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试述电力电缆的故障类型及测距方法 　　【摘要】因为遭受外力破坏、施工不当或电缆本身组成物的老化问题，就会使运行中的电力电缆发生电力电缆故，本文对电力电缆的故障类型及测距方法进行详细的描述，并对电力电缆故障的原因和类型、电缆故障探测的步骤及各种电缆故障测距的方法进行重点描述，进一步进行对比各种测距方法的优缺点，为电力电缆故障的检测提供借鉴。 　　【关键词】电力电缆；电缆故障；故障测距；测距方法 　　引 文：随着电力电缆的大量投运，电力电缆的故障出现的情况越来越多，电力电缆的故障与否直接关系到整个电力系统的能否安全稳定运行。当电力电缆发生故障或存在某种隐患时，迅速锁定故障点位置及排除各种隐患显得尤为重要，然而电缆故障点的查找一直是需投入大量的人力物力且耗时耗力的工作。使用单端测距，架空线路与电缆测距的原理上基本相同，但由于它们分布参数的不同，测量产生的误差也不同，对于两类输电线路的测距方式对精度的要求相差很大。电力电缆故障测距精度一直以来都很低， 使故障点的查找和故障区的快速恢复供电在很大程度上受到了影响，因此，电力工程界研究的重点就是快速准确的电力电缆故障点测距，对故障地高效定位。聚乙烯绝缘材料制造成本小，并且具有较高介电强度和较低的介质损失的特性，因此，其是作为电力电缆绝缘部分的理想材料。因此纸质充油电缆被交联聚乙烯电缆所取代，并广泛的应用于地下供电系统，使载流容量及运行环境温度得以改良，使电力传输的可靠度不断提高。 　　1电力电缆故障原因 　　由于电力电缆大都埋于地表之下，维修不易，在长期运转后可能出现故障，而引发电路故障的原因很多，包括制造时电缆本身的问题、施工的不良及环境因素的影响。1）制造缺失如电缆遮蔽层与导体或绝缘体不够紧密、绝缘层的轻微裂损、粗糙不平及不洁物附着或内部细微孔洞等，长期运转后可能导致故障的产生。2）电缆施工时由于机械压力过大、过度弯曲或摩擦造成外层破损，长期运转后，受损部位有可能会成为故障点。3）外力破坏是电缆故障的主因，常会造成电缆破损短路或断路故障，除人为机具破坏外，虫害也相当普遍，如白蚁的啃噬使绝缘破坏造成电缆故障。4）绝缘层里的放电现象，使得绝缘介质产生老化和劣化，并且伴随产生的热、臭氧和硝酸等化学成分腐蚀绝缘介质，这些因素造成绝缘性能的降低，引起电缆故障。 　　2电力电缆故障类型 　　电力电缆的种类相当多，一般典型结构主要由导体芯线、绝缘层、半导体层、技术遮蔽层和外保护层五部分组成。而电力电缆故障的类型一般可分为开路故障、低阻故障和高阻故障。其中开路故障属于导体故障；而低阻和高阻故障属于绝缘故障，而电力电缆大多数故障都是绝缘体不好引起的。 　　1）开路故障是电缆因损伤导致断裂或部分断裂，使得工作电压不能提供正常运转，导致电缆输电功能的中断，称为开路故障。 　　2）低阻故障是电缆的相间或是绝缘受损，而使其电阻降低，并且当电阻小于10Z0（Z0为电缆的突波阻抗），即属于泄漏性低阻故障。 　　3）高阻故障是电缆相间或因绝缘受损，而使其电阻降低，但其故障电阻却大于10Z0，则称此故障为泄漏性高阻故障或闪络性高阻故障。此类型故障点的泄漏电流会随着所加电压的上升而呈现某种线性增大，且当电压超过某一数值时，泄漏电流突然增大。 　　3电力电缆故障的探测步骤 　　电缆发生故障后，对于故障点的探测，一般分为故障性诊断、故障点距离测定和故障精确定点三步。 　　1）故障性质诊断首先应诊断故障的类型和损害程度，以确定故障相别数是单相、两相或是三相，以便针对不同故障的情形，选取适当的测距方法和精确的定位方式。 　　2）故障距离测定是在故障电缆上利用量测设备，施加测试信号或在线测量，透过分析和计算所测得的故障信息，而求出测量端与故障点之间的距离，以提供精确定点所需的资料。 　　3）故障点精确定位是通过故障测距后，可量测出故障点的大致距离，根据所得的距离精确的寻找实际的故障点，故障定点主要的测量方法有声检测法、音频法和声磁传播时间测量法等。 　　4电力电缆故障测距方法 　　电力电缆故障测距方法大都采用离线测量方式，并且主要以阻抗平衡原理和行波理论为主，在早期的阻抗平衡原理发展出的电桥法，到现在以行波理论为基础衍生出的各种行波测距方法，均有不同的适用范围。电力电缆故障的在线测距目前处于研究测试阶段，其又可分为单端在线测距法、双端在线测距法具有即时的监测效果，对于长距离线路故障点的侦测定位有相当大的优势，是很有价值的发展方向。 　　1）阻抗法是在电缆故障时，利用接线方式，量测及计算测量端到故障点的阻抗，然后根据线路参数，求出测量端至故障点的距离。而阻抗法一般采用电桥法来进行，应用电桥法监测电缆故障时，都将缆线视为集总参数的元件，线路的电阻和长度成正比，且电桥法主要适用于电缆的低阻故障