电缆线路故障分类及性质诊断：接地、短路、断线、闪络性、混合性故障全解析

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单芯电缆结构

2、电缆线路故障分类及性质诊断

故障分类

1、接地故障：电缆一芯主绝缘对地击穿故障（最常见）。

2、短路故障：电缆两芯或三芯短路（交钥匙电缆）。

3、断线故障：电缆的一根或多根线芯被故障电流烧坏或被机械外力拉断，导致导体完全断开。

4、闪络故障：一般发生在电压试验击穿时，多发生在中间接头或端子处。

5、混合故障：同时具有上述接地、短路、断线性质中的两种以上的故障。

失败原因

1、外力损坏：

(1)直接外力破坏

(2)由于外力破坏，导致电缆后期出现隐性外力故障。

2、绝缘受潮（配件密封不良或本体有小孔）。

3、绝缘老化、劣化（过热）。

4、过压。

5、制造质量、设计质量、施工质量。

6、外保护层受地下酸碱腐蚀。

失效机理

自然诊断

1. 测试击穿性能的测定

(1)单相接地：所有分相屏蔽电缆均单相接地。

(2) 相间短路：交钥匙电缆。

(3)闪络故障：当电压上升到一定值时，绝缘水平下降，发生击穿放电；当电压下降时，绝缘恢复，击穿放电停止。

2、常见操作故障

3. 判断运行故障的性质

(1)单相接地故障：用绝缘电阻表测量A地、B地、C地的绝缘电阻值。测量时另外两相不接地。

(2)相间短路故障：测量AB、BC、CA的绝缘电阻值，判断是否存在相间短路。

(3)断线故障：

1）在故障电缆的另一端，将A、B、C三相短路，不接地。用万用表测试端测量相间电阻是否为零。

例子：

① 若各相为零，则三相均无断线； ②若AB为零，BC、CA不为零，则C相断开； ③若AB、BC、CA不为零，则两相或三相断线。

2）将故障电缆另一端的A、B、C三相接地，用万用表测量测试端A、B、C三相的接地电阻。

例：摇动故障电缆时，应先用兆欧表和万用表摇动故障电缆线路开路一侧的三相电缆，以确定是否有断线，然后再将另一端的电缆开路或要求变电站打开地刀。接地故障诊断。

4、高阻、低阻故障的判定

所谓高阻和低阻电缆故障的区分，不能简单地用具体的电阻值来定义，而必须根据故障查找设备的灵敏度来确定。

3、电缆线路故障的初步检测

桥接法

一、原理

将被测电缆的故障相和非故障相短路，将电桥的两臂分别连接到故障相和非故障相，调节电桥两臂上的可调电阻来平衡桥，并利用比例关系和已知的故障距离可以从电缆的长度确定。

二、适用范围及限制

脉冲法

1、低压脉冲法（低压脉冲比较法）

(一)原理

测试时，从测试端向电缆输入低压脉冲信号。脉冲信号沿着电缆传播。当遇到电缆线路中波阻抗不匹配点，如电缆断线故障点或低阻短路时，故障点、电缆接头、电缆终端等都会产生波反射，反射波将传回测试端并由仪器记录。

（二）基本数据

(3) 测量波形

（四）适用范围

2.二次脉冲法（多次脉冲法）

(一)原理

通过高压发生器向故障电缆施加高压脉冲，在故障点引起电弧放电，以降低故障点电阻。此时，向电缆中注入低压脉冲信号。故障电弧熄灭后，向故障电缆注入低压脉冲信号。通过比较前后两次低压脉冲反射波形，波形明显发散点之间的距离即为故障距离。

(2) 测量波形

（三）适用范围及概要：

3、脉冲电流法

(一)原理

采用直流高压闪络或冲击高压闪络击穿电缆故障点。采用线性电流耦合器采集电缆中的电流波信号，根据测试端电流波信号与故障点的时间差进行计算。到故障点的距离。

(2) 测量波形

近距离故障脉冲电流闪断波形

（三）适用范围及概要：

4、电缆线路的识别

使用竣工图进行距离测量

电缆路径检测

1. 目的

解决了城市改造频繁、图纸中参照物消失、用户对电缆数据存储缺乏意识、竣工后无法保存电缆路径数据等问题。

2、原理

在被测电缆上添加特定频率的电流信号，通过接收电缆周围电流信号产生的磁场信号来寻找电缆路径并识别被测电缆。

3. 方法

(1)直连法； (2)夹紧法； (3)归纳法。

4. 总结

电缆识别

1、正确确定并联敷设的多条电缆中已停电、需要维修或切断的电缆线路。常用的方法是脉冲信号法。

5、电缆故障的准确判断

查明

电缆运行或维护技术人员根据电缆故障预定位结果，利用仪器设备，准确定位电缆故障点附近电缆故障点的过程。这一步的结论是在0.1米范围内精确定位故障点的位置。

精确定点方法

1. 声学测量方法

直流高压测试设备用于对电容器进行充电和储存能量。当电压达到一定值时，球隙击穿，高压检测设备和电容器上的能量通过球隙向电缆故障点放电，产生机械振动声波，从而利用定点检测装置。仪器确定故障点的位置。

适用范围：除接地电阻特别低的接地故障外一般适用。

2、音频感应法

主要用于查找金属短路故障。在发生金属短路的两部分之间加入音频电流信号后，故障点正上方的音频信号接收器接收到的信号会突然增大。经过故障点后，音频信号会明显减弱或消失，可用此方法查找故障点。

适用范围：短路故障

3、声磁同步法

对电缆施加冲击直流高压使故障点放电。放电瞬间，电缆金属护套与大地形成的回路中形成感应环流，从而在电缆周围产生脉冲磁场。采用感应接收仪接收故障点发出的脉冲磁场信号和放电声信号。探头检测到的声信号和磁信号的时间间隔最小的点就是故障点。

适用范围：

4. 阶跃电压法

对被测电缆施加脉动或脉冲信号。如果电缆故障点损坏并接地，故障点附近就会出现由强到弱的方向性电场梯度。沿电缆路径的测量设备可以测量信号的幅度和方向。在故障点前后，检流计指针指向相反的方向，从而找到电缆的故障点。

典型应用：

6. 常见问题及总结