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高压电缆故障测试
时间：2020-09-24
中试控股是一家专业研发生产电缆故障测试仪的厂家，本中试控股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“电缆故障测试仪“高压设备供应商而努力。
本文通过介绍高压电缆故障的测量和分析，总结电缆故障类型的判别依据，提出了基于直流高压发生器的直流高压测试法，通过波形分析和计算，对高压电缆高阻闪络性故障和泄露性故障进行测试，配合声测法达到故障点精确定位的目标。此方法简捷准确、高效直观，可对绝大多数高压电缆故障做出有效检测。
在工程施工和供电设备运行过程中，高压电缆故障极为常见，严重影响工程受、送电的正常进行或造成大面积停产。传统采用电桥法、脉冲法等对绝缘电阻较低的高压电缆故障进行检测，但对大多数高阻性故障，往往需使用专用电缆故障测试设备进行检测，或者采用故障烧穿手段，费时、费工，并给故障点探测带来很大困难。在不具备故障测试设备并且时间紧迫等环境下，如何快速、准确地判断电缆故障类型，选择经济、有效的测试方法精确测量电缆故障点，是解决高压电缆故障问题的关键。
高压电缆故障类型的测量
高压电缆故障主要是由于故障点的绝缘损坏而引发的，可以采用测量绝缘电阻值以及泄露电流值来判断电缆故障类型。一般故障类型可分为低阻故障和高阻故障两大类。
低阻故障：电缆导体的一相或几相对地的绝缘电阻低于100KΩ，或相与相之间的绝缘电阻低于100KΩ，导体连续性良好。
高阻故障：电缆的高电阻故障是指体与铅护层或导体与导体之间的绝缘电阻值远低于正常值，单大于100KΩ，而芯线连续性良好。高阻故障分为：泄露性故障、闪络性故障、短路故障等。
泄露性故障：进行高压电缆交接或预防性试验时，泄露电流随试验电压的增高而增大，在实验电压升高到要求值或远低于要求值时，泄露电流超过规范值。
闪络性故障：当试验电压升至一定值（低于规范所要求的耐压值），电缆泄露电流突然升高且呈规律性摆动，电压稍有下降此现象立即消失，但电缆仍有极高的绝缘电阻，这表明电缆存在故障，而这种故障点没有形成稳定的电阻通道，只有放电间隙或形成闪络电弧现象。
断路故障：电缆导体的一相或几相在进行导体连续性试验时发现断线，而对地的绝缘电阻正常或较高。
准确地测量和判断电缆故障类型，是正确选择电缆故障测试方法的必要条件。在确认电缆故障类型后，首先进行故障点的初测，确定故障的大致范围，然后再用精测法对故障点进行精确定位。工程实践证明，绝大多数高压电缆故障属于高阻泄露性故障和高阻闪络性故障，且此类故障较其它故障难于探测，采用直流高压法进行故障测试是最为直接有效的手段。
直流高压法故障测试
1.闪络性故障测试
高压电缆的闪络性故障极为普遍，凡是试验过程击穿的电缆几乎都有闪络过程，运行中击穿的电缆故障，约半数也有闪络过程。该类故障采用以下直流高压发生器与数字示波器相配合的直流高压测试法，所测出的波形精度高，便于分析和计算。
通常进行高压电缆故障测试使用分体式高压设备，由自耦调压器、升压变压器、高压硅堆及测试仪等组成，该测试方法设备多、接线复杂，高压输出通过自耦调压器调节，不易准确控制高压幅值，且放电时间难于调节，闪络放电极易损坏设备，保护可靠性低，设备需人工操作放电，安全性能差。
直流高压发生器主要用于电气设备直流高压试验及泄漏电流测量，通过多圈精密电位器调节高压输出，采用数字式过压保护，实践证明，采用直流高压发生器，具有电压稳定性好、精密高，轻便灵活等优点，使测试设备大大精减，轻便灵活等优点，使测试设备大大精减，测试精度和效率大为提高，采用直流高压法测试闪络性故障线路如图1所示。
