電纜故障的最直接原因是絕緣降低而被擊穿。導(dǎo)致絕緣降低的因素很多電纜故障可概括為接地、短路、斷線三類。下面具體分析一下，電纜都有哪些故障?出現(xiàn)故障如何解決?

1、如何判別電纜故障類型?

　　答：正確判斷電纜故障類型是找故障的首要環(huán)節(jié)，需要的儀表為一只高阻計(搖表)和一只萬用表。具體步驟分為兩步：第一步：測量相對地絕緣電阻和相間絕緣電阻，辨認電纜故障相;第二步：檢查電纜導(dǎo)體有無斷線。(1)測量相對地絕緣電阻和相間絕緣電阻時，先用高阻計(搖表)分別測量A對地、B對地、C對地、AB、BC、CA之間的絕緣電阻，找出絕緣電阻數(shù)值不合格的相。如高阻計(搖表)測得數(shù)值為0M歐姆，則換用萬用表復(fù)測。(2)做導(dǎo)體連通性試驗，檢查電纜導(dǎo)體有無斷線時，先將遠端三相導(dǎo)體之間短路并懸空，在近端用萬用表測量相間導(dǎo)體回路電阻，如都為零歐姆則沒有線芯斷線故障;如有為零的數(shù)值，則同時存在斷線故障。

2、電纜故障檢測與定位的程序是什么?

　　答：為了快速、準(zhǔn)確找到電纜故障，需要按照科學(xué)的故障檢測與定位程序：

　　第一步：判斷電纜故障性質(zhì);該步驟需要高阻計和萬用表各一只。

　　第二步：預(yù)定位;粗略測出電纜故障點的距離，該步驟需要高壓電橋、脈沖反射儀或高壓波反射法儀器(如S32系統(tǒng))。

　　第三步：電纜路徑定位;對走向不清楚的電纜路徑進行探測，該步驟需要管線定位儀。

　　第四步：精確定點;根據(jù)預(yù)定位結(jié)果，結(jié)合電纜路徑，精確確定電纜故障點的位置，最終得出故障點的具體地點，允許誤差在0.1米。該步驟需要聲磁時間差法、跨步電壓法或最小扭曲法精確定點儀。

3、電纜故障分類?

　　答：根據(jù)電纜故障定位的程序第一步----判斷電纜故障性質(zhì)，可根據(jù)電纜發(fā)生的位置分為電纜主絕緣故障和電纜外護套故障。在電纜主絕緣故障的基礎(chǔ)上，進一步分為：低阻接地故障、低阻短路故障、斷線故障、高阻接地故障、高阻短路故障、閃絡(luò)型故障、泄露型故障、間歇型故障等。

4、什么叫做死接地故障?解決死接地故障的方法是什么?

　　答：當(dāng)電纜故障相間絕緣電阻或相對地絕緣電阻在0.00-10.00歐姆之間時，電纜專業(yè)人員稱之為“死接地故障”，也叫“零電阻接地故障”或“永久性接地故障”。由于死接地故障點的絕緣電阻很低甚至接近于零，即使采用再大的沖擊能量和沖擊電壓，故障點的放電聲音也很微弱或無法放電，精確定位故障點非常困難。

　　解決死接地故障的方法是采用音頻法，包括音頻絞合法和最小扭曲法。即用大功率音頻發(fā)生器FLG200與電纜連接，發(fā)出音頻信號，然后使用音頻接收機FLE10在故障點附近精確定點。(1)音頻絞合法判斷的方法是故障點正上方的信號最強，而兩邊的信號較弱，特別是故障點至電纜末端一側(cè)的信號很弱。(2)最小扭曲法判斷的方法是賽巴SebaKMT獨有技術(shù)，在賽巴FLE10接收機的顯示器上會自動顯示泄漏電流與距離的曲線，斜率最大的兩點之間就是電纜死接地故障點。

　5、什么故障稱主絕緣故障?

　　答：電纜結(jié)構(gòu)從內(nèi)到外依次是：導(dǎo)體線芯、絕緣層、銅屏蔽層、內(nèi)襯層、鎧裝層、外護套。電纜的絕緣層和外護套都可能發(fā)生絕緣擊穿故障，電纜專業(yè)人員把電纜絕緣層(油紙絕緣層或交聯(lián)絕緣層)發(fā)生的擊穿故障稱為電纜主絕緣故障。

　6、如何根據(jù)故障電纜泄漏電流值來控制升壓范圍?

