测距方法之一——低压脉冲法
适用范围： 低阻短路故障（绝缘故障电阻小于几百欧的故
障）、开路故障。据统计这类故障约占电缆故障的 10%。
低压脉冲法还可用于测量电缆的长度、电磁波 在电缆中的传播速度，还可用于区分电缆的中间头、 T型接头与终端头等。
低压脉冲法工作原理
L=V·Δ t/2
V是电缆的波速度
关于波速度
电力电缆故障探测技术
朱启林
电缆的基本结构
三芯交联聚乙烯电缆
1—线芯 2—内半导体层 3—交联聚乙烯
绝缘层
4—外半导体层 5—填料 6—铜屏蔽层 7—金属护层 （铠装）
8—外绝缘护层
电缆的基本结构
单芯电缆的基本结构 1—线芯 2—绝缘层 3—护层
电力电缆故障探测的特点
• 减少停电时间，提高供电可靠性的关键技术。 • 对技术与经验的要求较高。 (如医生看病） • 七分仪器，三分人。 • 测试的精度要高、速度要快,不能挖开试试看。 • 测试烦琐、复杂、耗时,过程曲折，但充满乐趣，
缘老化。
故障分类
一、按故障电阻与芯线情况分类
1、开路故障 2、短路（低阻）故障 3、高阻（泄漏性）故障 4、高阻（闪络性）故障 二、按表面现象分类 1、开放性故障
2、封闭性故障
故障分类
三、按接地现象分类
1、单相接地故障 2、相间故障 3、多相接地混合性故障
四、按故障位置分类
1、接头故障
2、电缆本体故障
电缆故障探测经常遇到的困难
• 便携式仪器接线复杂，现场易发生接线错误，并 已引起安全性问题；
• 测距波形不太容易分析，得不到正确的故障距离； • 路径太复杂或不知道路径；
• 故障定点时干扰太大（车声、人的脚步声及其他 突然地引起地面震动的声音）或故障电缆的敷设 情况不利于声波的传导；
• 电缆发生了没有放电声音的金属性短路故障。
低压脉冲测试原理的测试公式L=V•△t/2中的V就是电 磁波在电缆中传播的速度，我们简称为波速度；理论分析 表明波速度与电缆的绝缘介质有关，与电缆芯线的线径及 芯线的材料无关，也就是说不管线径பைடு நூலகம்多少线芯是铜芯的 还是铝芯的，只要电缆的绝缘介质一样，波速度就一样。 现在大部分电缆都是交联聚乙烯或油浸纸电缆，它们的参 考数椐是：交联聚乙烯电缆的波速是170-172m/µs、油浸纸 电缆的波速为160 m/µs。
故障点的具体位置。 主要有路径探测与故障精确定位两个阶段组成。
电缆故障探测三步骤
诊断
测距
定点
测距结果 L=360m
004.mpg
L=360m
定点结论： 地面正下方
诊断结果： A相对地绝缘下降
电缆故障测试前的准备工作
一、测试设备准备
首先我们要把测试用的各种仪器仪表带全，检查是否拥有 足够的电力；把电工工具带全；提前把变电站或接线箱上的 钥匙带好；同时带上电源线和可能用到的接地线等！
电力电缆主绝缘故障测距方法
电缆故障测距方法
一、阻抗法 1、传统直流电桥 2、压降比较法 3、直流电阻法（科汇主要把它用于护层故障的探测）
二、行波法（脉冲法） 1、低压脉冲法 2、脉冲电压法 3、脉冲电流法 4、二次脉冲法
关于行波
行波就是以一定速度在线路中传播的电压、电 流波。分为：
电压行波与电流行波; 电压行波与电流行波是伴生的、同时存在的; 行波又分为稳态行波和暂态行波。 行波法故障测距是利用线路中突然出现的暂态 行波在线路中的往返传播测量故障距离。其中： 低压脉冲法与二次脉冲法测量的是测距设备向 线路中输入暂态的电压行波；而脉冲电流法测量的 则是故障点放电产生的电流行波。
低压脉冲反射波的极性
开路（断线）反射：反射脉冲与发射脉冲同极性
发射 脉冲
反射 脉冲
短路（低阻）反射：反射脉冲与发射脉冲反极性
发射 脉冲
反射 脉冲
典型的低压脉冲反射波形
发射脉冲
远端开路反射
接头反射
低阻故障反射
标定反射脉冲的起始点—得到故障距离
纵然电缆的绝缘介质相同，不同厂家的、不同批次 的电缆波速度也不完全相同，如果知道电缆全长，根据 V=2·L△t，就可以推算出电缆的波速度。
V 1 S
L0C0
关于阻抗
行波在波阻抗不匹配点处产生反射
电缆的波阻抗 Z 0
L0 C0
电力电缆的波阻抗值一般在10-40欧左右，
XLPE绝缘电缆的波阻抗一般在20欧左右。
有收获感。
• 必须按步骤开展工作。欲速则不达。
电缆故障产生的的原因
• 了解电缆故障原因，有利于尽快地找到故障点。 • 要注意电缆敷设、维护资料的整理与保存。 • 主要故障原因：
– 机械损伤(外力破坏)：占58%。当时不一定损坏 – 附件制造质量的原因：占27%。接头的制作 – 敷设施工质量的原因：占12%。 – 电缆本体的原因：占3%。电缆的制作工艺与绝
二次脉冲/脉冲电流法
声磁同步法 声磁同步法 声磁同步法
电缆故障测试设备的基本形式
一、便携式
• 电缆故障测距仪 • 电缆故障定点仪 • 高压信号发生器（含分体的和一体化的） • 音频信号发生器（单频、多频） • 路径仪—音频信号接收器 • 电缆识别仪
二、组合式
• 电缆测试车
把上述设备有机的装到车上并加入电缆管理系统和发电 机、耐压设备等
二、人员准备—抢修人员要齐整，分工明确，服从指挥 三、安全保证
到现场后把电缆两端孤立起来使电缆各相之间和对其他地 方留有足够的距离；测试时两端要留人看守以确保安全！
四、了解电缆情况
全长、绝缘性质、接头、耐压等级、路径与何处施过工等。
转 到 探 测 流 程 图
故障性质诊断分类与测试方法选择
故障性质 发生概率
故障探测的基本步骤
一、故障诊断——就是用万用表、兆欧表测量电缆的故障 电阻，并根据故障电阻的大小，判断电缆的故障性质； 了解故障性质、故障原因、敷设环境、运行情况等。 主要有测试准备与故障性质诊断两个阶段组成。
二、故障测距——在电缆一端用仪器测定故障点的距离。 三、故障定点——根据测距结果，在一定范围内精确测定
测距方法选择
定点方法选择
开路故障
短路（低阻） 故障
几乎不发 生
低压电缆 发生较多
低压脉冲法/或按闪络 故障测试
低压脉冲法/脉冲电流 法
按闪络故障测试
声磁同步法/金属性短 路故障用音频信号法
定位
高 100K欧
阻 以下
故 障
100K欧 以上
闪络故障
80%以上 很小
二次脉冲法/脉冲电流 法/电桥法
二次脉冲/脉冲电流法