在电力行业和一些使用电缆的行业中，特别是在一些复杂的电力系统中，很难发现地下电缆线路的故障。但在这方面，功能多样、操作简单的设备不断出现，不仅可以降低高昂的故障检测成本，还可以减少硬发现电缆故障时不可避免的长时间停电，给故障排除带来了很多便利。总结了电缆故障检测的方法和仪器，介绍了电缆故障检测的新方法和新特点。
合理选择故障检测设备，准确快速发现电缆故障，缩短停电时间，已成为电缆运营商关注的问题。一般电缆故障检测步骤：用兆欧表和万用表测量相间和相对地的绝缘电阻，判断故障性质；根据故障类型和性质，选择合适的故障定位检测方法，对故障点进行预定位；根据粗测结果，采用故障定位法沿电缆线路精确定位；找到故障点后，挖出来处理。
1.电缆故障原因和故障性质的分类。
1.1电缆故障的原因。
A.机械损伤。机械损伤引起的电缆故障占电缆事故的很大比例。机械损伤的主要原因包括安装损伤、直接外力损伤、行驶车辆滚动损伤、地面沉降引起的电缆接头和导线损伤。
B.绝缘是潮湿的。阻尼绝缘会引起故障，润湿电缆的主要原因是密封不严进水、电缆制造不良、外力或金属护套腐蚀损坏。'
C.绝缘老化和退化。电缆在运行中受到电、热、化学、环境等因素的影响，绝缘会发生不同程度的老化。
D.过压。在大气过电压的作用下，电缆绝缘层击穿，导致失效。
E.材料缺陷。电缆制造问题，电缆附件制造缺陷，绝缘材料维护管理不善。
1.2电缆故障属性分类(见表1)。
2.常用的电缆故障定位检测方法。
2.1架桥法。
被测电缆终端的故障相和非故障相端接，电桥的两臂分别接故障相和非故障相。通过调整电阻来平衡电桥，通过公式计算故障点的距离。目前，电桥法在现场的应用越来越少，但对于一些没有明显低压脉冲反射、不易用于高压击穿的特殊故障，电桥法往往可以解决问题。电桥法具有简单、方便、精度高等优点，但其主要缺点是不适用于高阻抗闪络故障和相间短路故障。
2.2低压脉冲反射法。
测试时，向电力电缆的故障相注入低压脉冲。当脉冲沿电缆传播到阻抗不匹配点，即故障点时，脉冲被反射并送回测试点，由仪器记录。根据发射脉冲与反射脉冲的往返时间差和脉冲在电缆中传播的波速，可以计算出故障点与测试点之间的距离。这种方法的优点是简单直观，不需要知道电缆的确切长度等原始数据。缺点是不能应用于高阻抗和闪络故障，需要知道电缆的走向。2.3脉冲电流法。
脉冲电流法是用高压击穿电缆的故障点，采集并记录故障点击率产生的电流行波信号，通过分析判断电流行波信号在测量端与故障点之间往返的时间，计算出故障距离。脉冲电流法采用线性电流耦合器采集电缆中电流的行波信号。
2.4二(多)脉法。
针对高阻接地时波形难以判断的情况，近年来出现了二次脉冲理论，并在实践中取得了良好的效果，如奥地利Paul公司的SV3000/2100系统，既可应用于低压脉冲，也可应用于脉冲电流法。首先向故障电缆传输一个低压脉冲，由于特征阻抗变化不大，脉冲不会在高阻故障点反射。脉冲在另一个终端反射回来后，仪器会存储这个“完整”的波形。然后在故障点向电缆传输高压脉冲，故障点被击穿，瞬间变成低电阻故障。此时，仪器会触发一个低压脉冲，该脉冲会在故障点反射回来。仪器叠加两个低压脉冲的波形，交点的位置就是故障点。这种方法便于操作人员判断故障点的波形，误差较小的2.2 ~ 2.4的方法都属于行波测距法(目前应用广泛)。低电阻、开路故障采用低压脉冲反射法，比电桥法简单直接。脉冲电流法用于测量高阻抗和闪络故障。
3.常用电缆故障定位方法。
3.1声学测点法。
声学测点法是电缆故障的主要定点方法，主要用于测量高阻和闪络故障。测量时，用高压设备使故障点通放电，故障间隙放电时产生的机械振动到达地面，然后听到“啪，啪”的声音。利用这种现象，可以准确地修复电缆故障，但缺点是受外界干扰很大。
3.2声磁法。
当向电缆施加冲击高压信号对故障点进行放电时，电缆护套与大地形成的回路中会感应出循环电流，在电缆周围产生脉冲磁场。当监测并接收到声音信号时，可以判断声音是故障点放电产生的，故障点就在附近。
