利用電纜故障檢測儀定位電纜故障系統(tǒng)的故障定位原理、方法和步驟，同時(shí)結(jié)合一起10kV電力電纜故障的查找經(jīng)過，提出電力電纜故障檢測時(shí)應(yīng)注意的問題。
隨著配網(wǎng)改造的不斷深入，電力電纜以其維護(hù)工作量少、穩(wěn)定性高且利于城市美化等優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用。
1 10kV電力電纜常見故障類型及原因
1.1 故障類型
常見的10kV電纜故障有短路（接地）型、斷線型、閃絡(luò)型等幾種。（1）接地或短路：導(dǎo)體連續(xù)性良好，導(dǎo)線對地或相間的絕緣電阻小于100kΩ為低阻接地或短路，大于100kΩ為高阻接地或短路。（2）斷線：有一相或數(shù)相導(dǎo)體不連續(xù)，工作電壓不能傳輸?shù)浇K端。（3）閃絡(luò)：正常電壓下電纜絕緣良好，當(dāng)電壓升高到某一較高電壓持續(xù)一段時(shí)間后發(fā)生瞬時(shí)擊穿，當(dāng)電壓降低后絕緣又迅速恢復(fù)的故障。一般出現(xiàn)在做預(yù)防性試驗(yàn)時(shí)。（4）復(fù)合型：電纜線路具有兩種及以上的故障特性，如斷線接地等。
1.2 故障原因
?。?）機(jī)械損傷、外力破壞。包括施工安裝造成的機(jī)械損傷，外施工開挖、車輛碾壓、土地沉降等引起的電纜接頭和本體損傷。（2）絕緣老化：長時(shí)間受運(yùn)行中的電、熱、化學(xué)、環(huán)境等因素的影響，電纜的絕緣發(fā)生不同程度的老化。（3）絕緣受潮：終端頭或中間頭施工工藝不良，密封不嚴(yán)進(jìn)水受潮。（4）過電壓：大氣與內(nèi)部過電壓作用，使電纜絕緣層擊穿。（5）材料缺陷：附件、本體制造和保存中發(fā)生的絕緣不良缺陷。
2 S32電纜故障定位系統(tǒng)原理
德國賽巴S32電纜故障定位系統(tǒng)采用ARM弧反射預(yù)定位技術(shù)和聲磁同步時(shí)間差定點(diǎn)測試技術(shù)，具有簡單、快速、準(zhǔn)確、安全定位故障的特點(diǎn)。主要用于解決380V-220kV電纜的高阻型（占10kV電纜故障的90%）、閃絡(luò)型等電纜主絕緣故障。
2.1 ARM弧反射法原理。ARM弧反射法是通過比較參考波形和故障波形得到故障點(diǎn)的預(yù)定位距離，原理分為兩步：第一步：向故障電纜發(fā)射一個(gè)低壓脈沖，得到參考波形。如果是高阻和閃絡(luò)性故障，該波形顯示不出故障點(diǎn)的位置，但能夠顯示電纜中間頭和電纜遠(yuǎn)端。第二步：高壓脈沖發(fā)生器向故障電纜發(fā)出一個(gè)高壓脈沖，使故障點(diǎn)處發(fā)生放電。在擊穿的瞬間，脈沖反射儀收到放電的觸發(fā)信號，脈沖反射儀自動(dòng)向電纜發(fā)射一個(gè)低壓脈沖信號。由于這時(shí)故障電纜帶有高壓，低壓脈沖需要通過弧反射濾波器耦合到電纜上。弧反射濾波器也將耦合反射的脈沖，使脈沖反射儀在故障電纜帶有高壓時(shí)也能看到高阻故障點(diǎn)的反射波形。故障點(diǎn)的反射波形經(jīng)脈沖反射儀接收并顯示在屏幕上。由于故障點(diǎn)在閃絡(luò)放電瞬間變成了低阻故障，因此脈沖反射儀接收到的是低阻反射脈沖，因此T30-E的低阻反射脈沖是負(fù)極性的。由于脈沖反射儀能夠同時(shí)顯示參考波形和故障波形，所以故障點(diǎn)就在兩個(gè)波形的分叉點(diǎn)處。故障波形在故障點(diǎn)處顯示負(fù)極性的反射脈沖，參考波形在故障點(diǎn)處則沒有脈沖反射。
