电力电缆故障测试技术课件.ppt

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1、 欢迎各位和科汇公司一起来欢迎各位和科汇公司一起来 探讨电力电缆故障测试技术探讨电力电缆故障测试技术1山东科汇电气股份有限公司山东科汇电力自动化有限公司山东科汇电力自动化有限公司2山东科汇电气股份有限公司主主绝绝缘缘故故障障测测试试3山东科汇电气股份有限公司故故障障性性质质诊诊断断故故障障测测距距故故障障定定点点测试步骤4山东科汇电气股份有限公司目录n故障测试基础故障测试基础n电缆故障测距电缆故障测距n电缆故障定点电缆故障定点n仪器介绍仪器介绍n测试经验介绍测试经验介绍5山东科汇电气股份有限公司电力电缆故障原因一、电缆本体故障原因一、电缆本体故障原因 1 1、电缆本体导体烧断或拉断（安装、运行

2、中）、电缆本体导体烧断或拉断（安装、运行中）直接受外力损伤直接受外力损伤 其他设备故障造成的损伤其他设备故障造成的损伤 自然现象造成的损伤自然现象造成的损伤 2 2、电缆本体绝缘被击穿（较普遍）、电缆本体绝缘被击穿（较普遍）绝缘质量不符合要求（设计、制造、施工）绝缘质量不符合要求（设计、制造、施工）绝缘受潮（外力、摩擦、制造、腐蚀）绝缘受潮（外力、摩擦、制造、腐蚀）绝缘老化绝缘老化 绝缘枯干绝缘枯干 外护层绝缘损坏（超高压单芯）外护层绝缘损坏（超高压单芯）漏油漏油6山东科汇电气股份有限公司电力电缆故障原因二、电缆附件故障原因二、电缆附件故障原因 1 1、绝缘击穿、绝缘击穿 施工不良施工不良 绝

3、缘材料不良绝缘材料不良 绝缘剂流失绝缘剂流失 绝缘枯干绝缘枯干 腐蚀腐蚀 污染和雾闪污染和雾闪 2 2、导体断裂、导体断裂7山东科汇电气股份有限公司故障分类一、按电阻性质分（一）断线故障（一）断线故障（二）混线故障（二）混线故障 1 1、低阻故障、低阻故障 2 2、高阻故障、高阻故障 3 3、闪络性故障、闪络性故障（三）混合故障（三）混合故障8山东科汇电气股份有限公司二、按故障表面现象分 1 1、开放性故障、开放性故障 2 2、封闭性故障、封闭性故障三、按接地现象分 1 1、接地故障、接地故障 2 2、相间故障、相间故障 3 3、混合故障、混合故障四、按故障位置分1 1、接头故障、接头故障2

4、2、电缆本体故障、电缆本体故障9山东科汇电气股份有限公司故障测试准备工作故障测试准备工作n首先我们要把测试用的各种仪器仪表带全；把电工首先我们要把测试用的各种仪器仪表带全；把电工工具带全；提前把变电站或接线箱上的钥匙带好；工具带全；提前把变电站或接线箱上的钥匙带好；同时带上电源线和可能用到的接地线等！同时带上电源线和可能用到的接地线等！n到现场后把电缆两端孤立起来使电缆各相之间和对到现场后把电缆两端孤立起来使电缆各相之间和对其他地方留有足够的距离；测试时两端要留人看守其他地方留有足够的距离；测试时两端要留人看守以确保安全！以确保安全！n了解电缆情况，例如：全长、绝缘性质、接头、耐了解电缆情况，

5、例如：全长、绝缘性质、接头、耐压等级、路径与何处施过工等！压等级、路径与何处施过工等！10山东科汇电气股份有限公司电缆故障性质的判别n用摇表或万用表对电缆故障的电阻性质或电缆的连用摇表或万用表对电缆故障的电阻性质或电缆的连续性进行测试，来得出电缆是断线还是混线、高阻续性进行测试，来得出电缆是断线还是混线、高阻或闪络性故障；如果用摇表测为零的必须用万用表或闪络性故障；如果用摇表测为零的必须用万用表确认电阻大小。确认电阻大小。n如果是试验击穿的故障一般来说会是单相对地或相如果是试验击穿的故障一般来说会是单相对地或相间的、封闭性的、闪络性的或高阻的故障；间的、封闭性的、闪络性的或高阻的故障；n如果是

6、运行中击穿的故障一般是开放性的，而且有如果是运行中击穿的故障一般是开放性的，而且有可能产生断线或混线故障可能产生断线或混线故障11山东科汇电气股份有限公司目录n故障测试基础故障测试基础n电缆故障测距电缆故障测距n电缆故障定点电缆故障定点n仪器操作仪器操作n测试经验介绍测试经验介绍12山东科汇电气股份有限公司故障测距故障测距粗测粗测（蓝色的为科汇公司有的方法）（蓝色的为科汇公司有的方法）n低压脉冲法低压脉冲法n脉冲电流法脉冲电流法n二次脉冲法二次脉冲法n电桥法电桥法（广义电桥）（广义电桥）n脉冲电压法脉冲电压法13山东科汇电气股份有限公司低压脉冲法低压脉冲法适用范围：适用范围：低低阻阻（故故障障