本文对高压电缆故障分析和故障测量方法进行了探讨，结果表明，采用直流高压发生器与数字示波器的直流高压测试法，配合声测法精确定位，可以对高压电缆闪络性和泄露性高阻故障进行有效测量，从而达到准确、快速排出故障，节省大量人工和时间的目的。
本文通过介绍高压电缆故障的测量和分析，总结电缆故障类型的判别依据，提出了基于直流高压发生器的直流高压测试法，通过波形分析和计算，对高压电缆高阻闪络性故障和泄露性故障进行测试，配合声测法达到故障点精确定位的目标。此方法简捷准确、高效直观，可对绝大多数高压电缆故障做出有效检测。
在工程施工和供电设备运行过程中，高压电缆故障极为常见，严重影响工程受、送电的正常进行或造成大面积停产。传统采用电桥法、脉冲法等对绝缘电阻较低的高压电缆故障进行检测，但对大多数高阻性故障，往往需使用专用电缆故障测试设备进行检测，或者采用故障烧穿手段，费时、费工，并给故障点探测带来很大困难。在不具备故障测试设备并且时间紧迫等环境下，如何快速、准确地判断电缆故障类型，选择经济、有效的测试方法精确测量电缆故障点，是解决高压电缆故障问题的关键。
高压电缆故障类型的测量
高压电缆故障主要是由于故障点的绝缘损坏而引发的，可以采用测量绝缘电阻值以及泄露电流值来判断电缆故障类型。一般故障类型可分为低阻故障和高阻故障两大类。
低阻故障：电缆导体的一相或几相对地的绝缘电阻低于100KΩ，或相与相之间的绝缘电阻低于100KΩ，导体连续性良好。
高阻故障：电缆的高电阻故障是指体与铅护层或导体与导体之间的绝缘电阻值远低于正常值，单大于100KΩ，而芯线连续性良好。高阻故障分为：泄露性故障、闪络性故障、短路故障等。
泄露性故障：进行高压电缆交接或预防性试验时，泄露电流随试验电压的增高而增大，在实验电压升高到要求值或远低于要求值时，泄露电流超过规范值。
闪络性故障：当试验电压升至一定值（低于规范所要求的耐压值），电缆泄露电流突然升高且呈规律性摆动，电压稍有下降此现象立即消失，但电缆仍有极高的绝缘电阻，这表明电缆存在故障，而这种故障点没有形成稳定的电阻通道，只有放电间隙或形成闪络电弧现象。
断路故障：电缆导体的一相或几相在进行导体连续性试验时发现断线，而对地的绝缘电阻正常或较高。
准确地测量和判断电缆故障类型，是正确选择电缆故障测试方法的必要条件。在确认电缆故障类型后，首先进行故障点的初测，确定故障的大致范围，然后再用精测法对故障点进行精确定位。工程实践证明，绝大多数高压电缆故障属于高阻泄露性故障和高阻闪络性故障，且此类故障较其它故障难于探测，采用直流高压法进行故障测试是最为直接有效的手段。
直流高压法故障测试
1.闪络性故障测试
高压电缆的闪络性故障极为普遍，凡是试验过程击穿的电缆几乎都有闪络过程，运行中击穿的电缆故障，约半数也有闪络过程。该类故障采用以下直流高压发生器与数字示波器相配合的直流高压测试法，所测出的波形精度高，便于分析和计算。
通常进行高压电缆故障测试使用分体式高压设备，由自耦调压器、升压变压器、高压硅堆及测试仪等组成，该测试方法设备多、接线复杂，高压输出通过自耦调压器调节，不易准确控制高压幅值，且放电时间难于调节，闪络放电极易损坏设备，保护可靠性低，设备需人工操作放电，安全性能差。
直流高压发生器主要用于电气设备直流高压试验及泄漏电流测量，通过多圈精密电位器调节高压输出，采用数字式过压保护，实践证明，采用直流高压发生器，具有电压稳定性好、精密高，轻便灵活等优点，使测试设备大大精减，轻便灵活等优点，使测试设备大大精减，测试精度和效率大为提高，采用直流高压法测试闪络性故障线路如图1所示。
本文对高压电缆故障分析和故障测量方法进行了探讨，结果表明，采用直流高压发生器与数字示波器的直流高压测试法，配合声测法精确定位，可以对高压电缆闪络性和泄露性高阻故障进行有效测量，从而达到准确、快速排出故障，节省大量人工和时间的目的。
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