　　答：電纜發(fā)生故障后，電纜運行單位希望給故障電纜施加適中的脈沖高壓。其中的考慮是，如果施加的脈沖高壓過高，可能會縮短電纜運行壽命;如果施加的脈沖高壓過低，又無法徹底擊穿故障點。因此選擇合適的升壓范圍非常重要。

　　為了測得合適的升壓范圍，在故障性質(zhì)判斷環(huán)節(jié)中，我們需要測量電纜故障點剩余絕緣能承受的最高電壓(殘壓)。具體測試殘壓時，就是在絕緣測試中，高壓單元的電壓表指針掛不住、電流表指針突然偏轉(zhuǎn)時的最高施加電壓。一般在故障預(yù)定位或精確定點時，建議升壓范圍為殘壓的1.0-1.5倍以內(nèi)。

7、影響電纜故障波形的因素有哪些?

　　答：影響電纜故障波形的因素有：

　　(1)電纜的絕緣層材料。如果是油紙電纜或純凈的交聯(lián)聚乙烯材料，則故障波形簡單、清晰;如果是聚氯乙烯材料，受添加劑等影響波傳播特性差，則故障波形衰減很快，故障點反射較難辨認;

　　(3)電纜故障絕緣電阻是否小于1000歐姆，當(dāng)小于1000歐姆時故障點反射波形比較清晰;

　　(4)脈沖反射儀是否有比較法功能，有比較法的脈沖反射儀將好相、壞相的波形在同一屏下同時展示，二者波形的分叉點就是故障點的位置;

　　(5)被測電纜是否有T接分支電纜。如有，則需要有TDR伴侶協(xié)助，在被測主干電纜遠端或分支電纜遠端施加TDR伴侶的開斷信號，使故障點發(fā)射波形與分支電纜遠端分別出來。

　8、在什么情況下的電纜故障無法顯示故障波形?

　　答：(1)當(dāng)脈沖反射儀在低壓脈沖法遇到超過1000歐姆左右的故障電阻時，則電纜故障無法顯示故障波形;(2)當(dāng)脈沖反射儀在高壓波反射法下(包括高級弧反射法、脈沖電流法、二次脈沖法、多次脈沖法、三次脈沖法等)，電纜故障點無法被高壓擊穿、不燃弧時，則電纜故障無法顯示故障波形;(3)當(dāng)脈沖反射儀采樣時刻發(fā)生在高壓波反射法的高壓擊穿之后時，由于采樣時間已在電弧熄滅階段，則電纜故障無法顯示故障波形。

9、TDR電纜故障定位儀的精度一般標(biāo)定都在1%-0.1%，但為何通常稱TDR為電纜故障預(yù)定位儀?

　　答：TDR的全稱是電纜故障時域脈沖反射儀(TimeDomainReflector)，其儀器功能是電纜故障預(yù)定位。不能根據(jù)TDR的預(yù)定位結(jié)果直接開挖，仍需要精確定點儀器。主要原因是：(1)TDR采用時域下的雷達反射技術(shù)，顯示的波形是電壓幅值隨時間或距離的關(guān)系圖。這里的距離是電纜的物理距離，而不是實際路徑長度。因此TDR故障定位儀的精度雖然標(biāo)定在1%-0.1%，但這個精度是基于被測電纜的物理長度，仍需要結(jié)合被測電纜的實際敷設(shè)路徑圖，才能反映到電纜的大致位置。

　　(2)TDR故障定位儀的精度的標(biāo)定過程是：在電纜制造廠里，先用計米器或卷尺測量被測電纜的長度，根據(jù)已知的被測電纜波速度校對TDR的測量誤差，得出TDR的精度。這里的長度都是用計米器或卷尺測量的物理長度。

10、影響TDR精度的哪些?

　　答：影響TDR精度的因素有：(1)波速度V/2是否準(zhǔn)確;平時需要積累各種材料電纜的波速度經(jīng)驗值;(2)適中的增益;增益越大故障點反射越明顯，但同時會帶來波形畸變;增益越小，故障點反射越微弱;(3)設(shè)置的量程是否適中。合適的量程既不是越小越好，也不是越大越好，而應(yīng)該與被測電纜全長的估計值接近而且略大。

11、TDR波速度的因素有哪些?