7、电电阻阻小小于于200200欧欧的的短短路路故故障障）、断断路路故故障障。据据统统计计这这类类故故障障约占电缆故障的约占电缆故障的10%10%。低低压压脉脉冲冲法法还还可可用用于于测测量量电电缆缆的的长长度度、电电磁磁波波在在电电缆缆中中的的传传播播速速度度，还还可可用用于于区区分分电电缆缆的的中中间间头头、T T型型接接头头与终端头等。与终端头等。14山东科汇电气股份有限公司低压脉冲法原理低压脉冲法原理 断断路路故故障障反反射射脉脉冲冲与与发发射射脉脉冲冲极极性性相相同同，而而短路故障的反射脉冲与发射脉冲极性相反。短路故障的反射脉冲与发射脉冲极性相反。L=VtL=Vt 2 2 通过识别反射脉

8、通过识别反射脉冲的极性，可以冲的极性，可以判定故障的性质判定故障的性质。15山东科汇电气股份有限公司关于波速度n理论分析与实践表明：理论分析与实践表明：n波速度与电缆的绝缘介质有关，与电缆芯线波速度与电缆的绝缘介质有关，与电缆芯线的线径及芯线的材料无关的线径及芯线的材料无关n参考数据：参考数据：n油浸纸绝缘电缆油浸纸绝缘电缆：160m/usn聚乙烯绝缘电缆聚乙烯绝缘电缆：172m/us还有更多还有更多16山东科汇电气股份有限公司断线反射：反射脉冲与发射脉冲同极性断线反射：反射脉冲与发射脉冲同极性短路（低阻）：反射脉冲与发射脉冲反极性短路（低阻）：反射脉冲与发射脉冲反极性反射波的极性发射脉冲反射

9、脉冲发射脉冲反射脉冲17山东科汇电气股份有限公司典型脉冲反射波形发射脉冲发射脉冲接头反射接头反射低阻故障反射低阻故障反射远端开路反射远端开路反射18山东科汇电气股份有限公司近距离断线脉冲反射波形近距离断线脉冲反射波形近距离短路脉冲反射波形近距离短路脉冲反射波形波形分析（1）发发射射脉脉冲冲发发射射脉脉冲冲一次反射一次反射二次反射二次反射三次反射三次反射一次反射一次反射二次反射二次反射三次反射三次反射19山东科汇电气股份有限公司电缆中点前故障脉冲反射波形电缆中点前故障脉冲反射波形电缆中点后故障脉冲反射波形电缆中点后故障脉冲反射波形波形分析（2）发发射射脉脉冲冲发发射射脉脉冲冲一次反射一次反射一次

10、反射一次反射二次反射二次反射远端反射远端反射远端反射远端反射20山东科汇电气股份有限公司实测波形21山东科汇电气股份有限公司低压脉冲反射波形比较法故障电缆故障电缆 良好导体测量波形良好导体测量波形 故障导体测量波形故障导体测量波形 测量波形比较测量波形比较 电电缆缆接接头头反反射射波波形形22山东科汇电气股份有限公司23山东科汇电气股份有限公司脉冲电流法脉冲电流法 将将电电缆缆故故障障点点用用高高电电压压击击穿穿，用用仪仪器器采采集集并并记记录录下下故故障障点点击击穿穿产产生生的的电电流流行行波波信信号号，通通过过分分析析判判断断电电流流行行波波信信号号在在测测量量端端与与故故障障点点往往返返

11、一一趟趟的的时时间间来来计计算算故故障障距距离离。脉脉冲冲电电流流法法采采用用线线性性电电流流耦耦合合器器采采集集电电缆缆中中的的电电流流行行波信号。波信号。24山东科汇电气股份有限公司与高压彻底分离，保与高压彻底分离，保证人、机安全证人、机安全线性电流耦合器地线中的电流地线中的电流 线性电流耦合器的输出线性电流耦合器的输出 25山东科汇电气股份有限公司故障点放电波形波形更易识别波形更易识别实现自动计算实现自动计算26山东科汇电气股份有限公司直流高压闪络法（直闪法）应用范围：应用范围：直流高压闪络测试法用于测直流高压闪络测试法用于测量闪络击穿性故障，即故障点量闪络击穿性故障，即故障点电阻极高，

12、在用高压试验设备电阻极高，在用高压试验设备把电压升到一定值时就产生闪把电压升到一定值时就产生闪络击穿的故障。络击穿的故障。27山东科汇电气股份有限公司直流高压闪络法接线28山东科汇电气股份有限公司有关说明nT T1 1为调压器、为调压器、T T2 2为高压试验变压器，容量为高压试验变压器，容量0.50.51.01.0千千伏安，输出电压伏安，输出电压30306060千伏；千伏；C C为储能电容器；为储能电容器；L L为线为线性电流耦合器。性电流耦合器。n线线性性电电流耦合器流耦合器标标有放置方向，有放置方向，应应将将电电流耦合器按流耦合器按标标示的方向放置，否示的方向放置，否则则，输输出的波形极