3.3音频感应法。
音频感应法一般用于检测故障电阻小于10Q的低电阻故障。检测时，用1kHz音频信号发生器向被测电缆施加音频电流，发出电磁波。然后用探头在地面接收沿被测电缆路径的电磁场信号，并将其送到放大器进行放大，再将放大后的信号送到耳机或指示灯，根据耳机内的声强或指示灯的指示值确定故障点的位置。当探头从故障点向前移动1 ~ 2m时，音频信号中断，音频信号最强的部分就是故障点。4.电缆故障检测中应注意的问题。
A.高阻抗和低阻抗之间没有绝对的区别。在实践中，可以尝试几种方法进行比较和综合判断。35kV电缆复杂，H型接头和中间接头较多，接头故障波形难以区分。如果判断为联合故障，应采取措施充分放电故障点，以获得正确的测距效果。
B.如果电缆一端的测试放电不足，或者无法采集波形，可以通过提升另一端的电压来进行测试。无论用哪种方法测试波形，如果故障点离测试端太近，都会产生盲区，难以判断和识别波形。此时，您可以尝试在电缆的另一端进行测试。
C.在精确定点时，设备应在靠近故障点的一端，这样沿电缆的能量衰减小，便于声磁同步法的定点，快速找出故障点。使用声磁同步法时，需要反复搜索5%以内的粗测点，听耳机里的声音，仔细分辨故障点的声音和金属屏蔽上传输的声音的区别。
d .定点仪器能探测到的距离与放电的声音、土壤的湿度和疏松程度有关。流量越大，土壤越干燥、越坚硬，可探测距离越远。施工时，原始数据保存完好，电缆路径清晰，所有接头现场做好标记，可缩短查找电缆故障的时间。同时，试验时应提前准备好柴油或汽油发电机作为试验仪器的电源。
结束语
电力电缆故障检测除了上述主要方法外，还有高压电桥法、电容法、跨步电压法和音频感应法。使用电缆故障测试仪检测故障，不仅要熟悉仪器的使用，还要了解故障性质的分析和测试波形。在电力电缆故障检测中，要认真冷静地分析故障的类型和性质，正确应用查找方法和仪器，积累更多的故障查找经验。目前，电力电缆故障检测方法还存在一定的局限性，国内外电力电缆故障诊断仪器和技术还存在一定差距。随着科学技术的进步，电力电缆故障诊断技术也在不断完善。
合理选择故障检测设备，准确快速发现电缆故障，缩短停电时间，已成为电缆运营商关注的问题。一般电缆故障检测步骤：用兆欧表和万用表测量相间和相对地的绝缘电阻，判断故障性质；根据故障类型和性质，选择合适的故障定位检测方法，对故障点进行预定位；根据粗测结果，采用故障定位法沿电缆线路精确定位；找到故障点后，挖出来处理。
1.电缆故障原因和故障性质的分类。
1.1电缆故障的原因。
A.机械损伤。机械损伤引起的电缆故障占电缆事故的很大比例。机械损伤的主要原因包括安装损伤、直接外力损伤、行驶车辆滚动损伤、地面沉降引起的电缆接头和导线损伤。
B.绝缘是潮湿的。阻尼绝缘会引起故障，润湿电缆的主要原因是密封不严进水、电缆制造不良、外力或金属护套腐蚀损坏。'
C.绝缘老化和退化。电缆在运行中受到电、热、化学、环境等因素的影响，绝缘会发生不同程度的老化。
D.过压。在大气过电压的作用下，电缆绝缘层击穿，导致失效。
E.材料缺陷。电缆制造问题，电缆附件制造缺陷，绝缘材料维护管理不善。
1.2电缆故障属性分类(见表1)。
2.常用的电缆故障定位检测方法。
2.1架桥法。
被测电缆终端的故障相和非故障相端接，电桥的两臂分别接故障相和非故障相。通过调整电阻来平衡电桥，通过公式计算故障点的距离。目前，电桥法在现场的应用越来越少，但对于一些没有明显低压脉冲反射、不易用于高压击穿的特殊故障，电桥法往往可以解决问题。电桥法具有简单、方便、精度高等优点，但其主要缺点是不适用于高阻抗闪络故障和相间短路故障。
2.2低压脉冲反射法。
测试时，向电力电缆的故障相注入低压脉冲。当脉冲沿电缆传播到阻抗不匹配点，即故障点时，脉冲被反射并送回测试点，由仪器记录。根据发射脉冲与反射脉冲的往返时间差和脉冲在电缆中传播的波速，可以计算出故障点与测试点之间的距离。这种方法的优点是简单直观，不需要知道电缆的确切长度等原始数据。缺点是不能应用于高阻抗和闪络故障，需要知道电缆的走向。2.3脉冲电流法。
