10 kV电力电缆由于多采用地埋方式，不占用 或少占用地上空间而在城市建设中被普遍应用，有 效解决了城区土地资源有限与配电网建设快速发 展之间的矛盾。随着电缆线路的增加及运行时间 的不断增长，电缆故障成为困扰运行维护人员的一 大难题。一旦发生故障，需要用最短的时间定位出 故障点，尽快处理并恢复供电^[1]。而电力电缆的缺 点是发生故障后较架空线路更难以确定故障点位 置，因此本文针对电力电缆故障检测及故障点定位 方法进行分析。

电力电缆故障复杂多样，按故障表面现象分为 开放性故障、封闭性故障；按接地现象分为接地故 障、相间故障、混合故障；按故障位置分为接头故 障、电缆本体故障；按电阻性质分为断线故障、混线 故障、混合故障，其中，混线故障又分为低阻故障、 高阻故障、闪络性故障^[2]。

针对不同的电缆故障，通常的检测方法有低压 脉冲法、脉冲电流法、二次脉冲法、电桥法、脉冲电 压法等^[3]，本文仅介绍常用的3种检测方法。

低压脉冲法适用于检测低阻故障（故障电阻小 于200 Ω的短路故障）、断路故障，还可用于测量电 缆的长度、电磁波在电缆中的传播速度，区分电缆 的中间头、T型接头与终端头等。

脉冲电流法一般包括冲闪法、直闪法，采用线 性电流耦合器采集电缆中的电流行波信号，生成故 障测试波形图，实现通过波形判断故障情况和测量 故障点距离的目的。直闪法用于检测闪络击穿性 故障，即故障点电阻极高，在用高压试验设备把电 压升到一定值时会产生闪络击穿的故障。冲闪法 也适用于测试大部分闪络性故障，由于直闪法波形 相对简单，容易获得较准确的结果，应尽量使用直 闪法测试。

在高压信号发生器和二次脉冲信号耦合器的 配合下，可采用二次脉冲法来测量高阻及闪络性故 障的故障距离，该方法测出的波形更简单，容易识 别。

以下结合衡水供电公司电力电缆典型故障检 测过程实例，详细分析检测方法以及检测时需要注 意的技术要点。

2012-08-16T10：20，和平西路南5036 线路接 地，用绝缘电阻表初步确定为广厦尚城居民小区支 路10 kV电缆发生接地故障。

为尽快查找到精确的故障位置，首先查阅电缆 档案资料，该支路电缆为10 kV交联聚乙烯绝缘电 缆，2010年6月投运，全长206 m，在距接火杆65 m 处有1个中间接头。

选择接火杆处电缆头为测试点，用2500 V兆欧 表进行故障类型判别，分别测试三相对地电阻：L1 相接地电阻为1 MΩ左右，L2、L3两相绝缘电阻接近 无穷大，初步判断为电缆L1相发生高阻接地故障。 之后分别对L1、L2、L3三相做直流耐压试验，测试结 果为：L1相在22 kV时击穿，L2、L3相通过了25 kV 的试验。由此得出结论为：L1相发生高阻接地故 障，L2、L3相接地良好。

利用电力电缆故障测距仪对电缆长度进行测 量，采用低压脉冲电流法测量电缆的长度，设定测 试波速度为172 m/μs，测得的电缆长度为206 m，电 缆全长测试波形见图 1。可以看出该电缆的长度为 206 m，并且连续性较好，没有发生断线故障。

利用T-305直流高压信号发生器在L1相和钢铠之间进行冲闪测试，调整T-305输出的放电电压 为22 kV，储能电容为2 μF，测得故障距离大约在 62 m处。采用脉冲电流法测得的故障距离结果如 图 2所示。

图 1(Figure 1)

图 1 电缆全长测试波形

图 2(Figure 2)

图 2 脉冲电流法故障测距波形

由于故障距离较短，通过脉冲电流波形精确判 断故障距离。为了进一步验证故障距离测试结果 的正确性，采用二次脉冲法又对L1相进行了测距， 调整T-305输出电压至27 kV后对电缆放电，测得 故障距离确为62 m，测量结果如图 3所示。

图 3(Figure 3)