13、性不正确出的波形极性不正确 。n储能电容对高频行波信号呈短路状态，可选用脉冲电储能电容对高频行波信号呈短路状态，可选用脉冲电容器，也可使用容器，也可使用6 6千伏（直流高压千伏（直流高压3030千伏以下）或千伏以下）或1010千伏（直流高压千伏（直流高压30305050千伏之间）电力电容器，电容千伏之间）电力电容器，电容容量宜选在容量宜选在1 14 4微法。微法。29山东科汇电气股份有限公司直闪脉冲电流波形 测量点电流测量点电流 线性电流耦合器的输出线性电流耦合器的输出 直流闪络电流行波网格图直流闪络电流行波网格图 30山东科汇电气股份有限公司冲击高压闪络法（冲闪法）冲击高压闪络法（冲闪法）应

14、用范围：应用范围：故障点电阻不很高时，因直流泄漏电流较大，故障点电阻不很高时，因直流泄漏电流较大，电压几乎全降到高压试验设备的内阻上，电缆上电电压几乎全降到高压试验设备的内阻上，电缆上电压很小，故障点形不成闪络，必须使用冲击高压闪压很小，故障点形不成闪络，必须使用冲击高压闪络测试法（简称冲闪法）。络测试法（简称冲闪法）。冲闪法亦适用于测试大部分闪络性故障，由于冲闪法亦适用于测试大部分闪络性故障，由于直闪法波形相对简单，容易获得较准确的结果，应直闪法波形相对简单，容易获得较准确的结果，应尽量使用直闪法测试。尽量使用直闪法测试。31山东科汇电气股份有限公司冲闪法接线32山东科汇电气股份有限公司故障

15、点不击穿时的脉冲电流波形 电流波形电流波形 线性电流耦合器的输出线性电流耦合器的输出 33山东科汇电气股份有限公司直接击穿的脉冲电流波形 电流行波电流行波 线性电流耦合器输出线性电流耦合器输出 34山东科汇电气股份有限公司远端反射电压击穿脉冲电流波形 远端电压反射远端电压反射 35山东科汇电气股份有限公司正确判断故障点放电n根据仪器记录波形根据仪器记录波形n球间隙放电声音、火花。故障点球间隙放电声音、火花。故障点击穿时，球间隙放电声清脆响亮，击穿时，球间隙放电声清脆响亮，火花较大。火花较大。n高压信号发生器的电压表或电流高压信号发生器的电压表或电流表指针摆动范围。故障点击穿时，表指针摆动范围。

16、故障点击穿时，电压表或电流表指针摆动范围较电压表或电流表指针摆动范围较大。大。36山东科汇电气股份有限公司二次脉冲法二次脉冲法n应用范围应用范围 二次脉冲测距方法在高压信号发生器和二次脉冲测距方法在高压信号发生器和二次脉冲信号耦合器的配合下，可用来测量二次脉冲信号耦合器的配合下，可用来测量电力电缆的高阻和闪络性故障的距离，波形电力电缆的高阻和闪络性故障的距离，波形更简单，容易识别更简单，容易识别 37山东科汇电气股份有限公司高压电弧的性质n故障点电压很高，场强足够大时，介质中的少量自故障点电压很高，场强足够大时，介质中的少量自由电子产生碰撞游离，自由电子碰撞中性分子，使由电子产生碰撞游离，自由

17、电子碰撞中性分子，使其激励游离而产生新的电子和正离子，电子和正离其激励游离而产生新的电子和正离子，电子和正离子获得能量后又碰撞别的中性分子，此过程不断发子获得能量后又碰撞别的中性分子，此过程不断发展，介质中电子流展，介质中电子流“雪崩雪崩”加剧，绝缘介质击穿，形加剧，绝缘介质击穿，形成导电通道，故障点被强大的电子流瞬间短路，即成导电通道，故障点被强大的电子流瞬间短路，即故障点击穿。故障点电压急剧降低，电流突然增大，故障点击穿。故障点电压急剧降低，电流突然增大，产生了一放电电弧。此电弧的视在电阻很小，可认产生了一放电电弧。此电弧的视在电阻很小，可认为一低阻或短路故障。为一低阻或短路故障。38山东

18、科汇电气股份有限公司工作原理（如低压脉冲比较法）（如低压脉冲比较法）n在高压电弧产生的瞬间，用延弧电容向电缆投入一在高压电弧产生的瞬间，用延弧电容向电缆投入一能量，使电弧不至于立即熄灭；同时向电缆发射一能量，使电弧不至于立即熄灭；同时向电缆发射一低压脉冲信号，记下此反射波形。由于电弧可认为低压脉冲信号，记下此反射波形。由于电弧可认为一低阻或短路的故障，发射脉冲波形和反射脉冲波一低阻或短路的故障，发射脉冲波形和反射脉冲波形极性相反，反射波形极性为负，波形向下。形极性相反，反射波形极性为负，波形向下。n在高压电弧熄灭后，电缆恢复到高阻或闪络状态，在高压电弧熄灭后，电缆恢复到高阻或闪络状态，此时再向

