电缆短路故障的排查方法
时间：2024-11-22 阅读：17
以下是对电缆短路故障排查方法的详细介绍：
一、故障初步判断
查看故障现象及记录
了解故障发生时的具体情况，例如是否有冒烟、跳闸、短路保护装置动作等明显现象。同时，查阅相关的运行记录，看近期电缆是否有过过载运行、遭受雷击或者周边有施工等可能影响电缆的情况发生。这些信息可以帮助初步推测故障的大致原因和范围。
比如，如果是在雷雨天气后出现电缆短路故障，那么雷击导致绝缘破坏引发短路的可能性就比较大；若周边有道路施工活动，那外力破坏造成短路的概率则需重点考虑。
外观检查
对电缆的外露部分，包括电缆沟内、桥架上以及电缆终端等部位进行仔细查看，检查电缆外皮是否有破损、烧焦、鼓包等痕迹，电缆接头处是否有松动、过热变色等异常情况。若发现外皮有明显破损且内部芯线外露，很可能就是此处发生短路故障。
对于埋地电缆，可以沿着其走向查看地面有无挖掘、塌陷等迹象，判断是否因外力破坏引发短路。在一些老旧小区改造现场，若发现地面有重新开挖过的痕迹且对应的电缆出现故障，就需要重点排查该区域电缆的受损情况。
二、电气测试方法
绝缘电阻测试
首先，将电缆停电并充分放电，确保电缆上没有残余电荷，避免影响测试结果。
把绝缘电阻测试仪的两根测试线分别连接到需要测试的电缆芯线以及对应的接地部位（如金属屏蔽层或大地），按照仪器说明书选择合适的测试电压挡位（一般根据电缆的额定电压来选择），然后启动测试。
读取仪器显示的绝缘电阻值，并与该电缆正常情况下的标准绝缘电阻值进行对比。若测试值远低于标准值，可初步判断该电缆存在短路隐患，需进一步排查具体短路位置。
原理：利用绝缘电阻测试仪向电缆施加直流电压，测量电缆芯线与芯线之间、芯线与金属屏蔽层或大地之间的绝缘电阻值。正常情况下，绝缘电阻应处于较高数值，如果绝缘电阻值过低甚至趋近于零，则表明存在短路故障或者绝缘严重受损的情况。
操作步骤：
直流耐压试验与泄漏电流测量
同样先将电缆停电、放电并做好接地等安全措施。
把直流耐压试验设备的高压输出端连接到被测电缆芯线，设备的接地端连接到电缆的金属屏蔽层或可靠接地处。按照规定的试验电压值（通常为电缆额定电压的倍数，不同电压等级电缆有相应标准）和升压速率逐步升高电压，同时密切观察泄漏电流的数值变化情况以及电缆有无异常声响、冒烟等现象。
如果在升压过程中，泄漏电流急剧增大超出正常范围，或者在较低电压下就出现电流异常情况，说明电缆存在短路故障点，要停止试验，进一步查找具体位置。
原理：通过向电缆施加高于其额定工作电压的直流电压，观察电缆在该电压下能否承受且泄漏电流是否在正常范围内。若电缆存在短路故障点，在施加电压时，泄漏电流会异常增大，甚至可能导致试验无法正常进行，因为短路点会形成低阻通路，使电流大量通过。
操作步骤：
三、故障定位方法
低压脉冲反射法
使用专门的电缆故障测试仪（具备低压脉冲发射和接收功能），将测试仪的信号输出端连接到被测电缆的一端芯线，确保连接牢固。
设置好测试仪的相关参数，如脉冲宽度、采样频率等，启动信号发射，然后观察测试仪屏幕上显示的脉冲波形。正常情况下会有电缆末端反射回来的脉冲波形，如果存在短路故障，会提前出现一个反射脉冲波形，记录下发射脉冲与反射脉冲的时间差信息。
根据已知的脉冲在该电缆中的传播速度以及测量得到的时间差，计算出故障点距离测试端的距离，之后沿着电缆走向去相应位置进一步排查具体的短路情况，比如查看该位置电缆外皮是否破损、内部芯线是否直接接触等。
原理：向电缆注入低压脉冲信号，脉冲沿着电缆传播，当遇到短路故障点时，由于短路点处的电阻突变，脉冲会发生反射，通过测量发射脉冲与反射脉冲之间的时间差，并结合已知的脉冲在电缆中的传播速度（与电缆绝缘材质等因素有关），利用距离计算公式（距离 = 传播速度 × 时间差 ÷2，除以 2 是因为脉冲往返的路程）来确定故障点距离测试端的位置。
操作步骤：
高压闪络法（适用于高阻短路故障情况）
准备好高压闪络测试设备，将其与被测电缆正确连接，做好安全防护措施，因为涉及高压操作，操作人员要穿戴好绝缘防护装备，确保操作环境安全。
缓慢升高施加的直流电压，密切观察设备上显示的电压、电流等参数以及是否有闪络放电现象发生，当出现闪络时，通过配套的脉冲反射检测仪器捕捉反射信号，记录相关的时间差等数据。
按照类似于低压脉冲反射法的计算方式，算出故障点距离测试端的大致位置，再进一步缩小排查范围，去确定具体的短路故障点。
原理：对于一些高阻短路故障（如因电缆受潮、绝缘老化等原因造成的短路故障，故障点电阻相对较高），先向电缆施加足够高的直流电压，使故障点处绝缘被瞬间击穿，产生闪络放电现象，形成低阻通路，然后利用脉冲反射原理捕捉到相应的反射信号，根据反射信号及时间差等参数来确定故障点位置。
操作步骤：
跨步电压法（适用于外皮破损接地短路等情况）
选用合适的跨步电压测试仪，将测试仪的两个电极按照规定的间距插入地面，从电缆一端开始，沿着电缆路径逐步移动测试仪进行测量。
不断观察测试仪显示的跨步电压数值变化情况，当电压变化达到最大时，对应的位置基本就是电缆外皮破损接地短路的故障点位置。在实际操作中，例如对于城市道路地下电缆出现此类故障时，工作人员可沿着道路两边，按照电缆敷设方向进行检测，通过寻找跨步电压变化的峰值点，来准确找到故障电缆的外皮破损处。
原理：当电缆外皮破损导致接地短路时，电流会从故障点流入大地，并在大地中形成一定的电场分布。利用专门的跨步电压测试仪，在地面沿着电缆可能的走向进行测量，当测量到跨步电压出现明显变化（如出现电压峰值等情况）时，就意味着接近了故障点所在位置。
操作步骤：
四、综合分析与验证
综合分析
在通过上述各种方法得到相关测试结果和故障位置信息后，要对所有数据进行综合分析。考虑是否存在多个短路故障点的可能，因为有时不同故障点反射回来的信号可能相互叠加、干扰，需要仔细甄别。同时，结合电缆的运行历史、周边环境等因素，判断故障原因，比如是外力破坏、绝缘老化还是其他原因导致的短路。
例如，如果通过多种测试方法都指向某一区域的电缆存在短路故障，且该区域近期有道路施工活动，那很可能就是施工外力破坏引发的短路，要着重检查该区域电缆的受损情况。
验证
在确定了故障点位置并判断出故障原因后，对故障点进行修复处理，修复完成后，再次采用绝缘电阻测试、直流耐压试验等方法对修复后的电缆进行测试，验证故障是否已都排除，电缆的电气性能是否恢复正常，确保电缆能够安全可靠地投入后续运行。