2.2 T16/9聲磁同步時(shí)間差法原理。對電纜周期性沖擊放電，如果故障點(diǎn)被擊穿，將發(fā)出電磁信號和閃絡(luò)聲波信號。由于聲磁信號傳播速度不同，T16/9的超靈敏探頭先后拾取電磁場信號和聲波信號，利用濾波功能對信號進(jìn)行增益放大，并自動(dòng)顯示聲磁時(shí)間差。當(dāng)T16/9探頭在故障點(diǎn)正上方時(shí)，聲波走過的路程最短，因而時(shí)間差最小，結(jié)合耳機(jī)里放電聲音信號最大點(diǎn)，即可綜合確定該處就是真正的故障點(diǎn)。
3 S32電纜故障定位系統(tǒng)現(xiàn)場操作方法
3.1 故障性質(zhì)判斷。2014年12月12日06時(shí)44分中心站10kVF20旭日城Ⅱ用戶專線（型號：YJV22-3*300-2762m）接地跳閘。用2500V絕緣搖表搖測該電纜絕緣電阻：AO為400MΩ，BO為0MΩ，CO為500MΩ；用萬用表精確測量BO為250kΩ。判斷故障性質(zhì)為：B相電纜高阻接地故障。
3.2 ARM弧反射法預(yù)定位。將S32電纜故障定位系統(tǒng)接地線接地，接上AC220V電源。高壓連接電纜的紅色大夾子接故障相B相，高壓連接電纜的黑色小夾子接銅屏蔽層接地線。殘壓測試值為0V。開啟脈沖反射儀T30E，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置后，得到參考波形。高壓單元工作模式選為“ARM高級弧反射法”，升高電壓至16kV，等待3-5s，將調(diào)壓旋鈕回零，按下藍(lán)鍵，即得到ARM弧反射法故障波形。移動(dòng)光標(biāo)，得到故障距離S=1994m?，F(xiàn)場測試數(shù)據(jù)見圖1。
圖1 ARM弧反射法預(yù)定位圖
3.3 精確定位。高壓單元選擇“SWG沖擊”模式，升高輸出電壓16kV，對故障電纜周期性放電。安排一人看護(hù)儀器，另安排一組人使用T16/9精確定位故障點(diǎn)。到故障預(yù)定位距離1994m電纜井附近，聲磁同步時(shí)間差值最小，耳機(jī)聲音最大，確定故障點(diǎn)。打開電纜井發(fā)現(xiàn)，中間頭絕緣擊穿。
3.4 多故障點(diǎn)排除。切斷該故障中間頭，確認(rèn)電纜終端頭各相導(dǎo)體線芯均懸空。分別測試兩端電纜絕緣水平，電阻值均在合格范圍內(nèi)，排除了有多個(gè)故障點(diǎn)的可能。
3.5 測試過程中遇到的問題。（1）參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤：初次測試時(shí)，將T30E“范圍”調(diào)節(jié)為2km，小于故障電纜長度（2762m），導(dǎo)致參考波形和故障波形與實(shí)際不符，未能測出故障距離。（2）在多故障點(diǎn)排除過程中，未將電纜終端頭B相導(dǎo)體線芯剝干凈，B相電纜線芯與半導(dǎo)體層和銅屏蔽層接觸，對地電阻值測試為0MΩ，誤導(dǎo)工作人員再次使用S32電纜故障定位系統(tǒng)進(jìn)行定位，耗費(fèi)了大量時(shí)間。
近幾年我們在電纜故障查找工作中不斷探索，積累了一定經(jīng)驗(yàn)，為今后電纜故障快速查找提供有價(jià)值的參考。（1）使用ARM弧反射法形成故障波形的操作中，若波形不明顯，可選擇“SWG沖擊”模式對故障電纜進(jìn)行多次充放電或使用電纜燒穿源擊穿故障點(diǎn)，一般需要5-l0min。在聽到清脆放電聲后，使用ARM弧反射法，此時(shí)的波形一般較為典型。（2）若故障點(diǎn)距離測試端太近，會(huì)產(chǎn)生盲區(qū)，使得波形難以判斷識別，此時(shí)可嘗試到電纜的另一端進(jìn)行測試。建議每次查找電纜故障點(diǎn)時(shí)最好在電纜兩側(cè)各測試一次以作對比，這樣的成功率較高。（3）在使用S32電纜故障定位系統(tǒng)過程中，需要確認(rèn)電纜終端頭各相導(dǎo)體線芯均懸空，對于切割后的電纜需要確保電纜線芯半導(dǎo)電層開剝干凈。（4）加強(qiáng)日常運(yùn)行維護(hù)。完善電纜路徑、圖紙、臺帳等資料能減少故障查找時(shí)間。
