綜合分析和掌握以下幾點(diǎn)是我們發(fā)現(xiàn)電纜故障的關(guān)鍵:
1.確定電纜故障屬于開路故障、低阻故障還是高阻故障；
2.了解線纜的長度和具體走向；
3.確定電纜長度和中間頭的大致位置；
4.電纜故障是否與變電站速斷保護(hù)動(dòng)作有關(guān)；
5.電纜周圍是否有工程施工開挖，是否有不明聲音；
6.電纜埋深和現(xiàn)場環(huán)境。
1.電纜故障的粗略測量
電力電纜故障查找通常有兩個(gè)步驟:首先在電纜一端粗略測量電纜故障點(diǎn)，確定故障點(diǎn)的大致位置；其次，在粗測范圍內(nèi)，精確定位故障點(diǎn)。
電纜粗略測量的常用方法有:電橋回路法、二(三)次脈沖法、閃絡(luò)法(沖擊閃絡(luò)法、DC閃絡(luò)法)。
橋回路法主要用于測試電力電纜單相接地、相間短路或短路接地的故障距離。根據(jù)電纜故障短路接地電阻的不同，可分別選用高壓橋回路法和低壓橋回路法。這種測距方法是基于電纜沿線均勻，電纜長度與纜芯電阻成正比的特性。根據(jù)惠斯登電橋原理，在電橋電路中引入電纜短路接地故障點(diǎn)兩側(cè)的回路電阻，測量其比值。根據(jù)測得的比率和已知的電纜長度，計(jì)算從測量端到故障點(diǎn)的距離。
第二種脈沖法是在電纜的測試端對故障電纜施加一定電壓電平和能量的高壓脈沖，使電纜的高阻故障點(diǎn)產(chǎn)生擊穿和電弧。同時(shí)在測試端增加一個(gè)用于測量的低壓脈沖。當(dāng)測量脈沖到達(dá)電纜高阻故障點(diǎn)時(shí)，遇到電弧，在電弧表面反射。電弧閃絡(luò)時(shí)，高阻故障變成瞬時(shí)短路故障，低壓測量脈沖在阻抗特性上會(huì)發(fā)生明顯變化，使得閃絡(luò)測量的波形變成低壓脈沖的短路波形，使得波形判別特別簡單明了。
三重脈沖法是在不擊穿被測電纜故障點(diǎn)的情況下，先測量低壓脈沖的反射波形，然后用高壓脈沖擊穿電纜故障點(diǎn)產(chǎn)生電弧。當(dāng)電弧電壓下降到一定值時(shí)，觸發(fā)中壓脈沖穩(wěn)定并延長電弧時(shí)間，然后發(fā)出低壓脈沖，從而獲得故障點(diǎn)的反射波形。兩個(gè)波形疊加后也可以發(fā)現(xiàn)，發(fā)散點(diǎn)就是故障點(diǎn)對應(yīng)的位置。由于采用中壓脈沖來穩(wěn)定和延長電弧時(shí)間，因此比二次脈沖法更容易獲得故障點(diǎn)波形。
閃絡(luò)俗稱放電，即測試儀利用電纜故障點(diǎn)在高壓作用下閃絡(luò)放電的原理，形成瞬時(shí)短路故障，同時(shí)產(chǎn)生回波信號對其進(jìn)行測試。通過測量兩個(gè)回波信號之間的時(shí)間差，可以計(jì)算出故障點(diǎn)到測試端的距離。
理論上，脈沖法只能粗略測量低電阻故障，而沖擊閃絡(luò)法可以粗略測量高電阻故障。
需要注意的是，測試故障點(diǎn)時(shí)由于阻抗變化的不穩(wěn)定性，實(shí)際波形與理論波形有一定的差距。在實(shí)際操作中，需要仔細(xì)采樣幾次，以選擇更清晰的波形。電纜故障粗測采用脈沖法，閃光法比其他方法更有效。為了快速準(zhǔn)確地定位電纜故障點(diǎn)，快速縮小精確定位范圍非常重要，可以贏得大量寶貴的時(shí)間。
