電纜保護層測試和故障定位（一）

介紹

多年的實際經驗表明，塑料絕緣電力電纜的故障主要是由外護套的破損引起的。這是因為，電纜外護套破損后大地中的水能夠自由進入電纜內部，引起腐蝕和老化。隨著水滲入的越來越多，電纜故障的幾率也越來越大。

對于通信電纜來說，進入的水會顯著降低信號傳輸的質量，這在*這個以高質量高速度數據傳輸著稱的時代里，是根本不可接受的。

對于沒有進行分段防水保護的電纜來說，水的影響更大。因為水會沿著電纜線路流動，并通過電纜接頭進入導體部分，造成電纜損壞，嚴重的甚至可能引起大面積的停電事故。

在接下來的一系列文章中，將會介紹不同的電纜外護套測試、預定位和*定位方法。

為什么要進行電纜保護層測試

一個完好的、沒有任何故障的電纜系統應該滿足以下條件：

?按規定的質量要求傳輸數據或能量；

?在導體之間和導體和保護層之間有良好的絕緣電阻；

為了達到以上要求，首當其沖要檢查的*是電纜外護套，它通常由聚乙烯材料制成。而實際情況表明，對于中壓電纜，大多數故障都是由外護套破損引起的。因此通過電纜外護套測試的結果可以簡單推斷出整條電纜的運行情況。

另外電纜外護套測試也是其它一些電纜測試的基礎，因為那些測試都需要在電纜正常運行的情況下進行。如果在進行其它測試之前不進行外護套檢測，那么它們的結果*是不準確的。即使測試通過，電纜內部的水也會導致電纜質量快速下降。

Fig1外護套故障的電纜

通過電纜外護套完整性測試的結果人們可以判斷電纜運行的狀態。一般情況下只需要測量電纜護層和大地之間的絕緣電阻*能夠判斷是否發生故障。對于施工較頻繁的地段，一旦測量結果不滿足標準要求或相比于其它結果有所降低，*要立即檢查故障原因，并排除故障，以防發生重大事故。

如果外護套的故障與電纜絕緣層無關，那么這種故障引起電力系統停電或電纜安裝問題的幾率很小。隨著時間的推移可能幾個月或幾年后才會引起嚴重事故。

如果電纜的外護層被尖銳的石頭或沖擊損壞，那么護層部分*會向電纜中心凹陷，壓迫電纜內部絕緣層變形。絕緣層變形會導致絕緣效果下降，從而產生局部放電源，進而對整個電纜的絕緣狀況產生影響。

電纜外護套測試儀器

測試電纜的外護套需要用到高壓發生器，一般電壓能夠達到20kV*可以滿足測試需求了。通常的絕緣電阻測試儀不能完成這類測試，其一是因為絕緣電阻測試儀不能產生這么高的電壓，另外絕緣電阻測試儀沒有電流測試功能，通常儀器產生的1kV電壓是不能揭示出電纜外護套故障的！所以需要使用特殊的儀器設備進行試驗。

在測試過程中，測試電壓要持續加載在被測物體上10分鐘。儀器需要有過電流保護功能或電流功率調節功能，以防在測試中絕緣層突然擊穿產生較大電流損壞設備和電纜半導體層。

另一方面，測試儀器的輸出功率要足夠大。因為在測量長度較長的電纜時會出現漏電流，如果此時的電流大于儀器的輸出功率，將會引起儀器過載并自動斷電。大功率保證了在高電壓大電流情況下儀器的正常運行。

一些儀器能夠提供幾百毫安的大電流進行測試，這些儀器通常由外接電源供電。另一些電流較小的，可以通過內置充電電池供電。對于用戶來說，便攜式可充電測試儀可以大大提高測試效率，并減少測試時間。但是能夠提供大電流測試的儀器（大于100mA）也有一些優點，比如它們具有故障電纜預定位和*定位的功能。

電纜測試電壓

電纜外護套測試需要遵照以下標準：IEEE, IEC 60229, VDE 0276 part 620 and 623. HD 60602 and 60603。標準中規定測試電壓如下：

用戶自定義標準

一些電力機構通過多年的實踐，已經自己制定出了一套完整的電纜外護套測試標準，此時按照制定出的標準進行試驗*能夠滿足使用要求了。

下表是某電力公司的測試結果，測試時間為10分鐘。

這里需要說明的是，電纜的漏電流會隨著使用時間的增加和接頭數量的增加而增加。上表中的所有數據都是從新安裝的電纜上得出的（標準每500米一個接頭）。對于使用時間較長的電纜，必須考慮其對電流的影響。

電纜外護套測試的實際目的是測試電纜與大地之間的電阻，因此在測試過程中不允許電纜接頭接觸大地。

測試電壓和絕緣情況根據電纜材料的不同有所不同，但應根據以上標準進行選擇。通常情況下是在電纜護套和大地之間加載3-5kV電壓，測量電流的大小。在一些情況下電壓也可以達到10kV，比如對于高壓電纜來說外護套較厚，5kV的電壓不能滿足測試需要，因而選擇更高的測試電壓。