电缆故障波形测试|华意电力

  华意电力是一家专业研发生产电缆故障测试仪的厂家，本公司生产的电缆故障测试仪在行业内都广受好评，以打造最具权威的“电缆故障测试“高压设备供应商而努力。

  在冲击高压闪络法测试中的一个关键的问题是判断故障点是否击穿放电。很多人由于缺乏实践经验，往往以为球间隙放电就可以从屏面上看到正确波形了，其实这种想法是片面的。球间隙的击穿与否只与两球间的距离及所加电压幅度有关，距离越大，击穿所需要的电压就越高，通过球间隙加到电缆上的电压就越高。而电缆故障点能否被击穿仅仅取决于电缆上得到的冲击电压的高低。球间隙太小，击穿时加到电缆上的电压可能低到无法电离击穿故障点，这种情况下，球间隙看来是被击穿了，但是电缆故障点并没有被击穿，因此就无阶跃电压反射回来。在屏幕上仅能看到负高压在传到电缆终端被反射的终端反射波，无法测出故障距离，故障点未被击穿的典型波形图如图4所示。

1. 故障点在终端或者接近终端时的波形判别

  在用脉冲电压闪络法测试时，在显示屏幕上，对于故障点在电缆终端或接近终端端头的情况，显示的波形往往有所不同。故障点就在测试端的电缆头或接近测试端（10~30米）时，要精确读书往往是很困难的，一般用平均值来估读故障点的距离。

  为了避免故障点放电前冲击电压波在终端头的反射，在故障相终端头与任一无故障点要连一跨接线。这样，冲击电压波到终端时将沿跨接线传至无故障相，不会有终端反射的情况，即可得到正常的测试波形。

2. 电缆实测波形

  下面所列的波形均一些电缆故障实际测试波形案例；

（1）自用变电缆实测波形

  某集团供电车间自用变电缆实测波形结果见图5，次波形为故障点距离测试端很近的波形，由于距离很近，中间无延迟，上升沿与下降沿已十分接近，波形近似。

（2）变压器电缆故障实测波形

  某集团变压器电缆故障波形见图6，用电感冲闪法，在2T对A相进行故障点的测试，精确故障点的位置，故障点约在4T的10米处。该电缆的测试波形为一典型的故障点在靠近电缆终端的波形。

（3）低压电缆故障实测波形

  某厂综合变电所至铸造车间低压电缆故障实测波形见图7，该电缆测试波形为故障点在中间段切故障点距离测试端较远的波形，中间延迟过程比较长，此波形始终点较明显，比较容易判读。

  1.低压脉冲测量法

  适用于低阻、接地故障及短路故障的寻测，电缆相间或相对地绝缘电阻在几百欧姆以内可认为是低阻故障。终始端头故障的绝缘电阻小于电缆的特性阻抗（不大于50Ω）才认为是低阻故障，接线如图1。

  波形分析：若发送脉冲为负极性，反射脉冲同为负极性，则为开路故障或电缆终端反射；若反射脉冲为正脉冲，则为断路或接地故障反射；电缆中间接头也有反射，但幅度不会超过故障点反射。

2.高阻故障寻测时波形分析

（1）直流高压闪络法：适用于闪络性高阻故障，当电缆的泄露电缆值在直流电压加到一定数值时突然增大，并远远超过电缆规程所要求的规范值，电流表有时还有不断闪动现象，这种故障为闪络性高阻故障。实验方法如图2。

  工作原理：按图2接线后，升高电压，通常是几万伏（当然低于最高试验电压），此时闪测仪处于待测状态，电压身高到一定值后，故障点闪络，闪测仪即可显示出测量波形。

  波形图如图3，故障点被击穿而形成的短路电弧使故障点电压瞬间突变到零，即产生一个与所加直流负高压极性相反的正突跳电压，它沿电缆向测试端传播，与t1时刻到达测试端，这个正突跳电压波在测试端产生正反射，这个反射波又沿电缆向故障点传播，在到达故障点时又会被短路电弧反射而产生一个负向突跳电压波并在t2到达测试端，独处波形起始到下降处拐点间的实际间隔时间，再根据电波在电缆中的传播速度，即可知故障点距离。

（2）冲击高压闪络法：主要用于测试泄露性高阻故障及电缆相间或相对地间有绝缘电阻的故障，但它是不能用低压脉冲测试的一类故障。如果故障点不形成闪络可用此方法，接线如图4。

测试波形如图5

  该波形为典型的故障点在中间段的测试波形。

  工作原理：电源接上后，整流器对电容器C充电，当充电电压高到一定数值时，球间隙被击穿，电容器C的电压通过球间隙的短路电弧和一小电感L直接加到电缆的测试端。这个冲击电压波沿电缆向故障点传播。只要电压的峰值足够大，故障点就会因为电离而放电（注：因为要是故障点闪络放电，不但需要足够高的电压，还需要一定的电压持续时间），故障点放电所产生的短路电弧使沿电缆送去的电压波反射回去。因此，电压波就在电缆端头和故障点之间来回反射。为了使反射波不至于被测试端并联的大电容C短路，在电缆和球间隙之间串接一电感线圈L组成电感微分电路。因为电感对突跳电压有较大的阻抗，有了它，就可以借助于闪测仪观察到来回反射的电压波形。

  只要测出波形的第一个上突跳拐点A到第一个负脉冲下突跳拐点B间的时间T，即可测出故障点到测试端的距离。