【正文】 、充砂電纜敷設(shè)的電纜就是找出故障電纜的敷設(shè)路徑和埋設(shè)深度，以便進(jìn)行定點(diǎn)精測。探測路徑的方法是向電纜中通入音頻電流信號，然后利用接收線圈通過接收機(jī)接收此音頻信號。（5）故障點(diǎn)的精測（定點(diǎn)），也就是確定故障點(diǎn)的確切位置。通常采用聲測、感應(yīng)、跨步電壓等方法進(jìn)行定點(diǎn)。上述五個(gè)步驟是一般的測尋步驟，不是固定不變的，實(shí)際工作中，可根據(jù)具體情況省去其中的某些步驟。例如，電纜敷設(shè)路徑的圖紙很準(zhǔn)確時(shí)可不必再探測敷設(shè)路徑；對于高阻故障，可不經(jīng)燒穿而直接用閃絡(luò)法進(jìn)行粗側(cè)；對于一些閃絡(luò)性故障，不需要進(jìn)行定點(diǎn)，可根據(jù)粗側(cè)得到的距離數(shù)據(jù)，查閱資料，直接挖出粗側(cè)點(diǎn)處的中間接頭，然后再通過細(xì)聽而確定故障點(diǎn)；對于電纜溝或隧道內(nèi)的電纜故障，可進(jìn)行沖擊放電，不需要使用儀器進(jìn)行定點(diǎn)，而直接用耳聽、鼻聞。眼觀和手摸來確定故障點(diǎn)。（1）燒穿的要求及方法。隨著交聯(lián)聚乙烯電纜的大量應(yīng)用和絕緣監(jiān)督工作的加強(qiáng)，電纜在運(yùn)行中發(fā)生的故障逐漸減少，而在預(yù)防性試驗(yàn)中的故障相對增多。另外外力破壞引起的故障雖然比以前大大減少，但占故障總數(shù)的比例還是很高的。據(jù)有關(guān)運(yùn)行單位的統(tǒng)計(jì)，試驗(yàn)擊穿的故障點(diǎn)電阻一般都很高，90%以上是高阻故障，在電纜運(yùn)行時(shí)絕緣老化和外力破壞所引發(fā)的故障中，高阻故障也占70%以上?？傊?，在發(fā)生的電纜故障中，高阻故障占據(jù)了大多數(shù)。然而，有些粗測、定點(diǎn)方法和儀器設(shè)備必須在較低電阻下才能使用，這就需要將高阻故障進(jìn)行燒穿處理，使高阻變?yōu)榈妥?，以利于測量。使用電橋法時(shí)，要求電阻值為數(shù)千歐為易；使用低壓脈沖反射法時(shí)，要求故障電阻不高于100Ω；使用音頻感應(yīng)法定點(diǎn)時(shí)，要求電阻不高于10Ω；使用聲測法定點(diǎn)時(shí)，故障電阻應(yīng)在1kΩ左右。燒穿后故障點(diǎn)的電阻值應(yīng)能滿足不同測量儀器的要求。電纜故障點(diǎn)燒穿的方法有交流電壓燒穿、直流電壓燒穿和沖擊電壓燒穿三種。交流電壓燒穿時(shí)需要向故障電纜提供無功電流，所以燒穿設(shè)備的容量必須足夠大。而且采用交流燒穿方法時(shí)，由于工頻交流電在一個(gè)周期內(nèi)燒穿電流要通過兩次零點(diǎn)，每次通過零點(diǎn)時(shí)絕緣有所恢復(fù)，故障電阻迅速增大，所以故障點(diǎn)容易被燒斷。因此，當(dāng)沒有必要將故障點(diǎn)電阻燒到低達(dá)100Ω以下時(shí)，一般不使用交流燒穿法。沖擊電壓燒穿對設(shè)備的容量要求不大，容易實(shí)現(xiàn)，但燒穿時(shí)間相對較長。（2）交流電壓燒穿。交流電壓燒穿的接線如圖610所示，圖中隔離開關(guān)QS選250V、30A，熔絲FU按燒穿變壓器T低壓側(cè)額定電流選擇，R為水電阻，可利用容量較大的自來水槽解決。圖610 交流電壓燒穿故障點(diǎn)接線圖PA電流表；PV電壓表用音頻感應(yīng)法定點(diǎn)時(shí)，在故障點(diǎn)電阻降到200Ω以下后，可用220V的交流電壓燒穿。