二、快速準(zhǔn)確定位電纜故障點(diǎn)
為了準(zhǔn)確定位電纜故障點(diǎn)，充分利用和合理選擇測試設(shè)備，這也是提高效率和贏得時(shí)間的必備條件。目前國內(nèi)常用的方法是高壓沖擊法。
高壓脈沖法的原理是:升壓器通過調(diào)節(jié)調(diào)壓器的電壓產(chǎn)生高壓，由電阻限壓，二極管整流給電容充電。當(dāng)電容電壓上升到間隙放電電壓時(shí)，間隙放電向故障電纜釋放沖擊電流，電流產(chǎn)生聲波通過故障點(diǎn)。聲音放大器用于查找故障點(diǎn)。這個(gè)方法非常準(zhǔn)確有效，這里最重要的是讓故障點(diǎn)的聲音足夠大，頻率合適。要在故障點(diǎn)產(chǎn)生足夠的聲音，關(guān)鍵取決于脈沖電流的大小。沖擊電流取決于電容器C的容量和放電間隙。增加間隙放電電壓會(huì)增加，但如果電壓過高，對電纜和設(shè)備都是一種威脅。因此，在選擇和控制設(shè)備和元件時(shí)，必須做好計(jì)算，不能超過其額定值。
當(dāng)高壓沖擊法放電時(shí)，通過聲學(xué)測量、聲磁同步檢測和音頻感應(yīng)可以準(zhǔn)確定位電纜故障。這是因?yàn)樵陔娎|故障定位中，無論采用哪種儀器和測量方法，都不可避免地存在誤差。為了減少開挖，定位后必須進(jìn)行精確定位。常用的方法有:
(1)聲學(xué)測量方法
目前是國內(nèi)最常用的定點(diǎn)方式。故障定位后，在故障電纜上施加足夠高的沖擊電壓，故障點(diǎn)的閃絡(luò)放電會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的放電聲，并傳遞到地面。利用這一現(xiàn)象定點(diǎn)，可以準(zhǔn)確地找出故障點(diǎn)。
(2)聲磁同步探測法
聽聲音信號時(shí)，用磁性天線接收脈沖磁場信號，用電表或光電指示器。如果耳機(jī)聽到的聲音與儀表指針的擺動(dòng)或光電信號同步，可以判斷聲音是故障點(diǎn)放電引起的，故障點(diǎn)就在附近。
(3)音頻誘導(dǎo)法
一般用于檢測故障電阻小于10KΩ的電阻性故障。音頻信號發(fā)生器用于向待測電纜注入音頻電流。在地面上，用探頭接收沿被測電纜路徑的電磁場信號，放大后送入耳機(jī)或指示儀表，確定故障點(diǎn)的位置。
在實(shí)際測量中，可以將上述三種方法結(jié)合起來，大大提高電纜故障精確定位的效率。需要注意的是，聲磁同步探測法抗無線聲干擾能力較差，需要在實(shí)際中根據(jù)現(xiàn)場情況修正接收頻率。
結(jié)合以上分析，我們可以總結(jié)出以下故障排除經(jīng)驗(yàn):
1.當(dāng)電纜在運(yùn)行中出現(xiàn)故障時(shí)，可將電纜的一端短接到另一端，用萬用表快速判斷電纜是否開路。
2.如果故障是高阻，可以用閃測法大致測出故障范圍。
3.最好用脈沖法粗略測量低電阻或開路故障電纜的故障范圍。
4.沖擊法精確定位。定位前需要注意的一點(diǎn)，最好知道線纜中間接頭的位置，配合粗測的方法定位是否是接頭，因?yàn)榻宇^故障率高，可以節(jié)省很多時(shí)間。按照這樣的步驟，電纜故障的準(zhǔn)確定位必將迅速排除故障，最大限度地減少故障造成的損失。