1概述:

在電力行業(yè)和一些使用電纜的行業(yè)，特別是在一些復(fù)雜的電力系統(tǒng)中，要找到地下電纜的故障是十分困難的事。在電纜上使用脈沖的時(shí)間盡量短，且能提高故障探測效率，是許多電力公司追求的目標(biāo)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和科研人員的不懈努力探索，已研制出技術(shù)先進(jìn)、性能優(yōu)良、操作方便的電力電纜故障檢測設(shè)備，探測成本降低且效率高，減少停電時(shí)間，為提高供電可靠性、保證工業(yè)生產(chǎn)提供了技術(shù)保障。
2電纜故障產(chǎn)生的原因
2.1機(jī)械損傷
很多故障是由于電纜安裝時(shí)不小心造成的機(jī)械損傷或安裝后靠近電纜路徑作業(yè)造成的機(jī)械損傷而直接引起的。有時(shí)如果損傷輕微，在幾個(gè)月甚至幾年后損傷部位的破壞才發(fā)展到鎧裝鉛皮穿孔，潮氣浸入而導(dǎo)致?lián)p傷部位*崩潰形成故障。油化分析測量儀主要應(yīng)用于水分值含量較低的樣品檢測，經(jīng)過近年來改進(jìn)，大大提高了準(zhǔn)確度，擴(kuò)大了測量范圍。
2.2電纜外皮的電腐蝕
如果電力電纜埋設(shè)在附近有強(qiáng)力地下電場的地面下（如大型行車、電力機(jī)車軌道附近），往往出現(xiàn)電纜外皮鉛包腐蝕致穿的現(xiàn)象，導(dǎo)致潮氣侵入，絕緣破壞。
2.3化學(xué)腐蝕
電纜路徑在有酸堿作業(yè)的地區(qū)通過或煤氣站的苯蒸汽往往造成電纜鎧裝和鉛包大面積長距離被腐蝕。
2.4地面下沉
此現(xiàn)象往往發(fā)生電纜穿越公路、鐵路及高大建筑物時(shí)，由于地面的下沉而使電纜垂直受力變形，導(dǎo)致電纜鎧裝、鉛包破裂甚至折斷而造成各種類型的故障。
2.5電纜絕緣物的流失
電纜鋪設(shè)時(shí)地溝凹凸不平，或處在電桿上的戶外頭，由于電纜的起伏、高低落差懸殊，高處的電纜絕緣油流向低處而使高處電纜絕緣性能下降，導(dǎo)致故障發(fā)生。
2.6長期過荷運(yùn)行
由于過荷運(yùn)行，電纜的溫度會隨之升高，尤其在炎熱的夏季，電纜的溫升常常導(dǎo)致電纜的較薄弱處和對接頭處首先被擊穿。在夏季，電纜故障率高的原因正在于此。
2.7震動(dòng)破壞
鐵路軌道下運(yùn)行的電纜，由于劇烈的震動(dòng)導(dǎo)致電纜外皮產(chǎn)生彈性疲勞而破裂形成故障。
2.8拙劣的技工、拙劣的接頭與不按技術(shù)安全要求鋪設(shè)電纜，往往都是形成電纜故障的重要原因。
2.9在潮濕的氣候條件下作接頭
使接頭封裝物內(nèi)混入水蒸氣而耐不住試驗(yàn)電壓，往往形成閃絡(luò)性故障。
3電纜故障探測方法
3.1錘擊（脈沖）法
這種技術(shù)在一個(gè)簡單的電纜系統(tǒng)中探測高祖故障是有效的。錘擊法包括采用一個(gè)脈沖或沖擊電壓來沖擊停電的電纜，當(dāng)一個(gè)有效的高壓沖擊脈沖集中在故障區(qū)域時(shí)，故障點(diǎn)就閃絡(luò)，并產(chǎn)生一個(gè)操作人員可聽見的沿電纜表面?zhèn)鬏數(shù)腻N擊聲。但探測電纜故障往往需要幾次錘擊，多次重復(fù)錘擊可能會損壞電纜。
3.2時(shí)域反射測量法（TDR）
一種在電纜結(jié)構(gòu)上通過改變所產(chǎn)生的脈沖反射來顯示的低壓電弧反射技術(shù)。這種脈沖反射是記錄在TDR的屏幕上，并且同特性圖形（在故障前進(jìn)行和記錄的特性圖形）相比較，或者與同一電纜線路上的健全相所做出的特性圖形相比較。故障點(diǎn)的距離是由圖形散射點(diǎn)來確定的。TDR是探測低阻故障的有效的方法之一。但TDR的圖形分析需要經(jīng)過培訓(xùn)并有經(jīng)驗(yàn)的操作員來進(jìn)行分析操作。
高阻故障和復(fù)雜的系統(tǒng)，就要求具有更高的能量等級。高壓電弧發(fā)射的一些方法，例如數(shù)字式電弧反射法和差異電弧反射法，均需要特殊的設(shè)備和嚴(yán)格培訓(xùn)的操作人員。