图 3 二次脉冲法故障测距波形

因电缆除在接火杆处采用垂直敷设方式外，其 他部位全部为直埋水平敷设方式。根据这个情况， 并综合考虑电缆的故障性质与故障距离，决定利用 T-505电缆故障定点仪，采用声磁同步法，从距接火 杆70 m处反向（向电缆起点方向）进行故障点的精 确定位。定位时每隔1 m左右放置1个传感器探头， 并仔细观察T-505的磁场信号和声音信号波形，走 大约5 m时，仪器屏幕显示电缆故障放电的典型声 音信号波形，并听到了微弱的放电声。在小范围内 多次调整探头位置后，找到声磁时间差最小的点， 确定了故障点就在中间接头内。打开中间接头，发 现故障原因是由于在剥电缆外半导电层时，在主绝 缘层上留下了1条很深的刀口，导致主绝缘被破坏， 随着运行时间增长造成绝缘被击穿而放电。

2012-09-20T08：50，35 kV景化线378线路发生 接地故障，该线路为化肥厂用户专线，用电负荷为 3800 kW。查阅了电缆线路的档案资料，该电缆为 35 kV交联聚乙烯绝缘电缆，全长520 m，在距变压 器端电缆头435 m处有1个中间接头。根据该化肥 厂的电力值班人员介绍，故障发生后进行了1次故 障查找，测量的故障距离为132 m，且故障定点时听 到了微弱的放电声音，但挖开电缆未发现明显的故 障击穿点，将电缆外皮剥开后也未发现故障点，确 认是故障探测错误。

由于电缆线路变压器端距地面低便于测量，因 此被选为测试点。首先选用2500 V兆欧表测量电 缆的三相接地电阻，L1、L3两相对地绝缘值均高于 2000 MΩ，L2相绝缘电阻值接近0，用万用表复测， 电阻值约为100 kΩ。没有对电缆做导通试验及耐 压试验，初步诊断电缆发生了单相高阻接地故障。

首先利用T-905电力电缆故障测距仪，采用低 压脉冲电流法测量电缆长度，测得在约521 m位置 三相均有明显正反射脉冲波形，测量结果如图 4所 示。根据经验判断此处应为全长反射，且L2相线芯 没有发生开路故障。

利用T-305直流高压信号发生器在L2相与钢 铠之间施加脉冲高电压，选用T-905电缆故障仪，采用脉冲电流法进行故障测距，测得故障距离为434 m，测距结果如图 5所示。之后又采用二次脉冲法进 行故障测距，测得故障距离为437 m，测距结果如图 6所示。

图 4(Figure 4)

图 4 电缆全长测试波形

图 5(Figure 5)

图 5 脉冲电流法故障测距波形

图 6(Figure 6)

图 6 二次脉冲法故障测距波形

将T-305的放电方式调整为周期放电方式，选 择15 kV的放电电压进行故障定点。先用丈量仪测 量，在距测试点约450 m处，通过脉冲磁场找到故障 电缆的位置后，从此处开始，沿电缆路径反向定 点。回走约10 m后，发现定点仪的液晶屏上有重复 性很强的声音波形，再走约5 m听到故障点的放电 声，最终确定了故障点的精确位置。将电缆挖开 后，发现故障点在电缆接头处，电缆外皮烧焦，钢铠 有明显锈迹，锯开后确认为故障点。分析故障原因 可能是在电力电缆施工时过拉伸、过挤压造成绝缘 损伤，初期不明显，长期运行后绝缘被击穿放电。

本文介绍的电缆故障测试方法，具有普遍的参 考价值。电缆高阻故障是目前较难检测的故障类 型，发生故障时确定故障类型以定位故障点的主要 步骤如下：

（1） 查阅电缆相关资料，掌握电缆的详细情 况；

（2） 判断电缆故障类型，根据故障类型确定相 应的测试方法；

（3） 测试电缆的长度，查看测试结果是否与资 料相符；

（4） 初步确定故障点；

（5） 采用二次脉冲法对故障点精确定位；

（6） 剥开电缆查看实际的电缆故障情况，查明 原因，以便采取相应的防范措施。

随着电力电缆应用范围的迅速扩大，如何有效 地提高电力电缆故障检测的准确性和快速性，提升 设备管理水平，是专业技术人员必须掌握的技能。 针对电缆高阻故障，采用二次脉冲法测距，测试方 法易掌握，特别对短距离故障测试波形，测距方法 简单，自动化程度高，容易确定故障点，使得电缆检 测效率更高，定位时间更短。该检测方法方便、有 效，可供同类型故障处理借鉴。