19、电缆发射一低压脉冲信号，记录此反射波此时再向电缆发射一低压脉冲信号，记录此反射波形。对低压脉冲来说此时反映的是电缆无故障波形。形。对低压脉冲来说此时反映的是电缆无故障波形。n将两波形同时显示在屏幕上，两脉冲反射波形在故将两波形同时显示在屏幕上，两脉冲反射波形在故障点出现明显差异点，可很容易的判断故障点位置障点出现明显差异点，可很容易的判断故障点位置。39山东科汇电气股份有限公司如图40山东科汇电气股份有限公司如图41山东科汇电气股份有限公司如图42山东科汇电气股份有限公司关于波速度n理论分析与实践表明：理论分析与实践表明：n波速度与电缆的绝缘介质有关，与电缆芯线波速度与电缆的绝缘介质有关，与电

20、缆芯线的线径及芯线的材料无关的线径及芯线的材料无关n参考数据：参考数据：n油浸纸绝缘电缆油浸纸绝缘电缆：160m/usn聚乙烯绝缘电缆聚乙烯绝缘电缆：172m/us还有更多还有更多43山东科汇电气股份有限公司电桥法（广义电桥）n如下图：如下图：凡是用设备测凡是用设备测AF两点间的电阻大小或两点间的电阻大小或AF/AB百分比或百分比或AF间的电容大小（间的电容大小（F点断线）等来点断线）等来求出故障距离的各种方法，这里我们都暂时叫它电求出故障距离的各种方法，这里我们都暂时叫它电桥法；其致命的缺点：如发生两点故障将误差很大。桥法；其致命的缺点：如发生两点故障将误差很大。44山东科汇电气股份有限公司

21、脉冲电压法脉冲电压法n接线和脉冲电流法一样，其不同的是它在电容的高接线和脉冲电流法一样，其不同的是它在电容的高压端接一分压电容或分压电阻，在该分压电容或分压端接一分压电容或分压电阻，在该分压电容或分压电阻的两端用电压互感器测电缆中的电压行波信压电阻的两端用电压互感器测电缆中的电压行波信号，根据电压行波的波形分析出故障距离。号，根据电压行波的波形分析出故障距离。n改方法可以测高阻、低阻和闪络性故障。改方法可以测高阻、低阻和闪络性故障。n缺点是：波形不易分析；因测距仪接触高压安全性缺点是：波形不易分析；因测距仪接触高压安全性差。差。45山东科汇电气股份有限公司目录n故障测试基础故障测试基础n电缆故

22、障测距电缆故障测距n电缆故障定点电缆故障定点n仪器操作仪器操作n测试经验介绍测试经验介绍46山东科汇电气股份有限公司定点方法定点方法精测精测n音频感应法音频感应法n声测法声测法n声磁同步法声磁同步法n磁场法磁场法n跨步电压法跨步电压法n泄漏电流法泄漏电流法47山东科汇电气股份有限公司音频感应法应用范围应用范围n路径探测路径探测n一般用于探测故障电阻小于一般用于探测故障电阻小于1010欧的低阻故障。欧的低阻故障。n测测量量两两相相短短路路并并接接地地，三三相相短短路路或或三三相相短短路路并接地故障。并接地故障。n一一相相或或两两相相断断线线、单单相相接接地地等等故故障障，若若采采用用特殊探头，也

23、能用音频感应法准确地测出来。特殊探头，也能用音频感应法准确地测出来。48山东科汇电气股份有限公司利用声音信号的变化进行故障定点利用声音信号的变化进行故障定点主要用于低阻故障主要用于低阻故障音频感应法原理49山东科汇电气股份有限公司音频感应法测相间或相地短路音频感应法测相间或相地短路n探头在故障点前沿着电缆的路径移动时，会听到声响探头在故障点前沿着电缆的路径移动时，会听到声响有规则的变化，有规则的变化，n探头位于故障点上方时，一般会听到声响增强探头位于故障点上方时，一般会听到声响增强n从故障点继续向前移动时，音频信号即明显变弱甚至从故障点继续向前移动时，音频信号即明显变弱甚至中断中断n在声响明显

24、变弱或中断的点即是故障点在声响明显变弱或中断的点即是故障点n测接地故障时，对端接地线要解开测接地故障时，对端接地线要解开 50山东科汇电气股份有限公司相地通电磁场分布相地通电磁场分布相相通电磁场分布相相通电磁场分布电缆鉴别n在导体对地或两导体之间通入音频电流信号，靠近通电在导体对地或两导体之间通入音频电流信号，靠近通电导体一侧的磁场强度明显增强。通过测量电缆圆周磁场的导体一侧的磁场强度明显增强。通过测量电缆圆周磁场的变化可以识别出所要寻找的电缆。变化可以识别出所要寻找的电缆。51山东科汇电气股份有限公司声测定点法声测定点法 应用范围应用范围n声测法是电缆故障主要的定点方法，声测法是电缆故障主要

25、的定点方法，主要用于测量高阻与闪络性故障，对主要用于测量高阻与闪络性故障，对于低阻故障（金属性短路除外），也于低阻故障（金属性短路除外），也可使用该方法可使用该方法 52山东科汇电气股份有限公司原理原理利用故障放电声音定点利用故障放电声音定点 n 用高压设备使故障点击穿放电，用高压设备使故障点击穿放电，故障间隙放电时产生的机械振动，传故障间隙放电时产生的机械振动，传到地面，便听到放电声音，利用这种到地面，便听到放电声音，利用这种现象可以对电缆故障进行定点。现象可以对电缆故障进行定点。故障点放电声音波形故障点放电声音波形 53山东科汇电气股份有限公司不同形式故障接线 n接地故障：冲击高压加在故障

