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，總結電纜故障類型的判別依據，提出了基于直流高壓發生器的直流高壓測試法，通過波形分析和計算，對高壓電纜高阻閃絡性故障和泄露性故障進行測試，配合聲測法達到故障點精確定位的目標。此方法簡捷準確、高效直觀，可對絕大多數高壓電纜故障做出有效檢測。

在工程施工和供電設備運行過程中，高壓電纜故障極為常見，嚴重影響工程受、送電的正常進行或造成大面積停產。傳統采用電橋法、脈沖法等對絕緣電阻較低的高壓電纜故障進行檢測，但對大多數高阻性故障，往往需使用專用電纜故障測試設備進行檢測，或者采用故障燒穿手段，費時、費工，并給故障點探測帶來很大困難。在不具備故障測試設備并且時間緊迫等環境下，如何快速、準確地判斷電纜故障類型，選擇經濟、有效的測試方法精確測量電纜故障點，是解決高壓電纜故障問題的關鍵。

  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的絕緣損壞而引發的，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：電纜導體的一相或幾相對地的絕緣電阻低于100KΩ，或相與相之間的絕緣電阻低于100KΩ，導體連續性良好。

  高阻故障：電纜的高電阻故障是指體與鉛護層或導體與導體之間的絕緣電阻值遠低于正常值，單大于100KΩ，而芯線連續性良好。高阻故障分為：泄露性故障、閃絡性故障、短路故障等。

  泄露性故障：進行高壓電纜交接或預防性試驗時，泄露電流隨試驗電壓的增高而增大，在實驗電壓升高到要求值或遠低于要求值時，泄露電流超過規范值。

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

  斷路故障：電纜導體的一相或幾相在進行導體連續性試驗時發現斷線，而對地的絕緣電阻正常或較高。

  準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。在確認電纜故障類型后，首先進行故障點的初測，確定故障的大致范圍，然后再用精測法對故障點進行精確定位。工程實踐證明，絕大多數高壓電纜故障屬于高阻泄露性故障和高阻閃絡性故障，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.閃絡性故障測試

  高壓電纜的閃絡性故障極為普遍，凡是試驗過程擊穿的電纜幾乎都有閃絡過程，運行中擊穿的電纜故障，約半數也有閃絡過程。該類故障采用以下直流高壓發生器與數字示波器相配合的直流高壓測試法，所測出的波形精度高，便于分析和計算。

  通常進行高壓電纜故障測試使用分體式高壓設備，由自耦調壓器、升壓變壓器、高壓硅堆及測試儀等組成，該測試方法設備多、接線復雜，高壓輸出通過自耦調壓器調節，不易準確控制高壓幅值，且放電時間難于調節，閃絡放電極易損壞設備，保護可靠性低，設備需人工操作放電，安全性能差。

  直流高壓發生器主要用于電氣設備直流高壓試驗及泄漏電流測量，通過多圈精密電位器調節高壓輸出，采用數字式過壓保護，實踐證明，采用直流高壓發生器，具有電壓穩定性好、精密高，輕便靈活等優點，使測試設備大大精減，輕便靈活等優點，使測試設備大大精減，測試精度和效率大為提高，采用直流高壓法測試閃絡性故障線路如圖1所示。

  本文對高壓電纜故障分析和故障測量方法進行了探討，結果表明，采用直流高壓發生器與數字示波器的直流高壓測試法，配合聲測法精確定位，可以對高壓電纜閃絡性和泄露性高阻故障進行有效測量，從而達到準確、快速排出故障，節省大量人工和時間的目的。