在燒穿過程中，電流逐漸增大，要特別注意電流不能增加太快，最后的最大電流一般不得超過30A。圖611 220V交流電壓燒穿故障點(diǎn)接線圖（3）直流電壓燒穿。直流電壓燒穿法是常用的燒穿方法之一，其接線方法基本與直流耐壓試驗(yàn)的接線相同。但在燒穿故障點(diǎn)時(shí)，電流較大，不宜采用限流電阻。燒穿時(shí)應(yīng)采用負(fù)極性的直流電壓，避免發(fā)生正極性電壓使介質(zhì)中的水離散，反而使故障點(diǎn)的絕緣電阻升高而不得不提高施加的電壓。采用直流電壓燒穿時(shí)，應(yīng)先對故障電纜進(jìn)行直流耐壓檢查測試，以確定其故障點(diǎn)的擊穿電壓值。一般對于運(yùn)行中的電纜故障需進(jìn)行此步檢測，對于經(jīng)直流耐壓而被擊穿的電纜，在已了解擊穿電壓的情況下就無需進(jìn)行此步檢查。在直流電壓燒穿時(shí)，如果電流增加太快，就容易造成故障點(diǎn)被燒斷。在燒穿過程中，故障點(diǎn)電阻的降低與穩(wěn)定需要一個(gè)過程。如果在此過程中電流增加太快，將由于故障點(diǎn)面積太小，因熱效應(yīng)而導(dǎo)致故障通道熔斷。所以，在燒穿時(shí)電流的增加不可太快，應(yīng)力求平穩(wěn)，~，而且應(yīng)在每一個(gè)電流值上停留一段時(shí)間，一般可停留3~5min。只有這樣，才能將故障點(diǎn)的固體絕緣物逐漸碳化，形成通道，從而使過渡電阻值穩(wěn)定地降下來。值得注意的是，不要把故障點(diǎn)的電阻降得太低，因?yàn)殡S著故障電阻的降低，雖能給故障的粗側(cè)帶來方便，但給聲測定點(diǎn)帶來了困難，因?yàn)楣收宵c(diǎn)發(fā)出聲響的大小與故障電阻放電的能量有關(guān)，接地電阻的降低，放電能量減小，故障點(diǎn)發(fā)出的聲響就小。（4）沖擊電壓燒穿。當(dāng)升壓設(shè)備的容量較小時(shí)，就需要改變燒穿方法，進(jìn)而采用沖擊電壓燒穿法，其接線如圖612所示。利用直流電源對電容器C充電，充到球隙G擊穿時(shí)，電容器上的電荷經(jīng)故障點(diǎn)放電，沖擊電流將使碳化通道逐漸擴(kuò)大，電阻降低。充電電容C可取2~10μF，應(yīng)能承受20~30KV電壓。若無適合的充電電容，也可用被試電纜中完好線芯作為充電電容，但在此種情況下，所加直流高壓最多不得超過該電纜的試驗(yàn)電壓值。還可采用串并聯(lián)的電容器組來提高電壓和沖擊能量。圖612 沖擊電壓燒穿故障點(diǎn)接線圖v硅堆；T調(diào)壓器；PA微安電流表；s閘刀；R電阻電纜故障點(diǎn)的粗測，就是測出故障點(diǎn)到電纜任一端的距離，這一步驟是故障定點(diǎn)的必要前提。粗測的方法有很多種，按基本原理歸納有兩類，一類為電橋法，另一類為脈沖法。結(jié)合故障類型、測尋方法、儀器設(shè)備、接線方式等的差別，在實(shí)際中應(yīng)用的具體測尋方法不勝枚舉，新的測尋方法還不斷出現(xiàn)，在此從原理的角度出發(fā)，介紹幾種方法。（1）電橋法。1）直流電橋法測量接地故障。直流電橋法是最早采用的探測電纜故障的方法，多年來一直測尋電纜故障的主要手段。對于低阻接地和相間短路故障，目前這種方法仍然被廣泛采用，而且精確度較高。要求故障點(diǎn)電阻不要太高，通常以2kv以下為宜。直流電橋法是根據(jù)惠斯登電橋原理，將電纜故障點(diǎn)兩側(cè)的線芯電阻引入直流電橋，測量其比值。