一起电缆高阻故障的查找实例

2019-10-11刘明霞

煤 2019年9期

刘明霞

(潞安环能股份公司王庄煤矿，山西长治 046031)

2018年10月，因工作需要，王庄煤矿从工业广场变电所往矸石山变电所敷设了一条6 kV电压等级的高压电缆，该电缆型号为MYJV22-6/10 kV 3×50 mm2，电缆全称为矿用交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆，电缆全长1 400 m，中间有3个接线盒。本条电缆出工业广场变电所时为架空敷设，经过三堵墙均使用了穿墙管，然后进入轨道走廊(使用电缆沟敷设)，最后架空进入矸石山变电所。电缆部分工作参数为：电缆三相铜导体的额定工作温度为70 ℃，电缆三相铜导体的最高温度不得超过160 ℃，敷设电缆时的环境温度应不低于0 ℃，在空气中敷设时载流量为165 A，电缆敷设时最小弯曲半径为电缆直径的15倍。

从工业广场变电所对该趟电缆试送电时，对应配电盘内的继电保护过流继电器动作，出现跳闸现象。为保障矸石山变电所正常运转，工程技术人员带着仪器迅速赶到现场查找故障。

1 电缆故障检测方法简介

1.1 电缆故障常见类型

电缆故障常见类型一般包括：接地、短路和断线三种。

对于电缆短路故障或电缆断线故障，可以用万用表直接测量，或者用兆欧表摇测绝缘电阻来判断电缆故障类型；对于非直接接地电缆故障或阻值不为零的电缆短路故障，需要用兆欧表摇测电缆芯线间或电缆芯线对地的绝缘电阻，根据其绝缘阻值来判断电缆故障类型。

1.2 电缆故障点检测步骤

电缆故障点检测一般分为：故障类型的诊断、故障点预定位和精确定点三个主要步骤。

故障类型的诊断是为了确定电缆故障点的故障类型,对于接地故障还要判断电缆故障点是属于高阻接地，还是属于低阻接地。

故障点预定位也称故障点测距, 故障点预定位一般有电桥法、低压脉冲法等测试方法。低压脉冲法的原理是用电缆故障测试仪向故障电缆芯线施加脉冲信号，该脉冲信号在电缆芯线中传输，在特性阻抗不均匀处，就会产生反射波，采集入射波形和反射波形并将其呈现在电缆故障测试仪的屏幕上，根据电波在电缆中的传播速度，便可以计算出从仪器测试端到电缆故障点的大致距离，即可初步判定故障点的大致范围。

故障点的精确定点是在电缆故障点预定位的基础上,精确判断电缆故障点所在的实际位置。电缆故障精确定点法主要有声测定点法、感应定点法等。

2 电缆故障点查找

2.1 判断电缆故障类型

为了快速检测出电缆故障，技术人员携带了三套仪器，第一套是电缆故障测试仪，是基于低压脉冲反射电缆故障点波形的检测原理；第二套是电缆高压测试仪，采用的是冲击高压闪络法，因仪器型号较旧，没有回波波形读取的功能；第三套是定点测试仪。

判断电缆故障类型：将电缆两端悬空，把三根电缆芯线露出铜导体的部分尽量分开。用兆欧表摇测电缆三相芯线相互间的绝缘电阻，摇测结果：AB相、BC相、CA相间绝缘电阻均为无穷大。将三相芯线对地充分放电后，再分别摇测三根芯线对地绝缘电阻，摇测结果：A、B相对地绝缘电阻均为无穷大，C相对地为1 MΩ。

因此判断该电缆故障类型为C相对地绝缘降低，且呈高阻性。

2.2 电缆故障点预定位

鉴于电缆C相绝缘电阻较高，决定先用电缆高压测试仪对电缆芯线与绝缘层闪络放电，用高压冲击电缆故障点绝缘降低的位置，使电缆故障点绝缘电阻降低到100 kΩ以下。

电缆高压测试仪接线原理见图1，图中K为电源开关，T为高压试验变压器，V为电压表，D为高压整流硅堆，R为限流电阻，C为高压电容器， Q为放电球间隙，右边放电球接电缆故障芯线。

图1 高压冲击法测试原理

按规程接完线后，调节放电球间隙Q，控制调压器使测试电压不高于25 kV时，球间隙对电缆故障芯线放电。

闪络放电一分钟后，将测试电压降至0 V，切断电源，对仪器及电缆充分放电后，用兆欧表摇测电缆C相绝缘电阻，此时兆欧表显示基本为零。

随后用电缆故障测试仪查找电缆故障点，仍然将电缆A、B相接地，故障测试仪的信号输出接至电缆的C相芯线。按规程开始测试，示波器上出现较为明显的脉冲波形，读取入射脉冲波形与反射脉冲波形在示波器上的间距，经过换算，推断电缆故障点在750 m的位置。至此，电缆故障点预定位完成。

2.3 电缆故障点精确定点

决定采用声测定点法精确定点电缆故障实际位置，使用定点测试仪完成该步骤。首先将电缆高压测试仪按规程接线，降低测试电压，调小放电球间隙，开始对电缆闪络放电。另一组测试人员手持定点测试仪到电缆750 m附近查找故障点，在约760 m的位置，可以听到电缆芯线对绝缘层放电声音最大。摘掉耳机，也可以微弱听到该处“滋、滋”的火花放电声，且此处电缆还略有微微的震动，由此断定电缆故障点的实际位置。

故障原因最终确定为电缆绝缘层损坏所致，处理后电缆恢复送电。