电缆保护层测试与故障定位（五）

电缆保护层测试与故障定位

其它定位方法

脉冲电压法

脉冲电压法的测试原理和跨步电压法基本相同，只不过脉冲电压法使用脉冲电压发生器加载信号。电压发生器首先充电，然后将高压脉冲加载到被测线缆上，从而使接收器探测到电势梯度的变化。

请注意，使用脉冲电压法进行测试时需要特别谨慎。因为脉冲电压引起的电流将会很大，容易造成设备损坏或人员伤亡。电势梯度应该被限制在60V以下，输出能量*高不能超过100J。

脉冲电压法的优点很多，比如：它的检测灵敏度很高；受外界直流电压的干扰较低；有一定几率击穿高阻故障；一条线路上有多个故障点时，测量精度较高等。但是它也有一些缺点，例如：如果电缆上某一点电容过高，则可能被误定位为故障点；整个测试的能耗较大；需要完备的安全保障措施等。

音频信号定位法

音频信号定位法使用大功率的音频信号发生器代替了高压发生器，连接方法相同，也是将信号发生器连接到电缆屏蔽层和大地之间。另外除了外护套故障定位，音频信号法还能定位电缆深度、走向和低阻故障等，应用范围十分广泛。

除了测量距离更远，音频信号定位法相比于跨步电压定位法还有很多优势。音频信号法的接收机内置放大电路和过滤器，可以调整接收信号的频率和增益，从而过滤掉其它信号的干扰（例如其它直流电源和离散的电流产生的影响）。另外因为发射机发出的是交流信号，不用等待升压或充电的时间，即开即用，检测十分方便。音频信号定位法的接收机接收线缆发散出的电磁波信号，因此可以在地面上进行测试，而脉冲电压法测试时必须将电势探头插入土中。

因为电缆屏蔽层和大地之间存在很大的电容，所以音频信号发生器的负载是容性的，输出电压根据容抗不同会有很大程度的降低。仪器可能不容易检测到闪络故障。电缆的容抗和测试电压由下式决定：

下表列出了发射机功率、信号频率和输出电压的关系：

为了降低电缆屏蔽层电容的干扰，并尽可能的提高测试电压，*好选用低频率进行测试。

根据跨步电压法和音频信号法的测试设备，人们在实践的过程中制作出了新的探头，这种探头呈A字型，如下图所示，两个脚部可以安装上平板电容，用于音频信号法定位，也可以安装电势探针，用于跨步电压法定位。

定位中低压系统中的电缆短路故障

电缆外护套破损还可能伴随着电缆线芯和屏蔽层的短路，这种故障不能用音频信号法定位。虽然因为屏蔽层接地，可以在故障点观察到音频信号突然变小，但是这种变化不容易识别，定位不够*。使用跨步电压法可以定位这种电缆线芯的短路故障，只需把电缆屏蔽层与大地断开，按照定位电缆外护套故障的方法寻找电势*高点即可。

使用A字架辅助音频信号法定位

A字架是一种管线定位和故障排查的辅助设备，可以和音频信号法的接收机共同使用。测量时将发射机连接被测缆和大地，发射机会发射两种频率的信号，一种是用于定位故障点的低频交流信号（4Hz），另一种是用于追踪和定位管线走向的高频信号（9.82或83kHz等）。

低频交流信号会从线缆外护套故障点流出，返回发射机。因此使用A字架可以在这点探测到电势梯度的变换，A字架上的信号指示了故障点的方向和位置。

A字架会以不同的形式将信号显示在接收机屏幕上，有些使用柱状图，有些使用数字，通过这些直观的指示，用户可以很快定位故障点。

如果线缆上没有任何故障，A字架的信号很低，或因其它设备干扰上下跳动。如果检测到故障点的电势梯度，信号将归于稳定，并随着不断接近故障点而升高。

在故障点正上方时，A字架信号突然减小，原理和两根电势探针离故障点相同距离时显示为0是一样的。有些接收机还带有方向指示功能，能够指示故障点的位置。当A字架接近故障点时，测得的电势梯度应该和发射机的输出电压大体相同，如果测量值过小，则说明整条线路上不止一个故障点。发生这种情况时建议先开挖排除故障后再进行测量。

结束语

定期进行电缆故障测试，即使排除故障是电缆安全运行的关键。特别对于中压系统，电缆外护套故障会极大影响供电质量。

另外人们也可以间接定位电缆故障，因为单一的电缆故障会导致各种不同的次生故障，通过识别这些现象即可定位电缆故障。