26、相与电缆外皮之间，接地故障：冲击高压加在故障相与电缆外皮之间，故障间隙放电产生的振动，通过外皮传到了地面。故障间隙放电产生的振动，通过外皮传到了地面。n相对相故障：冲击高压加到两故障相之间（其中相对相故障：冲击高压加到两故障相之间（其中一相接外皮），故障间隙放电产生的振动被电缆一相接外皮），故障间隙放电产生的振动被电缆绝缘和护层屏蔽，地面受到的地震波较弱绝缘和护层屏蔽，地面受到的地震波较弱 n断线故障：断线不接地故障接线，其中故障相要断线故障：断线不接地故障接线，其中故障相要在远端接地，以构成放电回路。因为电缆绝缘和在远端接地，以构成放电回路。因为电缆绝缘和护层阻隔了断线处间隙放电的机械振动，

27、地面上护层阻隔了断线处间隙放电的机械振动，地面上接收的地震波较弱。接收的地震波较弱。54山东科汇电气股份有限公司声磁同步法声磁同步法应用范围：应用范围：同声测法同声测法n定义：定义：通过分辨测试探头接收到声音和磁场的时间通过分辨测试探头接收到声音和磁场的时间差来找到故障点的方法差来找到故障点的方法n所须条件：所须条件：必须有磁场信号和声音信号必须有磁场信号和声音信号55山东科汇电气股份有限公司利用磁、声时间差估计故障点位置利用磁、声时间差估计故障点位置 t2 t1 t2所在位置更接近故障点所在位置更接近故障点声磁同步法的原理声磁同步法的原理56山东科汇电气股份有限公司声磁同步法的特点声磁同步法

28、的特点n实际测试中，由于环境噪声的干扰，使人很实际测试中，由于环境噪声的干扰，使人很难辨认出真正的故障点放电声音。采用声磁难辨认出真正的故障点放电声音。采用声磁同步接收法，可以提高识别能力。同步接收法，可以提高识别能力。n在监听到声音信号的同时，接收到脉冲磁场在监听到声音信号的同时，接收到脉冲磁场信号，即可判断该声音是由故障点放电产生信号，即可判断该声音是由故障点放电产生的，否则可认为是干扰。的，否则可认为是干扰。n在电缆的全程均能检测到脉冲磁场，使操作在电缆的全程均能检测到脉冲磁场，使操作人员确信高压设备工作正常。人员确信高压设备工作正常。57山东科汇电气股份有限公司脉冲磁场波形的识别 n电

29、缆故障点放电产生的脉冲磁场一般是一正弦的或电缆故障点放电产生的脉冲磁场一般是一正弦的或余弦的信号，信号的周期与电缆的长度、电缆周围余弦的信号，信号的周期与电缆的长度、电缆周围的介质等因素有关，持续的时间长度大约是电缆上的介质等因素有关，持续的时间长度大约是电缆上高压信号存在的时间高压信号存在的时间 磁场信号波形磁场信号波形58山东科汇电气股份有限公司利用磁声时间差判断故障点位置 n磁场信号传播速度快，从故障点传到仪器探头放置处所磁场信号传播速度快，从故障点传到仪器探头放置处所用的时间可忽略不计；声音传播速度慢，传播时间在毫用的时间可忽略不计；声音传播速度慢，传播时间在毫秒级；可根据探头检出的磁

30、、声信号的时间差，判断故秒级；可根据探头检出的磁、声信号的时间差，判断故障点的远近，测出时间差最小的点，即故障点。障点的远近，测出时间差最小的点，即故障点。t t2 2tt1 1 更接近故障点更接近故障点59山东科汇电气股份有限公司磁场法故障定点磁场法故障定点n如下图：当在如下图：当在A端对电缆打压时，端对电缆打压时，F和和F点放电点放电导通，电流从电缆钢铠的两接地点导通，电流从电缆钢铠的两接地点A和和B处泄入处泄入大地，这时整条钢铠有电流，电缆全程有磁场；大地，这时整条钢铠有电流，电缆全程有磁场；如果解开如果解开B点的接地线，那么这时只有点的接地线，那么这时只有AF段钢段钢铠有电流，铠有电流

31、，F点后磁场迅速减弱，以至于消失，点后磁场迅速减弱，以至于消失，那么磁场迅速减弱点既是故障点。那么磁场迅速减弱点既是故障点。n该方法对该方法对FB段钢铠没有其它接大地点的和电缆段钢铠没有其它接大地点的和电缆穿穿PVC管的相对地故障好使。管的相对地故障好使。60山东科汇电气股份有限公司61山东科汇电气股份有限公司跨步电压法定点跨步电压法定点n如图：n对于直埋电缆的开放性接地故障，故障点对于直埋电缆的开放性接地故障，故障点F处是裸处是裸漏对大地的，当把漏对大地的，当把A和和B两点接地线解开后，从两点接地线解开后，从A62山东科汇电气股份有限公司n端对电缆打压，那么在端对电缆打压，那么在F点的大地上

