測試時(shí)間：2017年6月

　　測試地點(diǎn)：長慶油田某基地現(xiàn)場電纜故障測試

　　故障簡介：本例故障是為客戶搶修低壓控制電纜現(xiàn)場故障，客戶電纜使用現(xiàn)場，有大量的低壓控制電纜以及較多的現(xiàn)場電纜故障，電纜以沙土直埋為主，埋設(shè)時(shí)間長，埋設(shè)環(huán)境復(fù)雜，電纜埋設(shè)路徑資料不清。

　　本次測試電纜，為低壓380V電纜，5芯，單芯截面積4平方毫米，帶鎧裝，但是鎧裝與大地以及電氣柜沒有電氣連接。電纜不是單一負(fù)載，是一條電纜有三個(gè)負(fù)載，中間有分接盒子，并且分接盒子一般 隱蔽安裝，拆開比較費(fèi)時(shí)。最為重要的，是這些情況測試開始都不清楚，是通過測試過程中，才慢慢了解的。圖1是電纜埋設(shè)示意圖：

圖1 低壓控制電纜現(xiàn)場埋設(shè)示意圖

　　對(duì)于任何電纜故障測試，我們的測試流程要求是一樣的：首先要斷開電纜和開關(guān)柜，電纜和負(fù)載的所有電氣連接，如圖中的負(fù)載1、負(fù)載2、負(fù)載3 接線，開關(guān)柜ABCDE接線。

　　其次：測量絕緣電阻，通過用500V搖表測試，圖中：A地、B地、C地、D地、E地 ，以及ABCDE相間的絕緣電阻都接近為零。需要注意的是：搖表測試的接地故障，并不能確定是低阻故障，大部分還是高阻故障。

　　下來，就用閃測儀的低壓脈沖法，對(duì)故障電纜進(jìn)行全長測試：對(duì)于本例5芯電纜，要對(duì)ABCDE相間，兩兩分別進(jìn)行全長測試。本例電纜有鎧裝，因?yàn)槲唇映?，開始也不知道電纜有鎧裝，所以沒有對(duì)鎧裝與芯線間進(jìn)行全長測試。如果知道是有鎧裝電纜，也要對(duì)相鎧(相地)進(jìn)行低壓脈沖法全長測試。正常情況下，測試波形、測試數(shù)據(jù)是基本一致的，如果不一致，我們就要分析，為什么測試結(jié)果不一致?找到不一致的原因，以利于快速解決問題、排除故障。

　　經(jīng)過測試，脈沖法全長測試波形基本上都與圖2所示波形一致，電纜全長300米左右，電磁波速度按172米/ 微秒設(shè)定。

圖2 脈沖法測試全長波形 電纜全長299米

　　圖2所測試的波形，是比較標(biāo)準(zhǔn)的脈沖法測試全長波形。具體波形分析、波形光標(biāo)確定，參考電纜故障測試儀使用說明書第八章第1節(jié)波形分析。

　　對(duì)于圖2測試波形，理論上沒有問題，可是在測試現(xiàn)場，問題來了：當(dāng)時(shí)我們按常規(guī)電纜理解，現(xiàn)場只看到電纜測試端與負(fù)載終端，就是圖1中的負(fù)載1處，距離只有七、八十米， 根本沒有300米，即使波速設(shè)定有誤，也不會(huì)有這么大的誤差。為了驗(yàn)證測試數(shù)據(jù)，讓人在圖1中負(fù)載1處，給兩根電纜芯線做了短路，脈沖法測試結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)的短路故障測試波形，并且測試數(shù)據(jù)為80米，與現(xiàn)場目測結(jié)果相符。所以，圖2的測試波形，在當(dāng)時(shí)測試現(xiàn)場，開始成了一種難以解釋的測試波形。直到后來電纜所有方來了一位了解現(xiàn)場情況的師傅過來，才知道現(xiàn)場電纜不是只有一處負(fù)載，后面還有兩處負(fù)載，如圖1中的負(fù)載2、負(fù)載3，全長299米與現(xiàn)場相符。

　　對(duì)于大部分電纜故障，脈沖法是測試不出故障距離的。這時(shí)市正?，F(xiàn)象。

　　下來就用高壓脈沖法，也就是沖閃法，進(jìn)行故障距離測試。對(duì)于本例故障，放點(diǎn)電壓很低，可以非常容易的測試出故障波形以及故障距離。測試波形如圖3所示：

圖3 沖閃法測試故障波形 故障距離289米

　　根據(jù)圖3波形，可以非常明確的反應(yīng)故障波形以及測試故障距離。圖中的測試數(shù)據(jù)為289米。圖3測試波形比較標(biāo)準(zhǔn)，詳細(xì)的波形分析詳見電纜故障測試儀使用說明書第八章第3節(jié)。

　　根據(jù)圖2、圖3測試結(jié)論，我們可以確定，故障點(diǎn)在電纜終端附近，也就是圖1中的負(fù)載3附近。剩下的工作，就是用定點(diǎn)儀認(rèn)真細(xì)心的確定故障點(diǎn)精確位置了。

