電纜故障的性質(zhì)與分類

1．電纜故障從型式上可分為串聯(lián)與并聯(lián)故障。串聯(lián)故障指電纜一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體（包括鉛、鋁外皮）斷開；通常在電纜至少一個(gè)導(dǎo)體斷路之前，串聯(lián)故障是不容易發(fā)現(xiàn)的。并聯(lián)故障是導(dǎo)體對(duì)外皮或?qū)w之間的絕緣下降，不能承受正常運(yùn)行電壓。實(shí)際的故障型式組合是很多的，圖1.1給出了可能性較大的幾種故障形式。例如：圖1.1.c所示，導(dǎo)體斷路往往是電纜故障電流過大而燒斷的，這種故障一般伴有并聯(lián)接地或相間絕緣下降的情況。實(shí)際發(fā)生的故障絕大部分是單相對(duì)地絕緣下降故障。

    電纜故障點(diǎn)可用圖1.2所示電路來等效。R_f代表絕緣電阻，G是擊穿電壓為V_g的擊穿間隙，C_f代表局部分布電容，上述三個(gè)數(shù)值隨不同的故障情況變化很大，并且互相之間并沒有必然的聯(lián)系。

圖1.2  電纜故障等效電路

間隙擊穿電壓V_g的大小取決于放電通道的距離，電阻R_f的大小取決于電纜介質(zhì)的碳化程度，而電容C_f的大小取決于故障點(diǎn)受潮的程度，數(shù)值很小，一般可以忽略。

 2．按照測(cè)試方法可以把電纜故障分為以下幾類：

①．?dāng)嗑€故障（開路）--電纜有一芯或多芯導(dǎo)體斷裂或者金屬護(hù)層（鎧裝）斷裂。

單純的斷線并不常見，一般都伴有經(jīng)電阻接地的現(xiàn)象。

單純斷線故障的測(cè)距采用低壓脈沖法。

定點(diǎn)采用聲磁同步法（按閃絡(luò)性故障對(duì)待）。距離較短的斷線故障定點(diǎn)也可以采用音頻信號(hào)法。

經(jīng)電阻接地的斷線故障的定點(diǎn)采用聲磁同步法。

②．短路故障（死接地）--電纜的一芯或多芯對(duì)地絕緣電阻或者線芯之間絕緣電阻低于10Ω。

該類故障的測(cè)距采用低壓脈沖法，必要時(shí)可以采用電橋法加以驗(yàn)證。

定點(diǎn)采用音頻信號(hào)法或跨步電壓法。

③．低阻故障—電纜的一芯或多芯對(duì)地絕緣電阻或者線芯之間絕緣電阻大于10Ω，低于200Ω。

該類故障的測(cè)距采用低壓脈沖法（電纜的波阻抗一般為200Ω，絕緣電阻低于波阻抗的故障點(diǎn)可以接收到低壓脈沖反射波形），必要時(shí)可以采用弧反射法、脈沖電流法或電橋法驗(yàn)證。

定點(diǎn)采用聲磁同步法，當(dāng)故障點(diǎn)沒有聲音時(shí)再考慮用音頻信號(hào)法或跨步電壓法。

④．高阻故障--電纜的一芯或多芯對(duì)地絕緣電阻或者線芯之間絕緣電阻大于200Ω。

該類故障測(cè)距采用狐反射法（二次脈沖法），必要時(shí)采用脈沖電流法驗(yàn)證。

定點(diǎn)采用聲磁同步法。

⑤．閃絡(luò)性故障--電纜的一芯或多芯對(duì)地絕緣電阻或者線芯之間絕緣電阻非常高，但對(duì)電纜進(jìn)行耐壓試驗(yàn)時(shí)，當(dāng)電壓加到某一數(shù)值，突然出現(xiàn)絕緣擊穿的現(xiàn)象。

這類故障一般在預(yù)防性試驗(yàn)中出現(xiàn)，并不常見。

該類故障在擊穿放電幾次后會(huì)變?yōu)楦咦韫收稀?/span>

該類故障的測(cè)距方法采用弧反射法，必要時(shí)采用脈沖電流法驗(yàn)證。

定點(diǎn)采用聲磁同步法。

⑥．電纜主絕緣的特殊故障

i．故障點(diǎn)進(jìn)水或受潮—這種故障在采用弧反射法或脈沖電流法測(cè)距時(shí)，水分會(huì)吸收掉大部分高壓脈沖的能量，造成故障點(diǎn)無法擊穿放電。這種情況可以采用燒穿源對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行加熱，使水分蒸發(fā)掉后，再采用弧反射法或脈沖電流法測(cè)距。

ii．故障點(diǎn)處的護(hù)層和銅屏蔽層長(zhǎng)距離缺失

iii．較長(zhǎng)的、中間接頭數(shù)量較多的低壓電纜—這種電纜故障點(diǎn)放電脈沖的反射信號(hào)會(huì)被加入大量阻抗不匹配點(diǎn)的反射信號(hào)，使得故障點(diǎn)很難分辨。

以上這三種故障可以采用電橋法進(jìn)行測(cè)距。

⑦．單芯高壓電纜的護(hù)層故障—電纜的金屬護(hù)層和大地之間發(fā)生絕緣不好。

用電橋法進(jìn)行測(cè)距。

用跨步電壓法定點(diǎn)。

    據(jù)統(tǒng)計(jì)，高阻及閃絡(luò)性故障約占整個(gè)電纜故障總數(shù)的95%以上。

     實(shí)際上還存在一種封閉性故障，它多發(fā)生于電纜接頭或終端頭內(nèi)，特別是多發(fā)生在浸油的電纜頭內(nèi)。發(fā)生這類故障時(shí)，有時(shí)在某一試驗(yàn)電壓下絕緣擊穿，待絕緣恢復(fù)，擊穿現(xiàn)象便消失，這類故障稱為封閉性故障，因故障不能再現(xiàn)，尋找起來就比較困難。