32、就会出点的大地上就会出现喇叭型电压分布，用高灵敏度的电压表在现喇叭型电压分布，用高灵敏度的电压表在大地表面测两点间的电压变化，在故障点附大地表面测两点间的电压变化，在故障点附近产生如下图的电压变化。近产生如下图的电压变化。63山东科汇电气股份有限公司泄漏电流法泄漏电流法n一切和跨步电压法一样，所不同的是泄漏电流法是一切和跨步电压法一样，所不同的是泄漏电流法是在电缆一端加入一电流信号，该信号从故障点泄入在电缆一端加入一电流信号，该信号从故障点泄入大地，在大地表面检测这一电流信号从而找到故障大地，在大地表面检测这一电流信号从而找到故障点点n缺点如跨步电压法一样，只对开放性的、钢铠只有缺点如跨步电压

33、法一样，只对开放性的、钢铠只有一点对地的故障好使一点对地的故障好使n可测护层故障可测护层故障64山东科汇电气股份有限公司目录n故障测试基础故障测试基础n电缆故障测距电缆故障测距n电缆故障定点电缆故障定点n仪器介绍仪器介绍n测试经验介绍测试经验介绍65山东科汇电气股份有限公司现在国内外电缆故障测试仪简介一、高级的电缆测试车一、高级的电缆测试车：用用低低压压脉脉冲冲、脉脉冲冲电电流流及及二二次次脉脉冲冲或或多多次次脉脉冲冲三三种种方方法法进进行行测测距距，用用声声磁磁同同步步法法定定点点，并并配配以以路路径径仪仪和和电电缆缆识识别别仪仪，设设备备精精度度很很高高，同同时时价价格格很很昂昂贵贵。代代

34、表表厂厂家家：德德国国哈哈克克、艾艾得尔等；得尔等；二、中高挡测试仪二、中高挡测试仪：也也是是用用低低压压脉脉冲冲、脉脉冲冲电电流流及及二二次次脉脉冲冲法法三三种种方方法法进进行行测测距距，用用声声磁磁同同步步法法进进行行定定点点，并并显显示示磁磁场场波波形形和和声声音音波波形形；同同时也可以进行路径查找和电缆识别。代表厂家淄博科汇时也可以进行路径查找和电缆识别。代表厂家淄博科汇；三、中档测试仪：三、中档测试仪：用用低低压压脉脉冲冲法法和和脉脉冲冲电电压压法法测测距距，用用声声测测法法进进行行定定点点，虽虽然然有有的的也也说说是是用用声声磁磁同同步步法法定定点点，但但还还是是用用耳耳机机去去听

35、听，没没有有任任何何能能显显示示声声磁磁时时间间差差的的设设备备。代代表表厂厂家家是是以以西西安安为为主主的的一些厂家一些厂家66山东科汇电气股份有限公司四、低档测试仪四、低档测试仪 用用电桥法测距电桥法测距或者或者根本不测距根本不测距，直接用，直接用声测法声测法、跨跨步电压法或泄露电流法定点步电压法或泄露电流法定点，这种设备对开放性故，这种设备对开放性故障比较好使，但由于该原理的局限性，注定它只能障比较好使，但由于该原理的局限性，注定它只能解决一部分故障。解决一部分故障。67山东科汇电气股份有限公司n科汇公司生产的测试仪科汇公司生产的测试仪原理及操作简介原理及操作简介68山东科汇电气股份有限

36、公司T903电力电缆故障测距仪 采用现代微电子技术采用现代微电子技术研制成功的智能化电力电研制成功的智能化电力电缆故障测距仪器。具有低缆故障测距仪器。具有低压脉冲反射和脉冲电流两压脉冲反射和脉冲电流两种工作方式。低压脉冲反种工作方式。低压脉冲反射工作方式用于检测电缆射工作方式用于检测电缆的低电阻与断线故障，以的低电阻与断线故障，以及测量各种电缆的长度或波速度。脉冲电流工及测量各种电缆的长度或波速度。脉冲电流工作方式用于电缆的高阻与闪络型故障测距。作方式用于电缆的高阻与闪络型故障测距。69山东科汇电气股份有限公司主要技术指标最大测量范围：最大测量范围：10km测量盲区：测量盲区：10m测量精度：

37、测量精度：测量范围测量范围1km:0.5%70山东科汇电气股份有限公司面板示意图71山东科汇电气股份有限公司工作方式：工作方式：低压脉冲低压脉冲脉冲电流脉冲电流范围范围213m426m852m2560m5120m10240m液晶显示界面72山东科汇电气股份有限公司低压脉冲工作方式 用于电缆的低电阻与断线故障测距、测用于电缆的低电阻与断线故障测距、测量电缆的长度及电缆的波速度整定等工作。量电缆的长度及电缆的波速度整定等工作。对于高电阻故障，由于与故障点并联的故障对于高电阻故障，由于与故障点并联的故障点电阻和电缆波阻抗相比大很多，故障点阻点电阻和电缆波阻抗相比大很多，故障点阻抗突变不明显，产生的脉