由測得的比值和電纜長度可算出測量端到故障點(diǎn)的距離。如圖613所示，圖中RL是電纜全長的線芯導(dǎo)體電阻，RX是始端到故障點(diǎn)的電阻。測得電阻RX，即可算出始端到故障點(diǎn)的距離X?？墒褂脝伪垭姌?、雙臂電橋等電橋法對電纜故障點(diǎn)進(jìn)行粗測，常用的設(shè)備是QF1A型電纜探傷儀。圖613直流電橋法測量接地故障原理圖（a）電橋原理；（b）故障電纜回路A、B可調(diào)電阻；Rg接地電阻（2）電容電橋法測量斷線故障。電纜的電容隨長度的增加而成正比例的增加，根據(jù)這一特性，就可用比較電容的方法來測量故障點(diǎn)的距離。電容電橋法就是用比較電容的原理來測量電纜斷線故障的。圖614所示是電纜斷線故障示意圖，圖中從左端算起Lx處發(fā)生一相完全斷線，此時(shí)可分別測量斷線點(diǎn)前后各段的電容C1及C2和總電容C值，則Lx=Lx=圖614電纜斷線故障示意圖式中，CC2和C值均可用電容電橋測出。QF1A型電纜探傷儀是利用電容電橋法原理測量斷線故障的儀器，測量時(shí)的原理接線如圖615所示，圖中G為音頻振蕩器。用該儀器測量斷線故障的步驟如下：圖615 用QF1A型電纜探傷儀測量斷線故障時(shí)的原理接線圖RH1接地電阻；CxX段的接地電容；C2L2LX段的接地電容，將探傷儀“A”接線柱接故障相,“B”接線柱接完好線芯，“E”接線柱接金色屏蔽或另一完好線芯?！皵嗑€”位置上，關(guān)閉“直流指零儀”，量程選擇可放任意位置。，插入耳機(jī)，開啟電源即可聽到1000Hz的音頻信號。,分別反復(fù)調(diào)節(jié)，直到耳機(jī)中無聲音為止，此時(shí)即電橋平衡，故障距離可用下式求得 Lx=2RkL式中 L 電纜全長Rk 電阻盤讀數(shù)若電纜的三相線芯全部燒斷，就無好相可用，需用該儀器在線路兩端測量電纜線芯的電容，計(jì)算兩端電容值之比，即可確定故障點(diǎn)的距離。（2）脈沖反射法測量電纜故障。脈沖反射法測量電纜故障，不但能較好地解決高阻和閃絡(luò)性故障的粗測，而且?guī)缀跄艽譁y35KV及以下電壓等級電纜的所有類型的故障，因而得到十分廣泛的應(yīng)用。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，基于脈沖反射法生產(chǎn)的儀器設(shè)備已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化和微機(jī)化，可以存儲(chǔ)測試的數(shù)據(jù)，方便的用現(xiàn)在的測試波形與過去的波形相比對。再者脈沖反射法可以隨時(shí)利用好相測量出電纜線路路徑的全長，不必像電橋法一樣過多地依賴電纜長度、截面積等原始記錄。脈沖反射法測量儀器均是依據(jù)線路電波的傳輸及反射原理設(shè)計(jì)的。具體做法是根據(jù)電纜故障點(diǎn)電阻的高低，向故障線芯施加大小不同的脈沖電壓。這個(gè)脈沖電壓以電波的形式在故障點(diǎn)與電纜終端末端之間往返傳播。在電纜線路的測試端將波形記錄下來，便可根據(jù)電波波形求得電波往返反射的時(shí)間，進(jìn)而再根據(jù)電波在電纜中傳播的速度，計(jì)算出故障點(diǎn)到測試端的距離。1）低壓脈沖法。低壓脈沖法能夠很方便地測出電纜的低阻接地、短路及斷線故障點(diǎn)距離。當(dāng)給電纜線芯輸入一脈沖電壓時(shí)，該脈沖波以速度v沿線路傳輸。當(dāng)行進(jìn)Lx距離遇到故障點(diǎn)后被反射折回輸入端，其往返時(shí)間為T,則有以下公式2Lx=vTLx=1/2vT據(jù)此便可求出故障點(diǎn)的距離。