电缆故障的性质与分类【上海康登电气】

电缆故障的性质与分类

1．电缆故障从型式上可分为串联与并联故障。串联故障指电缆一个或多个导体（包括铅、铝外皮）断开；通常在电缆至少一个导体断路之前，串联故障是不容易发现的。并联故障是导体对外皮或导体之间的绝缘下降，不能承受正常运行电压。实际的故障型式组合是很多的，图1.1给出了可能性较大的几种故障形式。例如：图1.1.c所示，导体断路往往是电缆故障电流过大而烧断的，这种故障一般伴有并联接地或相间绝缘下降的情况。实际发生的故障绝大部分是单相对地绝缘下降故障。

    电缆故障点可用图1.2所示电路来等效。R_f代表绝缘电阻，G是击穿电压为V_g的击穿间隙，C_f代表局部分布电容，上述三个数值随不同的故障情况变化很大，并且互相之间并没有必然的联系。

图1.2  电缆故障等效电路

间隙击穿电压V_g的大小取决于放电通道的距离，电阻R_f的大小取决于电缆介质的碳化程度，而电容C_f的大小取决于故障点受潮的程度，数值很小，一般可以忽略。

 2．按照测试方法可以把电缆故障分为以下几类：

①．断线故障（开路）--电缆有一芯或多芯导体断裂或者金属护层（铠装）断裂。

单纯的断线并不常见，一般都伴有经电阻接地的现象。

单纯断线故障的测距采用低压脉冲法。

定点采用声磁同步法（按闪络性故障对待）。距离较短的断线故障定点也可以采用音频信号法。

经电阻接地的断线故障的定点采用声磁同步法。

②．短路故障（死接地）--电缆的一芯或多芯对地绝缘电阻或者线芯之间绝缘电阻低于10Ω。

该类故障的测距采用低压脉冲法，必要时可以采用电桥法加以验证。

定点采用音频信号法或跨步电压法。

③．低阻故障—电缆的一芯或多芯对地绝缘电阻或者线芯之间绝缘电阻大于10Ω，低于200Ω。

该类故障的测距采用低压脉冲法（电缆的波阻抗一般为200Ω，绝缘电阻低于波阻抗的故障点可以接收到低压脉冲反射波形），必要时可以采用弧反射法、脉冲电流法或电桥法验证。

定点采用声磁同步法，当故障点没有声音时再考虑用音频信号法或跨步电压法。

④．高阻故障--电缆的一芯或多芯对地绝缘电阻或者线芯之间绝缘电阻大于200Ω。

该类故障测距采用狐反射法（二次脉冲法），必要时采用脉冲电流法验证。

定点采用声磁同步法。

⑤．闪络性故障--电缆的一芯或多芯对地绝缘电阻或者线芯之间绝缘电阻非常高，但对电缆进行耐压试验时，当电压加到某一数值，突然出现绝缘击穿的现象。

这类故障一般在预防性试验中出现，并不常见。

该类故障在击穿放电几次后会变为高阻故障。

该类故障的测距方法采用弧反射法，必要时采用脉冲电流法验证。

定点采用声磁同步法。

⑥．电缆主绝缘的特殊故障

i．故障点进水或受潮—这种故障在采用弧反射法或脉冲电流法测距时，水分会吸收掉大部分高压脉冲的能量，造成故障点无法击穿放电。这种情况可以采用烧穿源对故障点进行加热，使水分蒸发掉后，再采用弧反射法或脉冲电流法测距。

ii．故障点处的护层和铜屏蔽层长距离缺失

iii．较长的、中间接头数量较多的低压电缆—这种电缆故障点放电脉冲的反射信号会被加入大量阻抗不匹配点的反射信号，使得故障点很难分辨。

以上这三种故障可以采用电桥法进行测距。

⑦．单芯高压电缆的护层故障—电缆的金属护层和大地之间发生绝缘不好。

用电桥法进行测距。

用跨步电压法定点。

    据统计，高阻及闪络性故障约占整个电缆故障总数的95%以上。

     实际上还存在一种封闭性故障，它多发生于电缆接头或终端头内，特别是多发生在浸油的电缆头内。发生这类故障时，有时在某一试验电压下绝缘击穿，待绝缘恢复，击穿现象便消失，这类故障称为封闭性故障，因故障不能再现，寻找起来就比较困难。