電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，高壓電力電纜在運(yùn)行了一定的年限后，其故障發(fā)生率會(huì)隨著運(yùn)行年限逐年成上升趨勢(shì)。而高壓電力電纜運(yùn)行環(huán)境較特殊，電纜發(fā)生故障時(shí)，由于深埋于地面以下，查找難度比架空線要大的多，且故障測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣、各類噪音大，利用傳統(tǒng)的精確定點(diǎn)法很難精確快速的找到故障點(diǎn)，這就嚴(yán)重影響了城市供電系統(tǒng)的供電可靠性，影響了城市居民的正常生活。
電纜故障原因
分析電力電纜發(fā)生故障的原因，對(duì)減少電纜的損壞、高效快速判定故障點(diǎn)等具有十分重要的意義。從筆者長(zhǎng)期的工作經(jīng)驗(yàn)看，電力電纜故障大致可以分為以下幾大類：
1）機(jī)械損傷：包括直接受外力破壞；施工損傷；自然損傷等。機(jī)械損傷類故障比較常見(jiàn)，占故障率約為50%～60%，造成停電事故的幾率極大。
2）絕緣老化變質(zhì)：電纜絕緣長(zhǎng)期在電和熱的作用下運(yùn)行，其物理性能會(huì)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致其絕緣強(qiáng)度降低或介質(zhì)損耗增大而最終引起絕緣崩潰者為絕緣老化，絕緣老化故障率約占20％左右。引起絕緣過(guò)早老化的主要原因有：電纜選型不當(dāng)，長(zhǎng)期過(guò)壓運(yùn)行；電纜線路周圍靠近熱源；電纜工作在與電纜絕緣起不良化學(xué)反應(yīng)的環(huán)境中；絕緣介質(zhì)內(nèi)部氣息在
電場(chǎng)的作用下產(chǎn)生游離使絕緣下降。
3）絕緣受潮：電力電纜要安全可靠運(yùn)行，首先要保證電纜絕緣層的完整性。電纜絕緣介質(zhì)受潮是電力電纜發(fā)生故障的又一主要原因，大約占故障率的10％左右。電力電纜絕緣介質(zhì)受潮一般可在絕緣電阻或直流耐壓試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，表現(xiàn)為電纜整體絕緣電阻降低，泄漏電流增大等特性。造成絕緣受潮的原因有：主要有接頭盒或終端盒結(jié)構(gòu)不密封或安裝不良導(dǎo)致進(jìn)水、電纜制造不良有小孔或裂縫、金屬護(hù)套被外物刺傷或腐蝕穿孔等。
4）其它原因：電力電纜因雷擊或其他沖擊過(guò)電壓而損壞的情況；過(guò)負(fù)荷等原因產(chǎn)生電纜過(guò)熱；電纜本休或是電纜附件等產(chǎn)品質(zhì)量缺陷。
電纜故障測(cè)試
2.1檢測(cè)步驟
對(duì)電力電纜故障的診斷，無(wú)論采用哪種檢測(cè)方法，均需按照一定的程序和步驟進(jìn)行。首先確定電纜故障類型。然后，當(dāng)確定了故障電纜可能的故障類型后，就可以根據(jù)對(duì)應(yīng)的故障性質(zhì)選擇恰當(dāng)?shù)臏y(cè)試方法粗略的測(cè)出故障點(diǎn)到測(cè)試端的距離。最后，在判斷出故障點(diǎn)所處的大概位置后，通過(guò)精測(cè)定點(diǎn)獲得準(zhǔn)確地故障點(diǎn)。
2.2傳統(tǒng)測(cè)試方法
傳統(tǒng)的電纜故障測(cè)試方法有電橋法、低壓脈沖反射法、脈沖電壓法、脈沖電流法、直閃法等：
1）電橋法：該法為經(jīng)典測(cè)試方法。將被測(cè)電纜終端故障相與非故障相短接，電橋兩臂分別接故障相與非故障相，調(diào)節(jié)電橋平衡，可得出電纜故障點(diǎn)到測(cè)量端及末端的距離。電力電纜的高阻故障幾乎占故障總數(shù)的90％以上，包括低壓電橋法和高壓電橋法。
2）低壓脈沖反射法：利用傳輸線的電波反射現(xiàn)象，通過(guò)計(jì)量發(fā)射脈沖與故障點(diǎn)反射脈沖之間的時(shí)差來(lái)進(jìn)行測(cè)距。據(jù)統(tǒng)計(jì)，用低壓脈沖法測(cè)定的電纜低阻或開(kāi)路故障，約占電纜故障總數(shù)的10％。低壓脈沖反射法適用于低阻短路或接地、斷線(開(kāi)路)性故障，并可測(cè)試電纜的全長(zhǎng)和電波在電纜中的傳播速度。
3）脈沖電壓法：將電纜故障在直流或脈沖高壓信號(hào)下?lián)舸?，然后通過(guò)記錄放電脈沖在測(cè)量點(diǎn)與故障點(diǎn)往返一次所需的時(shí)間來(lái)測(cè)距。包括直流高壓閃絡(luò)測(cè)量法(直閃法)和沖擊高壓閃絡(luò)測(cè)量法(沖閃法)。
4）脈沖電流法：實(shí)際上是閃絡(luò)法的另一種形式。它通過(guò)記錄測(cè)量故障點(diǎn)擊穿時(shí)產(chǎn)生的電流行波信號(hào)，在故障點(diǎn)與參考點(diǎn)往返一次所需的時(shí)間來(lái)測(cè)距。這種方法用互感器將脈沖電流耦合出來(lái)，波形較簡(jiǎn)單，較安全。
5）直閃法：直流高壓閃絡(luò)法簡(jiǎn)稱直閃法，該方法適于高阻閃絡(luò)性故障，即故障點(diǎn)未形成電阻通道(或雖形成電阻通道，但阻值很高)，當(dāng)外施電壓達(dá)到一定值時(shí)(一般為數(shù)千伏或上萬(wàn)伏)產(chǎn)生閃絡(luò)擊穿。