38、冲反射相当微弱。抗突变不明显，产生的脉冲反射相当微弱。因此，低压脉冲法不能有效地测量高电阻故因此，低压脉冲法不能有效地测量高电阻故障。障。73山东科汇电气股份有限公司测试导引线直接接故障线对测试导引线直接接故障线对（相（相地地相相相）相）低压脉冲接线74山东科汇电气股份有限公司几种波形n低阻故障波形低阻故障波形n断线故障波形断线故障波形n带中间接头的断线故障波形带中间接头的断线故障波形75山东科汇电气股份有限公司利用波形比较测距 健全电缆波形健全电缆波形与故障电缆比与故障电缆比较波形较波形76山东科汇电气股份有限公司校正波速度 n将将仪仪器器与与一一长长度度已已知知的的完完好好电电缆缆相相联联

39、，获获得得开开路路、短短路脉冲反射波形，并比较显示。路脉冲反射波形，并比较显示。n光光标标移移动动到到波波形形差差异异处处，即即电电缆缆的的终终端端，将将显显示示的的距距离与电缆已知长度相比较，调节波速至相符。离与电缆已知长度相比较，调节波速至相符。77山东科汇电气股份有限公司脉冲电流工作方式脉冲电流工作方式直闪法直闪法n 电缆故障芯线与直流高压发生器相连接，逐渐升电缆故障芯线与直流高压发生器相连接，逐渐升高外加电压，电压升至一定值时，故障点击穿，电压高外加电压，电压升至一定值时，故障点击穿，电压突然下降，电流升高。该故障属于闪络性故障，故障突然下降，电流升高。该故障属于闪络性故障，故障电阻很

40、大，一般在预防性试验中出现，用直闪法测量。电阻很大，一般在预防性试验中出现，用直闪法测量。78山东科汇电气股份有限公司放电波形的记录n调节调压器，逐渐升高加到电缆上的电压调节调压器，逐渐升高加到电缆上的电压n故障点放电时，仪器被触发，显示出新的当前故障点放电时，仪器被触发，显示出新的当前波形波形n如果记录的当前波形幅值过小或过大时，应适如果记录的当前波形幅值过小或过大时，应适当增大或减小增益后重新进行测试当增大或减小增益后重新进行测试79山东科汇电气股份有限公司故障点距离测量n显示出满意的放电电流波形后，仪器自动将测量的零点设显示出满意的放电电流波形后，仪器自动将测量的零点设为第一个放电脉冲的

41、起始点，把虚光标移动到故障点反射为第一个放电脉冲的起始点，把虚光标移动到故障点反射脉冲开始下降的起始点前，显示器右上角显示的距离即为脉冲开始下降的起始点前，显示器右上角显示的距离即为故障点距离。故障点距离。实线光标实线光标（零点）（零点）虚线光标虚线光标故故障障距距离离80山东科汇电气股份有限公司故障点距离自动计算n仪器显示出满意的波形后，按动计算键，仪器显示出满意的波形后，按动计算键，可自动计算故障点距离。在计算结束后，可自动计算故障点距离。在计算结束后，仪器自动把可移动光标设定在故障点反射仪器自动把可移动光标设定在故障点反射脉冲的起始处，并把计算结果在显示器右脉冲的起始处，并把计算结果在显

42、示器右上角显示出来。上角显示出来。81山东科汇电气股份有限公司实际测量波形示例 故障距离故障距离2020m,6kVm,6kV塑料电缆塑料电缆 故障距离故障距离7676m,6KVm,6KV油浸纸油浸纸绝缘电缆绝缘电缆 故障距离故障距离456456m,6KVm,6KV油浸纸油浸纸绝缘电缆绝缘电缆 故障距离故障距离27002700m,10KVm,10KV油浸纸油浸纸绝缘电缆绝缘电缆 82山东科汇电气股份有限公司脉冲电流工作方式脉冲电流工作方式冲闪法冲闪法 如果对电缆加直流高压时，发如果对电缆加直流高压时，发现电流表指示较大，直流高压加不现电流表指示较大，直流高压加不上去，说明故障点泄漏大，故障电上去

43、，说明故障点泄漏大，故障电阻不很高，要采用冲击高压闪络法阻不很高，要采用冲击高压闪络法测距测距。83山东科汇电气股份有限公司放电波形判断 冲闪法故障点未击穿波形冲闪法故障点未击穿波形 冲闪法放电波形冲闪法放电波形 电缆远端反射脉冲电缆远端反射脉冲故障点放电脉冲故障点放电脉冲故障点反射脉冲故障点反射脉冲84山东科汇电气股份有限公司触发延时的应用n冲闪法进行电缆故障测试时，有时从球间冲闪法进行电缆故障测试时，有时从球间隙的放电声音及火花判断，电缆故障点确隙的放电声音及火花判断，电缆故障点确已放电，但仪器却显示不出放电波形。已放电，但仪器却显示不出放电波形。n此种情况即为电缆远端反射（甚至多次反此种