　　答：電磁波從電纜一端傳播到另外一端需要一定的時間，電纜長度與傳播時間之比，稱為波速度。TDR波速度的因素是電纜絕緣層材質(zhì)。波速度只與電纜的絕緣介質(zhì)材料有關(guān)，而與導(dǎo)體材料、導(dǎo)體截面積無關(guān)。對于不同導(dǎo)體材料制成的電纜，只要絕緣材料相同，其波速度是相同的。

　　12、什么樣的電纜故障稱外護套故障?

　　答：電纜結(jié)構(gòu)從內(nèi)到外依次是：導(dǎo)體線芯、絕緣層、銅屏蔽層、內(nèi)襯層、鎧裝層、外護套。電纜的絕緣層和外護套都可能發(fā)生絕緣擊穿故障，電纜專業(yè)人員把電纜外護套(聚乙烯或聚氯乙烯)發(fā)生的接地故障稱為電纜外護套故障。

13、影響外護套故障精確定位的因素有哪些?

　　答：影響外護套故障精確定位的因素有：

　　(1)電纜敷設(shè)方式;直埋電纜最適合跨步電壓法精確定點;

　　(2)被測電纜周圍的雜散電流;在電氣化鐵路或變電站附近，土壤里雜散電流干擾較大，需要用帶濾波器的跨步電壓法精確定點儀(ESG80);

　　(3)脈動電壓的輸出電流;跨步電壓法需要較大輸出電流的脈動電壓，最好在2kV下有0-250mA輸出電流。

　　(4)跨步電壓法精確定點儀的增益放大倍數(shù)。ESG80可將土壤里的跨步電壓放大12級，6級是直接放大，另外6級是經(jīng)過放大器放大。

14、什么叫聲磁同步，如何根據(jù)聲磁傳播的時間差來對電纜故障進行精確定位

　　答：現(xiàn)場測試時，往往已經(jīng)聽到故障點放電的聲音了，但仍不能精確斷定故障點在何處，通過聲磁同步法就可以解決這類問題。由于電磁場信號傳播速度為光，一般從故障點傳播到精確定點儀傳感器放置處需要的時間為幾個微秒，可以忽略不計。而聲音信號傳播速度慢，一般為314米/秒，因此可根據(jù)精確定點儀傳感器檢測出電磁場、聲音信號的時間差，判斷故障點的遠近，測出時間差最小的點就是故障點。

　　現(xiàn)場操作時，首先根據(jù)預(yù)定位結(jié)果確定電纜故障點的大致范圍，將T16/9精確定點儀傳感器放置在地面，先調(diào)節(jié)磁場信號旋鈕，使電磁場條形圖處于8-9格;然后調(diào)節(jié)聲音信號旋鈕，測的該點的聲磁同步時間差，比如說2.2ms。繼續(xù)沿電纜路徑向近端方向挪動T16/9精確定點儀，如果時間差變大(比如說4.5ms)，則說明真正故障點靠近最初位置。繼續(xù)沿電纜路徑向遠端方向挪動T16/9精確定點儀，如果時間差也變大(比如說7.8ms)，則說明真正故障點一定在最初位置(2.2ms)處。

15、不同電纜故障應(yīng)選用哪些精確定點方法?

　　答：電纜故障精確定點方法一共有三種：

　　(1)聲磁同步法，如T16/9的聲磁時間差法，適合于大多數(shù)高低阻電纜故障;

　　(2)跨步電壓法，如ESG80，適合于380V低壓電纜接地故障或外護套接地故障;

　　(3)音頻法，包括音頻絞合法和最小扭曲法，如FL200死接地故障定位系統(tǒng)，適合于電纜故障相間絕緣電阻或相對地絕緣電阻在0.00-10.00歐姆時的死接地(也叫零電阻故障)。

　16、鐵路信號電纜故障的預(yù)定位及精確定位方法有哪些?

　　答：鐵路信號電纜預(yù)定位方法有：

　　(1)TDR脈沖反射儀，適合1000歐姆及以下的低阻接地、低阻短路或斷線故障，如E15、D30、Miniflex;

　　(2)低壓電橋法，適合高阻接地或高阻短路故障，如5T、KMK70電橋等。

　　鐵路信號電纜精確定點方法有：

　　(1)音頻法，如TR精確定點儀，采用拾波探測技術(shù)可對0歐姆-100千歐的故障進行精確定點。

　　(2)跨步電壓法，如ESG80，適合于信號電纜外護套接地故障。(3)聲磁同步法，如T16/9的聲磁時間差法，適合于新設(shè)信號電纜工程投運前高低阻故障的精確定點。