4探測裝置
4.1快速裝置探測器
這種裝置可探測回路斷電之前當(dāng)電纜燃弧時(shí)由故障發(fā)出的波形，而被捕獲的波形，經(jīng)處理儲存在探測器的監(jiān)視器中，而監(jiān)視器是鏈接在URD系統(tǒng)中通常的斷開點(diǎn)。這種裝置有兩個(gè)傳感器，以便監(jiān)視一個(gè)回路兩邊的暫態(tài)故障。當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，兩個(gè)暫態(tài)峰值之間的時(shí)間間隔給出了到故障點(diǎn)的距離。FFF能自動(dòng)工作，無需嚴(yán)格培訓(xùn)的操作人員。此裝置*可以安裝在URD回路中，作為*性的檢測儀器，以便探測做發(fā)生的故障?；蛘哒f故障發(fā)生后，該裝置可作為探測工具使用。由于該裝置在故障之后采用電纜額定值或低于額定值的電壓，脈沖進(jìn)行一次性的沖擊，而且放電只進(jìn)行一次，因此對電纜的損害小。
每一單相的開始輻射性或環(huán)形回路，僅進(jìn)需要一臺探測器，而三相系統(tǒng)則每相均需要安裝一臺探測器裝置，通過RS-232接口可把故障位置信息發(fā)送到電力公司調(diào)度室快速響應(yīng)的遙控通信計(jì)算機(jī)中心。
4.2響應(yīng)裝置（FirstResponse）
是一種電池供電的錘擊物高壓耦合器同一種單錘擊來組成隔離變壓器之間故障電纜段的電纜雷達(dá)系統(tǒng)，并能測量到故障點(diǎn)的距離。該裝置采用數(shù)字式電弧反射技術(shù)，探測時(shí)需要高能量的濾波器。在復(fù)雜系統(tǒng)的高祖故障，廠產(chǎn)生干擾信號，這些信號通過一些接頭和星形連接的分接頭干擾探測，因此需要更高的能量來快速而準(zhǔn)確的查明故障。的送電線路和復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通常設(shè)有入孔和管道，這些入孔和管道可能集聚大量的水而導(dǎo)致電纜故障。探測到水引起的閃絡(luò)的準(zhǔn)確故障點(diǎn)很困難。為探測閃絡(luò)，電壓能級或脈沖發(fā)生器的電容必須提高到能引起擊穿為止。要查明紙絕緣的鉛包電纜（PILC）和擠壓絕緣電纜的水故障，使其引起閃絡(luò)的能給就需要達(dá)到5400J，這比探測URN故障所需能量高出幾倍。這就相應(yīng)的要求裝設(shè)濾波器以便有效的保護(hù)儀器和操作人員免受來自高壓的危險(xiǎn)。
除上述兩種裝置外，目前先進(jìn)的探測裝置是故障/電纜分析系統(tǒng)-BiddleDART-6000，在電纜故障探測方面取得了十分顯著的成效。該裝置可應(yīng)用于多種類型電纜，探測故障效率高，沖擊時(shí)間短。BiddlDART-6000采用計(jì)算機(jī)分析數(shù)據(jù)，用雷達(dá)探測，可使用常規(guī)的TDR法、電弧反射法、沖擊法（電流沖擊）和衰減法（電壓沖擊）等探測方法。DART技術(shù)通過沖擊前和沖擊時(shí)，凍結(jié)一些TDR的軌跡來提高標(biāo)準(zhǔn)的電弧反射法的探測能力，從而排除了那些無關(guān)的和干擾的反射，僅留下由故障引起的TDR反射，簡化了TDR的信號判斷過程。
DATR-6000自問世以來，顯示出不同凡響的技術(shù)性能，在探測地埋擠壓絕緣故障時(shí)成功率達(dá)98%，探測電網(wǎng)饋電線、配電饋電線、PILC故障和某些水故障成功率在70%以上。
5結(jié)論
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和電纜故障探測應(yīng)用領(lǐng)域技術(shù)人員的不懈努力創(chuàng)新，電纜故障探測技術(shù)將不斷發(fā)展，新的探測裝置將不斷更新?lián)Q代，探測效率和準(zhǔn)確性逐步提高，探測誤差減小并趨于零，探測過程中對電纜的傷害會逐步降低并接近零。