44、情况即为电缆远端反射（甚至多次反射）造成电缆故障点放电，但测试仪器由射）造成电缆故障点放电，但测试仪器由球间隙放电触发，在故障点放电脉冲到达球间隙放电触发，在故障点放电脉冲到达时，仪器已停止记录，故得不到故障点放时，仪器已停止记录，故得不到故障点放电脉冲。在这种情况下需要利用仪器的触电脉冲。在这种情况下需要利用仪器的触发延时功能进行测试。发延时功能进行测试。85山东科汇电气股份有限公司触发延时的调整 脉冲电流工作方式，按脉冲电流工作方式，按预备预备键，仪器处键，仪器处于等待状态，显示于等待状态，显示“延时时间延时时间0 0s s 等待等待”提示符，仪器触发延时自动设定为提示符，仪器触发延时自动

45、设定为0 0s s，按动按动光标键可增加或减少触发延时，延时时间根光标键可增加或减少触发延时，延时时间根据情况进行适当设置据情况进行适当设置。用光标键用光标键调整后的调整后的延时时间延时时间86山东科汇电气股份有限公司触发延时后故障距离的测量n将零点固定在放电脉冲的起始点，把光标移动到故障点反将零点固定在放电脉冲的起始点，把光标移动到故障点反射脉冲的起始点，即可测得故障点距离。亦可按动计算键，射脉冲的起始点，即可测得故障点距离。亦可按动计算键，由仪器自动计算故障点距离。由仪器自动计算故障点距离。触发延时后测量波形触发延时后测量波形 故障点放故障点放电脉冲电脉冲 故障点反故障点反射脉冲射脉冲 8

46、7山东科汇电气股份有限公司T905电力电缆故障测距仪nT-903T-903电力电缆故障测距仪的更新换代产品。电力电缆故障测距仪的更新换代产品。具有二次脉冲法、脉冲电流法和低压脉冲法具有二次脉冲法、脉冲电流法和低压脉冲法等电力电缆测距方法。等电力电缆测距方法。88山东科汇电气股份有限公司技术指标nl l最大测量范围最大测量范围：16km。nl l测量精度测量精度：低压脉冲和二次脉冲方式下：低压脉冲和二次脉冲方式下：n范围小于范围小于8km时，测量误差不大于时，测量误差不大于1m。n大于等于大于等于8km时，测量误差不大于时，测量误差不大于8m。n脉冲电流方式下：脉冲电流方式下：n范围小于范围小于

47、8km时，测量误差不大于时，测量误差不大于4m。n大于等于大于等于8km时，测量误差不大于时，测量误差不大于16m。nl l测量盲区测量盲区：不大于：不大于4m。nl l体积体积：330mm305mm152mm。89山东科汇电气股份有限公司T-905面板90山东科汇电气股份有限公司液晶显示界面91山东科汇电气股份有限公司T504/5电缆故障定点仪n 现代微电子技术研制成现代微电子技术研制成功的智能化电力电缆故障定功的智能化电力电缆故障定点及路径探测仪器。仪器有点及路径探测仪器。仪器有两种工作方式，一种是声磁两种工作方式，一种是声磁同步检测工作方式，另一种同步检测工作方式，另一种是音频感应工作方

48、式。是音频感应工作方式。92山东科汇电气股份有限公司功能特点功能功能n电缆故障精确定点电缆故障精确定点n电缆路径探测电缆路径探测特点特点n声磁同步技术，抗干扰能力强声磁同步技术，抗干扰能力强n信号波形屏幕显示，易于识别信号波形屏幕显示，易于识别n波形分析为主，耳机监听为辅波形分析为主，耳机监听为辅93山东科汇电气股份有限公司技术指标n故障定点精度：故障定点精度：0.20.2m mn路径探测精度：路径探测精度：0.20.2m mn功耗：功耗：1.51.5W Wn充电器输入电压：充电器输入电压：220 220V V 10%10%，ACACn充电器输出电压：充电器输出电压：14 14V V 20V2

49、0V，DCDCn使用环境温度使用环境温度:-10:-10 C C+40+40 C Cn重量重量:1:1kg(kg(不含探头不含探头)n体积体积:230140170:230140170mm mm 94山东科汇电气股份有限公司面板示意图面板95山东科汇电气股份有限公司声磁同步检测工作方式 功能功能n电缆路径探测。电缆路径探测。n电缆高阻故障定点电缆高阻故障定点准备工作准备工作 n故障测距故障测距 n使用高压设备使电缆故障点击穿放电使用高压设备使电缆故障点击穿放电 故障定点故障定点 96山东科汇电气股份有限公司观察重点：声音波形到达的时间观察重点：声音波形到达的时间液晶显示界面97山东科汇电气股份有

50、限公司磁场放大增益调节 n启动高压设备，向电缆施加冲击高压，启动高压设备，向电缆施加冲击高压，使故障点周期性地击穿放电。使故障点周期性地击穿放电。n适当离开测量端一段距离，在电缆埋适当离开测量端一段距离，在电缆埋设处附近的位置上，调整磁场增益旋设处附近的位置上，调整磁场增益旋钮，使仪器能够且仅在高压信号发生钮，使仪器能够且仅在高压信号发生器向电缆施加冲击高压时触发。器向电缆施加冲击高压时触发。n触发时触发时“同步指示同步指示”发光二极管闪亮，发光二极管闪亮，磁场和声音波形更新。磁场和声音波形更新。98山东科汇电气股份有限公司声音放大增益调节 n观察触发后的声音波形，调节声音增益，观察触发后的声