高壓電纜故障測試

本文通過介紹高壓電纜故障的測量和分析，總結(jié)電纜故障類型的判別依據(jù)，提出了基于直流高壓發(fā)生器的直流高壓測試法，通過波形分析和計(jì)算，對(duì)高壓電纜高阻閃絡(luò)性故障和泄露性故障進(jìn)行測試，配合聲測法達(dá)到故障點(diǎn)精確定位的目標(biāo)。此方法簡捷準(zhǔn)確、高效直觀，可對(duì)絕大多數(shù)高壓電纜故障做出有效檢測。

在工程施工和供電設(shè)備運(yùn)行過程中，高壓電纜故障極為常見，嚴(yán)重影響工程受、送電的正常進(jìn)行或造成大面積停產(chǎn)。傳統(tǒng)采用電橋法、脈沖法等對(duì)絕緣電阻較低的高壓電纜故障進(jìn)行檢測，但對(duì)大多數(shù)高阻性故障，往往需使用專用電纜故障測試設(shè)備進(jìn)行檢測，或者采用故障燒穿手段，費(fèi)時(shí)、費(fèi)工，并給故障點(diǎn)探測帶來很大困難。在不具備故障測試設(shè)備并且時(shí)間緊迫等環(huán)境下，如何快速、準(zhǔn)確地判斷電纜故障類型，選擇經(jīng)濟(jì)、有效的測試方法精確測量電纜故障點(diǎn)，是解決高壓電纜故障問題的關(guān)鍵。

  高壓電纜故障類型的測量

  高壓電纜故障主要是由于故障點(diǎn)的絕緣損壞而引發(fā)的，可以采用測量絕緣電阻值以及泄露電流值來判斷電纜故障類型。一般故障類型可分為低阻故障和高阻故障兩大類。

  低阻故障：電纜導(dǎo)體的一相或幾相對(duì)地的絕緣電阻低于100KΩ，或相與相之間的絕緣電阻低于100KΩ，導(dǎo)體連續(xù)性良好。

  高阻故障：電纜的高電阻故障是指體與鉛護(hù)層或?qū)w與導(dǎo)體之間的絕緣電阻值遠(yuǎn)低于正常值，單大于100KΩ，而芯線連續(xù)性良好。高阻故障分為：泄露性故障、閃絡(luò)性故障、短路故障等。

  泄露性故障：進(jìn)行高壓電纜交接或預(yù)防性試驗(yàn)時(shí)，泄露電流隨試驗(yàn)電壓的增高而增大，在實(shí)驗(yàn)電壓升高到要求值或遠(yuǎn)低于要求值時(shí)，泄露電流超過規(guī)范值。

  閃絡(luò)性故障：當(dāng)試驗(yàn)電壓升至一定值（低于規(guī)范所要求的耐壓值），電纜泄露電流突然升高且呈規(guī)律性擺動(dòng)，電壓稍有下降此現(xiàn)象立即消失，但電纜仍有很高的絕緣電阻，這表明電纜存在故障，而這種故障點(diǎn)沒有形成穩(wěn)定的電阻通道，只有放電間隙或形成閃絡(luò)電弧現(xiàn)象。

  斷路故障：電纜導(dǎo)體的一相或幾相在進(jìn)行導(dǎo)體連續(xù)性試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)斷線，而對(duì)地的絕緣電阻正常或較高。

  準(zhǔn)確地測量和判斷電纜故障類型，是正確選擇電纜故障測試方法的必要條件。在確認(rèn)電纜故障類型后，首先進(jìn)行故障點(diǎn)的初測，確定故障的大致范圍，然后再用精測法對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行精確定位。工程實(shí)踐證明，絕大多數(shù)高壓電纜故障屬于高阻泄露性故障和高阻閃絡(luò)性故障，且此類故障較其它故障難于探測，采用直流高壓法進(jìn)行故障測試是最為直接有效的手段。

直流高壓法故障測試

1.閃絡(luò)性故障測試

  高壓電纜的閃絡(luò)性故障極為普遍，凡是試驗(yàn)過程擊穿的電纜幾乎都有閃絡(luò)過程，運(yùn)行中擊穿的電纜故障，約半數(shù)也有閃絡(luò)過程。該類故障采用以下直流高壓發(fā)生器與數(shù)字示波器相配合的直流高壓測試法，所測出的波形精度高，便于分析和計(jì)算。

  通常進(jìn)行高壓電纜故障測試使用分體式高壓設(shè)備，由自耦調(diào)壓器、升壓變壓器、高壓硅堆及測試儀等組成，該測試方法設(shè)備多、接線復(fù)雜，高壓輸出通過自耦調(diào)壓器調(diào)節(jié)，不易準(zhǔn)確控制高壓幅值，且放電時(shí)間難于調(diào)節(jié)，閃絡(luò)放電極易損壞設(shè)備，保護(hù)可靠性低，設(shè)備需人工操作放電，安全性能差。

  直流高壓發(fā)生器主要用于電氣設(shè)備直流高壓試驗(yàn)及泄漏電流測量，通過多圈精密電位器調(diào)節(jié)高壓輸出，采用數(shù)字式過壓保護(hù)，實(shí)踐證明，采用直流高壓發(fā)生器，具有電壓穩(wěn)定性好、精密高，輕便靈活等優(yōu)點(diǎn)，使測試設(shè)備大大精減，輕便靈活等優(yōu)點(diǎn)，使測試設(shè)備大大精減，測試精度和效率大為提高，采用直流高壓法測試閃絡(luò)性故障線路如圖1所示。

  本文對(duì)高壓電纜故障分析和故障測量方法進(jìn)行了探討，結(jié)果表明，采用直流高壓發(fā)生器與數(shù)字示波器的直流高壓測試法，配合聲測法精確定位，可以對(duì)高壓電纜閃絡(luò)性和泄露性高阻故障進(jìn)行有效測量，從而達(dá)到準(zhǔn)確、快速排出故障，節(jié)省大量人工和時(shí)間的目的。