電波在電纜線路中的傳輸速度。與電纜的一次參數(shù)有關(guān)，主要與絕緣介質(zhì)的介電常數(shù)有關(guān)，為光速與介電常數(shù)開平方根的比值。對每一條電纜來說是一個(gè)固定值，可通過計(jì)算或儀器實(shí)測得到。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，對于油浸紙絕緣電纜，其值在150~170m/μs之間，塑料絕緣電纜為160~180m/μs，橡膠絕緣電纜為220m/μs。為了確定正確的波速，在測尋故障之前，可在良好的電纜線芯上測定脈沖波來回全線所需的時(shí)間，然后根據(jù)電纜的實(shí)際長度求出波速。現(xiàn)在的儀器設(shè)備已經(jīng)不用人工計(jì)算，只要輸入正確的波速，選擇好兩個(gè)光標(biāo)的位置，就會(huì)直接給出故障點(diǎn)的距離。2）直流閃絡(luò)法。對于高阻故障，因?yàn)樵诘碗妷旱拿}沖作用下仍呈現(xiàn)很高的阻抗，脈沖的透射很大，反射很小甚至無反射。這種情況下需加一逐漸升高的直流電壓于被測電纜的故障相，升高到一定電壓值后故障點(diǎn)被擊穿，形成閃絡(luò)。閃絡(luò)電弧對所加電壓脈沖形成短路反射，反射回波在輸入端又被高阻源形成開路反射。這樣的反射過程將在輸入端與故障點(diǎn)之間延續(xù)下去，直至能量全部消耗為止。圖616 直流閃絡(luò)法測試原理接線圖TV調(diào)壓器；V硅堆；PA電流表；Rx故障點(diǎn)的接地電阻；R1水電阻；R2分壓電阻測試原理接線如圖616所示，圖中限流電阻Zs用500KΩ電阻。反射波形見圖617，理論波形為陡直的矩形波，實(shí)際上因透射的存在使反射不完全以及往返反射時(shí)在電纜線芯上有相當(dāng)大的損耗，致使波的幅度逐漸衰減，波形邊沿也越來越圓滑。圖617直流高壓閃絡(luò)法測試波形圖若從測量端到故障點(diǎn)往返反射一次所經(jīng)歷的時(shí)間為T,，則測量端到故障的距離為Lx=1/2vTT=t2t1=t3t2=t4t3考慮各種因素，為了使測量更加準(zhǔn)確，一般取T=t2t1。3） 沖擊閃絡(luò)法。當(dāng)故障點(diǎn)處形成貫穿性通道或故障電阻不很高的情況下，有兩種場合不能使用直流閃絡(luò)法。第一，隨著電壓的慢慢升高，泄露電流逐漸增大，但故障點(diǎn)并不閃絡(luò)；第二，由于泄露不斷增大，試驗(yàn)設(shè)備的容量受到限制，或由于試驗(yàn)設(shè)備內(nèi)阻很大，導(dǎo)致故障點(diǎn)加不上電壓，電壓全降在試驗(yàn)設(shè)備的內(nèi)阻上。遇到上述兩種情況時(shí)，必須采用沖擊閃絡(luò)法，其原理接線圖如圖618所示。圖618 沖擊閃絡(luò)法測試原理圖TV調(diào)壓器；V硅堆；PA電流表；Rx故障點(diǎn)的接地電阻；R1水電阻；R2分壓電阻用沖擊閃絡(luò)法測試，直流高壓經(jīng)球隙Gs對電纜故障點(diǎn)沖擊直擊致?lián)舸?，產(chǎn)生的閃絡(luò)電弧形成短路反射。沖擊閃絡(luò)法測試線路必須于球隙與纜芯間串接電感Ls,這是因?yàn)閮?chǔ)能電容C的容量較大，對于傳輸來的高頻脈沖電壓波相當(dāng)于短路元件，無法取出反射波形。為了取出故障波形，必須串入電感Ls。Ls對脈沖電壓波有反應(yīng)。脈沖開始瞬間電感中不能流過電流，相流可順利通過，當(dāng)于Ls開路，發(fā)生正反射。