　　故障定點(diǎn)，是需要非常細(xì)心非常有耐心的工作，現(xiàn)場的定點(diǎn)環(huán)境非常惡劣，狂風(fēng)大作，但是，只要掌握了定點(diǎn)儀的使用方法，查找電纜路徑以及故障定點(diǎn)同步進(jìn)行，是可以比較快的確定故障點(diǎn)的。

　　本例故障，最終在距離終端、距離負(fù)載3十多米處，聽到了故障點(diǎn)。開始開挖半米左右，發(fā)現(xiàn)了一根電纜，但是沒有發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)，客戶表示懷疑測試結(jié)果，后來再次用定點(diǎn)儀確診，確定故障電纜就在挖開電纜的下方，繼續(xù)開挖，終于在一米五左右的深坑中，找到了故障電纜，故障電纜2根芯線幾乎燒斷(現(xiàn)場安全要求，不能帶入手機(jī)等電子設(shè)備，因故缺少現(xiàn)場照片)。

　　低壓電纜故障，相比高壓電纜故障，比較難以測試。一是測試數(shù)據(jù)少，波速經(jīng)驗(yàn)少，波速造成誤差大;二是電纜截面小，測試波形沒有高壓電纜標(biāo)準(zhǔn)，加壓也有所限制;三是一條電纜，往往不是一個(gè)故障點(diǎn)，由于低壓電纜絕緣要求低，鋪設(shè)隨意，電纜會(huì)有多處損傷，在電纜運(yùn)行時(shí)，損傷點(diǎn)不能顯現(xiàn)成故障點(diǎn)，一旦電纜出了故障，長時(shí)間停電，損傷點(diǎn)受潮，就會(huì)變成新的故障點(diǎn)，所以，低壓直埋電纜，一條電纜多個(gè)故障點(diǎn)是比較常見的現(xiàn)象。

　　本例電纜，在第一個(gè)故障點(diǎn)排除后，測試絕緣結(jié)果發(fā)現(xiàn)，前段電纜、后段電纜都分別有不同的故障點(diǎn)。針對(duì)不同的故障，用前面的方法，順利的找到了兩處故障點(diǎn)。

　　圖4波形是查找第二個(gè)故障點(diǎn)時(shí)，沖閃法試驗(yàn)測試波形，測試數(shù)據(jù)96米，根據(jù)測試數(shù)據(jù)。開始以為是在負(fù)載1附近，后來確定是負(fù)載1的分接盒1內(nèi)部對(duì)地打火放點(diǎn)，才出現(xiàn)了圖4所示測試波形，排除打火后，沒有再測試到圖4所示的波形。

圖4 沖閃法測試波形 第一個(gè)分接合打火

　　圖5是處理第二個(gè)分接點(diǎn)，將第二個(gè)分接處的紅線黃線兩線短接，在測試端用低壓脈沖法測試的波形。

　　圖5波形，為標(biāo)準(zhǔn)的低壓脈沖法測試短路故障波形，測試距離為169米，說明測試端距離第二個(gè)分接盒子距離169米。用低壓脈沖法測試短路波形數(shù)據(jù)，為后面的沖閃法測試以及故障定點(diǎn)，提供位置參考數(shù)據(jù)。圖5測試波形比較標(biāo)準(zhǔn)，詳細(xì)的波形分析詳見電纜故障測試儀使用說明書第八章第2節(jié)。

圖5 脈沖法測試短路故障波形

　　排除了兩個(gè)分接盒子的放電干擾，重新用沖閃法測試，測試波形與圖2測試波形類似，確定的故障距離都在終端頭附近，后來定點(diǎn)結(jié)果與粗測結(jié)果一致。要說明的是：已經(jīng)發(fā)現(xiàn)是多處故障時(shí)，要測試一處故障，排除一處故障，再測試下一處故障，以免測試波形由于多處故障點(diǎn)變得非常復(fù)雜，無法識(shí)別。

　　本例電纜故障，3處故障是分別在不同的芯線間出現(xiàn)，所以，我們測試故障時(shí)，有時(shí)遇到多線故障，要針對(duì)不同的芯線分別加壓測試，綜合分析測試波形。

　　第一條電纜故障排除的過程中，我們對(duì)另外一條同類電纜進(jìn)行了故障測試。第二條電纜鋪設(shè)方式與第一條類似，也是一條電纜3個(gè)負(fù)載點(diǎn)，經(jīng)過低壓脈沖法測試， 電纜長度250米左右。這條電纜是2根芯線高阻擊穿短路，其他芯線，用500V搖表測試，阻值較高。

　　低壓脈沖法測試波形同圖2類似，這里不再分析。

　　這條電纜，用高壓沖閃法測試時(shí)，用其中一相加壓測試時(shí)，出現(xiàn)了圖6所示的波形，圖6波形為標(biāo)準(zhǔn)的故障點(diǎn)不放點(diǎn)測試波形。出現(xiàn)這種波形時(shí)，球間隙放點(diǎn)聲音非常小，操作箱電流表幾乎不動(dòng)。 說明加的這條芯線電阻雖然不高，但是沒有出現(xiàn)擊穿故障點(diǎn)。

