轉(zhuǎn)入地下，為城市環(huán)境帶來了寬敞的空間，而且使用電更加的安全，獲得越來越廣泛的應(yīng)用。但在城市建設(shè)加速發(fā)展的同時(shí)，路燈地下電纜經(jīng)常遭到其它管線施工單位不同程度的損壞，輕的造成電纜外皮損傷，重的造成電纜完全斷裂。然而，由于地下電纜的隱蔽性，一旦發(fā)生故障，查找電纜故障點(diǎn)十分困難。如何準(zhǔn)確、迅速、經(jīng)濟(jì)地查找電纜故障便成了我們路燈行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。電纜故障情況及埋設(shè)環(huán)境比較復(fù)雜，變化多，測試人員應(yīng)熟悉電纜的埋設(shè)走向與環(huán)境，確切地判斷出電纜故障性質(zhì)，選擇合適的儀器與測量方法，按照一定的程序工作，才能順利地測出電纜故障點(diǎn)。加強(qiáng)電纜的管理，搞好電纜的運(yùn)行和維護(hù)對(duì)電氣安全運(yùn)行有著極其重要的意義。
一、電纜故障的種類。
無論是高壓電纜或低壓電纜，在施工安裝、運(yùn)行過程中經(jīng)常因短路、過負(fù)荷運(yùn)行、絕緣老化或外力作用等原因造成故障。電纜故障可概括為接地、短路、斷線三類。
對(duì)于直接短路或斷線故障用萬用表可直接測量判斷，對(duì)于非直接短路和接地故障，用兆歐表搖測芯線間絕緣電阻或芯線對(duì)地絕緣電阻，根據(jù)其阻值可判定故障類型。由于短路故障會(huì)造成由其供電的電氣設(shè)備斷電，并且還會(huì)引起系統(tǒng)電壓波動(dòng)，影響安全生產(chǎn)，因此應(yīng)極力避免電纜故障。
二、電纜故障原因。
查明電纜故障的原因，對(duì)于減少電纜的損壞、快速地判定出故障點(diǎn)十分重要。電纜故障的原因大致可歸納為以下幾類：
1、機(jī)械損傷。機(jī)械損傷引起的電纜故障占電纜事故很大的比例。有些機(jī)械損傷雖然很輕微，而且當(dāng)時(shí)并沒有造成故障，但在幾個(gè)月甚至幾年后損傷部位很有可能發(fā)展成故障。
2、因電纜線外傷造成絕緣受潮。
3、絕緣老化變質(zhì)。電纜運(yùn)行負(fù)荷大、溫度高、長期運(yùn)行，運(yùn)行環(huán)境差等原因造成電纜絕緣老化，電纜絕緣介質(zhì)內(nèi)部氣隙在電場作用下產(chǎn)生游離使絕緣下降。
4、過電壓。大氣與內(nèi)部過電壓作用，使電纜絕緣擊穿形成故障，擊穿點(diǎn)存在缺陷。
5、設(shè)計(jì)和制作工藝不良。中間接頭和終端頭的防水、電場分布設(shè)計(jì)不周密，材料選用不當(dāng)，工藝不良、不按規(guī)程要求制作會(huì)造成電纜頭故障。
6、電纜材料缺陷。
7、護(hù)層的腐蝕。由于地下酸堿腐蝕、雜散電流的影響，電纜鉛鐵包外皮受腐蝕出現(xiàn)麻點(diǎn)、開裂或穿孔，造成故障。
三、電纜故障的查找方法
故障類型確定后，查找故障點(diǎn)并不是一件容易的事情，下面根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn)，介紹幾種查找故障點(diǎn)的方法，供參考。
(1)測聲法：
所謂測聲法就是根據(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1所示，其中SYB為高壓試驗(yàn)變壓器，C為高壓電容器，ZL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)電纜憑聽覺可直接查找，若為地埋電纜，則首先要確定并標(biāo)明電纜走向，再在雜噪聲音最小的時(shí)候，借助耳聾助聽器或醫(yī)用聽診器等音頻放大設(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)聽到“滋、滋 ”放電聲最大時(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。
(2)電橋法：
電橋法就是用雙臂電橋測出電纜芯線的直流電阻值，再準(zhǔn)確測量電纜實(shí)際長度，按照電纜長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，再按此方法測量。
測量電路如圖2所示，首先測出芯線a與b之間的電阻R1，則R=2Rx+R，其中Rx為a相或b相至故障點(diǎn)的一相電阻值，R為短接點(diǎn)的接觸電阻。再就電纜的另一端測出a′與b′芯線間的直流電阻值R，則R=2R(L-X)+R,式中R(L-X)為a′相或b′相芯線至故障點(diǎn)的一相電阻值，測完R與R后，再按圖3所示電路將b′與c′短接，測出b、c兩相芯線間的直流電阻值，則該阻值的1/2為每相芯線的電阻值，用R表示，R=Rx+R(L-X)，由此可得出故障點(diǎn)的接觸電阻值：R= R+ R-2 R，因此，故障點(diǎn)兩側(cè)芯線的電阻值可用下式表示：Rx=(R-R)/2，R(L-X)=( R-R)/2。Rx、R(L-X)、R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 / R)L，(L-X)=(R(L-X)/ R)L，式中L為電纜的總長度。
采用電橋法時(shí)應(yīng)保證測量精度，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)算過程中小數(shù)位數(shù)要全部保留。
(3)電容電流測定法：
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，電容量與電纜長度呈線性比例關(guān)系，電容電流測定法就是根據(jù)這一原理進(jìn)行測定的，對(duì)于電纜芯線斷線故障的測定非常準(zhǔn)確。測量電路如圖4所示，使用設(shè)備為1～2kVA單相調(diào)壓器一臺(tái)，0～30V、0.5級(jí)交流電壓表一只，0～100mA、0.5級(jí)交流毫安表一只。
測量步驟：
?、偈紫仍陔娎|首端分別測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在電纜的末端再測量每相芯線的電容電流Ia′、Ib′、Ic′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)。
?、鄹鶕?jù)電容量計(jì)算公式C=1/2πfU可知，在電壓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)電纜全長為L，芯線斷線點(diǎn)距離為X，則Ia/ Ic=L/X，X=( Ic/ Ia)L。
測量過程中，只要保證電壓不變，電流表讀數(shù)準(zhǔn)確，電纜總長度測量精確，其測定誤差比較小。
(4)零電位法：
零電位法也就是電位比較法，它適應(yīng)于長度較短的電纜芯線對(duì)地故障，應(yīng)用此方法測量簡便精確，不需要精密儀器和復(fù)雜計(jì)算，其接線如圖5所示，測量原理如下：將電纜故障芯線與等長的比較導(dǎo)線并聯(lián)，在兩端加電壓E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)。