然后電流逐漸增加，過一段時(shí)間后，電感中電流可順利通過，相當(dāng)于Ls短路，變?yōu)樨?fù)反射。若無電感Ls，則如前所述，取不出反射波形。所以，沖擊閃絡(luò)法是在測量端利用電感反射電波，并通過電阻R2使測量儀取得故障波形的。由于電波在故障點(diǎn)被短路反射，在輸入端又被Ls反射，在其間將形成多次反射，而整個(gè)線路又是由電容C和電感Ls組成一個(gè)由LC放電的全過程，因此，在線路輸入端所呈現(xiàn)的波過程是一個(gè)近于衰減的余弦曲線上疊加著快速的脈沖多次反射波，如圖619（a）所示，圖619所示（b）是擴(kuò)展的脈沖反射波，圖中△T為故障點(diǎn)擊穿的延遲時(shí)間。從反射脈沖的時(shí)間間隔可求出故障段的距離為LX=1/2 VT圖619 沖擊閃絡(luò)法測試波形圖（a）波形全過程；（b）擴(kuò)展開的脈沖反射波如前所述，電纜故障測尋的步驟一般為確定故障的性質(zhì)，故障點(diǎn)燒穿，粗測故障點(diǎn)的距離，探測故障電纜的敷設(shè)路徑，最后一步就是精測定點(diǎn)。一般使用兩種方法對電纜故障點(diǎn)進(jìn)行定點(diǎn)，一種是聲測法，另一種是音頻感應(yīng)法。對于高阻故障一般用聲測法定點(diǎn)，對于低阻故障，雖也可用聲測法定點(diǎn)，但效果比較一般，宜用音頻感應(yīng)法定點(diǎn)。電纜故障的定點(diǎn)精確與否，關(guān)系到能否順利找到故障點(diǎn)和開挖土方量的大小。（1）聲測法。聲測法的原理接線與沖擊電壓燒穿故障點(diǎn)的接線圖相同。直流高壓向電容器充電使球隙擊穿，將電壓加在故障點(diǎn)上，使故障點(diǎn)擊穿產(chǎn)生火花放電，引起電磁波輻射和機(jī)械的音頻振動(dòng)。聲測法的原理就是利用放電的機(jī)械效應(yīng)，在地面用聲波接收器探頭拾取振波，根據(jù)振波強(qiáng)弱判定故障點(diǎn)。用聲測法探測故障點(diǎn)，拾音設(shè)備的靈敏度和防外界雜音干擾性能很關(guān)鍵，球間隙對故障放電時(shí)，故障點(diǎn)能否形成火花放電也至關(guān)重要。火花放電的形成主要取決于故障點(diǎn)電阻大小，充電電容器、電壓的高低以及電壓沿線芯的衰減情況。通常選用1~10μF電容，對于6~10kv電纜，球隙放電電壓調(diào)到20~30kv，對于35kv電纜可調(diào)到30~35kv，放電時(shí)間間隔3~5s為宜。聲波接收器由壓電晶體拾音器、放大器和耳機(jī)組成。當(dāng)放電能量足夠大時(shí)，利用簡單的振膜式聽棒即可直接聽音。故障點(diǎn)的放電能量與放電電流的平方及故障電阻成正比，所以故障點(diǎn)的電阻不能太低。否則，將因放電能量太小，而使耳機(jī)中聽不到放電聲，這就是聲測法適用于高阻故障的原因。（2）音頻感應(yīng)法。音頻感應(yīng)法一般用于故障電阻小于10Ω的低阻故障的定點(diǎn)。當(dāng)用聲測法進(jìn)行定點(diǎn)時(shí)，因振動(dòng)聲傳播受到屏蔽，或外界振動(dòng)干擾很大，以及接地電阻極低，特別是金屬性接地故障的故障點(diǎn)根本無放電聲而無法定點(diǎn)時(shí)，需用音頻感應(yīng)法進(jìn)行定點(diǎn)。音頻感應(yīng)法定點(diǎn)的基本原理與用音頻感應(yīng)法探測電纜路徑的原理一樣。探測時(shí)，用1kHz的音頻信號發(fā)生器向待測電纜通音頻電流，發(fā)出電磁波。然后，在地面上用探頭沿待測電纜路徑接收電纜周圍電磁場變化的信號，并送入放大器放大。再