圖6 沖閃法測試 故障點(diǎn)不放點(diǎn)測試波形

　　低壓電纜，用沖閃法測試時(shí)，開始加壓，我們一般采用較小的球間隙，比如一毫米左右間隙，加較小的高壓測試，故障電纜可以正常放點(diǎn)，并且放點(diǎn)電流較大時(shí)，再加較高電壓測試以及故障定點(diǎn)，防止直接用高壓將沒有故障的電纜擊穿形成新的故障點(diǎn)。

　　圖6所示的故障點(diǎn)不放電波形，詳細(xì)波形分析，詳見電纜故障測試儀使用說明書第八章第4節(jié) 。

　　第二條電纜，用另一條短路芯線，進(jìn)行沖閃法測試，測試波形如圖7所示：

圖7 近端故障測試波形(波形壓縮狀態(tài)打印)

　　圖7所示的波形，再波形為擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)觀看，是標(biāo)準(zhǔn)的近端故障測試波形。出現(xiàn)這種測試波形，要慢慢調(diào)節(jié)輸入振幅電位器，盡量在小振幅狀態(tài)采樣，波形擴(kuò)展后，有些故障距離稍微長一點(diǎn)的，可以讀到故障 距離波形數(shù)據(jù)。

　　本例故障，波形擴(kuò)展后，確定的故障距離為30米左右(現(xiàn)場測試波形沒有打印，近端故障測試距離誤差相對(duì)較大，故障定點(diǎn)要仔細(xì)辨別)，最后的定點(diǎn)結(jié)果與測試結(jié)果基本上一致，挖開電纜后，確定了這個(gè)故障是封閉性相間短路故障，在電纜外露的情況下，放點(diǎn)聲音也特別小，無法用耳朵或者定點(diǎn)儀判斷故障點(diǎn)以及故障電纜(同一處埋設(shè)多根類似電纜)，要輔助用散沙方法確定。

　　近端故障的波形分析，詳見電纜故障測試儀使用說明書第八章第6節(jié)

　　第二條電纜故障排除后，我們還測試了第三條同類電纜，不過這條電纜非常短，電纜長度只有10多米。對(duì)于短電纜故障測試，可以省掉低壓脈沖法測試過程，直接用沖閃法進(jìn)行故障定點(diǎn)。雖然電纜太短，沖閃法球間隙放點(diǎn)干擾大，但是，用我們的聲磁同步定點(diǎn)儀，順利的找到了一條短電纜的三處接地故障點(diǎn)。有測試經(jīng)驗(yàn)的測試人員，是很容易分辨從地下傳來的地震波與從空氣中傳來的球間隙放電聲音的。

　　第3條電纜測試完成后，我們對(duì)第4條稍微粗點(diǎn)的動(dòng)力電纜進(jìn)行測試。這條電纜為4芯，其中三芯截面積16平方毫米，一芯10平方毫米，帶鎧，故障現(xiàn)象是4芯接地。

　　用500V搖表測試，ABCO芯線對(duì)地為零，相間絕緣電阻為零 。

　　用低壓脈沖法測試ABCO相間全長，6次測試結(jié)果一致，為標(biāo)準(zhǔn)的脈沖法測試全長波形，測試全長175米，與現(xiàn)場距離基本相符。圖8為脈沖法測試電纜全長波形 ：

圖8 脈沖法測試電纜全長波形

　　脈沖法測試完畢后，用沖閃法測試，測試波形如圖9所示。根據(jù)圖9測試波形，確定的故障距離為80米(前面兩個(gè)正波形間距離)，因?yàn)檫@條電纜出現(xiàn)故障后，已經(jīng)啟用備用電纜，不急于馬上排除故障，就簡單的做了故障定點(diǎn)以及電纜路徑測試工作。

圖9 沖閃法測試低壓動(dòng)力電纜故障測試波形

　　圖9的測試波形，與標(biāo)準(zhǔn)的沖閃測試波形有些區(qū)別，作為不熟悉儀器的使用者，肯定就好分析波形，但是確定故障距離80米，也有理論上依據(jù)。最后在終端頭附近的地面上，聽到了明顯的故障點(diǎn)地震波聲音(距離測試端大概是160米左右)，現(xiàn)場沒有開挖排除故障點(diǎn)。 測試的故障距離80米附近，是電纜暗溝鋪設(shè)，上面是草坪完全鋪蓋，理論上這種暗溝鋪設(shè)的電纜故障，比較難定點(diǎn)。要準(zhǔn)確的測試，要等到排除明顯的終端附近的故障點(diǎn)后，再進(jìn)行測試。

　　所以，電纜故障測試工作，是需要理論與實(shí)踐相結(jié)合的工作，即使有再精密的儀器，再豐富的測試經(jīng)驗(yàn)，還是會(huì)遇到疑難故障、疑難波形，以及復(fù)雜的定點(diǎn)環(huán)境，需要我們不斷的學(xué)習(xí)，不斷的總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，才能提高我們的測試水平和工作效率。