脉冲电流法是用高压击穿电缆的故障点，采集并记录故障点击率产生的电流行波信号，通过分析判断电流行波信号在测量端与故障点之间往返的时间，计算出故障距离。脉冲电流法采用线性电流耦合器采集电缆中电流的行波信号。
2.4二(多)脉法。
针对高阻接地时波形难以判断的情况，近年来出现了二次脉冲理论，并在实践中取得了良好的效果，如奥地利Paul公司的SV3000/2100系统，既可应用于低压脉冲，也可应用于脉冲电流法。首先向故障电缆传输一个低压脉冲，由于特征阻抗变化不大，脉冲不会在高阻故障点反射。脉冲在另一个终端反射回来后，仪器会存储这个“完整”的波形。然后在故障点向电缆传输高压脉冲，故障点被击穿，瞬间变成低电阻故障。此时，仪器会触发一个低压脉冲，该脉冲会在故障点反射回来。仪器叠加两个低压脉冲的波形，交点的位置就是故障点。这种方法便于操作人员判断故障点的波形，误差较小的2.2 ~ 2.4的方法都属于行波测距法(目前应用广泛)。低电阻、开路故障采用低压脉冲反射法，比电桥法简单直接。脉冲电流法用于测量高阻抗和闪络故障。
3.常用电缆故障定位方法。
3.1声学测点法。
声学测点法是电缆故障的主要定点方法，主要用于测量高阻和闪络故障。测量时，用高压设备使故障点通放电，故障间隙放电时产生的机械振动到达地面，然后听到“啪，啪”的声音。利用这种现象，可以准确地修复电缆故障，但缺点是受外界干扰很大。
3.2声磁法。
当向电缆施加冲击高压信号对故障点进行放电时，电缆护套与大地形成的回路中会感应出循环电流，在电缆周围产生脉冲磁场。当监测并接收到声音信号时，可以判断声音是故障点放电产生的，故障点就在附近。
3.3音频感应法。
音频感应法一般用于检测故障电阻小于10Q的低电阻故障。检测时，用1kHz音频信号发生器向被测电缆施加音频电流，发出电磁波。然后用探头在地面接收沿被测电缆路径的电磁场信号，并将其送到放大器进行放大，再将放大后的信号送到耳机或指示灯，根据耳机内的声强或指示灯的指示值确定故障点的位置。当探头从故障点向前移动1 ~ 2m时，音频信号中断，音频信号最强的部分就是故障点。4.电缆故障检测中应注意的问题。
A.高阻抗和低阻抗之间没有绝对的区别。在实践中，可以尝试几种方法进行比较和综合判断。35kV电缆复杂，H型接头和中间接头较多，接头故障波形难以区分。如果判断为联合故障，应采取措施充分放电故障点，以获得正确的测距效果。
B.如果电缆一端的测试放电不足，或者无法采集波形，可以通过提升另一端的电压来进行测试。无论用哪种方法测试波形，如果故障点离测试端太近，都会产生盲区，难以判断和识别波形。此时，您可以尝试在电缆的另一端进行测试。
C.在精确定点时，设备应在靠近故障点的一端，这样沿电缆的能量衰减小，便于声磁同步法的定点，快速找出故障点。使用声磁同步法时，需要反复搜索5%以内的粗测点，听耳机里的声音，仔细分辨故障点的声音和金属屏蔽上传输的声音的区别。
d .定点仪器能探测到的距离与放电的声音、土壤的湿度和疏松程度有关。流量越大，土壤越干燥、越坚硬，可探测距离越远。施工时，原始数据保存完好，电缆路径清晰，所有接头现场做好标记，可缩短查找电缆故障的时间。同时，试验时应提前准备好柴油或汽油发电机作为试验仪器的电源。
结束语
电力电缆故障检测除了上述主要方法外，还有高压电桥法、电容法、跨步电压法和音频感应法。使用电缆故障测试仪检测故障，不仅要熟悉仪器的使用，还要了解故障性质的分析和测试波形。在电力电缆故障检测中，要认真冷静地分析故障的类型和性质，正确应用查找方法和仪器，积累更多的故障查找经验。目前，电力电缆故障检测方法还存在一定的局限性，国内外电力电缆故障诊断仪器和技术还存在一定差距。随着科学技术的进步，电力电缆故障诊断技术也在不断完善。
