电力电缆故障如何探测，怎样能快速准确地查找到故障点的精确位置，缩短故障的修复时间，成为越来越关心的话题。尤其是杭州市近年来道路改造和上改下工程大量增加，给电缆故障查找带来更大的困难。
一线电缆检修人员在实际工作中利用故障检测仪器，快速准确的查找故障点的两种常用方法，并举了两起常见的故障测试案例
　　1 电力电缆基本测距方法的介绍
　　1.1低压脉冲法
　　1.1.1适用范围
　　低压脉冲法主要用于测量电缆的开路、短路和低阻故障的故障距离；同时还可以用于测量电缆的长度、波速度和识别定位电缆的中间接头等。
　　1.1.2原理
　　在测试时，从测试端向电缆中输入一个低压脉冲信号，该脉冲信号沿着电缆传播，当遇到电缆中的阻抗不匹配点时，如：开路点、短路点、低阻故障点和接头点等，会产生折反射，反射波传播回测试端，被仪器记录下来。假设从仪器发射出发射脉冲到仪器接受到反射脉冲的时间差为，也就是脉冲信号从测试端到阻抗不匹配点往返一次的时间为，同时如果已知脉冲电磁波在电缆中传播速度为，那么根据公式，即可计算出阻抗不匹配点距测量端的距离的数值。
　　1.1.3低压脉冲的波形
　　开路故障波形
　　开路故障的反射脉冲与发射脉冲极性相同，如图1-1所示。
　　图1-1 开路波形
　　当电缆近距离开路或仪器选择的测量范围为几倍的开路故障时，仪器就会显示多次反射波形，每个反射脉冲波形的极性都和发射脉冲相同，如图1-2所示。
　　图1-2 开路波形的多次反射  
　　短路或低阻故障波形
　　短路和低阻故障的反射脉冲与发射脉冲极性相反，如图1-3所示。
　　图1-3 短路或低阻波形
　　当电缆发生近距离短路或低阻故障时，或者仪器选择的测量范围为几倍的短路或低阻故障距离时，仪器就会显示多次反射波形。其中奇数次反射脉冲的极性与发射脉冲相反，而偶数次反射脉冲的极性则与发射脉冲相同，如图1-4所示。
　　图1-4 短路或低阻波形的多次反射
　　典型低压脉冲反射波形
　　如图1-5是低压脉冲法测得的理论上典型的故障波形。
　　图1-5典型低压脉冲反射波形
　　1.2 电桥法
　　在三相电缆中，将被测电缆故障相终端与另一完好相终端短接，将电桥的两臂分别接故障相与非故障相，即组成电桥电路。如图1-6所示。
　　图1-6 电桥接线图
　　该电桥电路可以等效为如图1-7所示的电路。
　　图1-7 电桥等效电路
　　调节可变电阻数值，使电桥平衡，这时CD间的电位差为0，无电流流过检流计，此时根据电桥平衡原理可得：。
　　、为已知电阻，设：，则。
　　由于电缆直流电阻与长度成正比，设电缆导体电阻率为，代表电缆全长，、分别为电缆故障点到测量端及末端的距离，则可用代替，可用代替，根据公式可推出：
　　
　　而
　　所以
　　2电力电缆故障测距设备的介绍
　　2.1 DC型电缆测长仪
　　2.1.1概述
　　测长仪采用低压脉冲原现研制，将高频率的低压发送到电缆中，该脉冲沿带特性阻抗的电缆传播到阻抗不均匀的地方，如中间接头、短路点、断路点、终端头等，在这些点上都会引起波的反射。
　　电缆测长仪广泛适用于35kV以下的中低压电缆，能安全、迅速、准确地测电缆全长、测断线故障、测低阻故障、测电缆接头之间的距离，直接以波形及数字显示测试结果，误差小于1米。
　　2.1.2操作方法
　　在电缆始端将专用信号输出线（如图2-2所示）的红色夹子与电缆的被测相连接，黑色夹子与电缆的金属外皮连接，将信号插头与仪器面板上的【输出】插座连接牢固，电缆末端就开路。
　　按【开】键开启电源，如果显示屏出现了故障波形，就不需要调整测量范围；若显示屏没有出现故障波形，说明这个区段没有故障，需按范围项增大测量范围，直到显示屏出现故障波形为止。
　　由于脉冲波在不同结构的电缆上传播的速度不同，所以就根据实测的电缆修改波速值。交联电缆的波速度为168～172 m/μs，10kV电缆以交联电缆为主。
　　显示屏出现故障波形后，首先检查波速度、值是否与波测电缆匹配，再观察故障波形是否标准，如有需要可微调【增益】旋钮，并按一下【采样】键，观察波形的大小变化，尽量将故障波形调到最大而又不失真，使故障波形的前沿最陡。将光标移动到故障波形前沿的拐点处，此时液晶屏左上方显示的故障距离值，即为电缆始端到故障点之间的距离。
　　实际操作中，可以先用电缆的完好相测出电缆全长，使操作人员在测出故障点的距离后有更直接的判断。
　　2.2 ZDJ型中低压电缆检测仪
　　2.2.1概述
　　电缆检测仪广泛用于35kV以下的中低压电缆，能安全、迅速地准确地检测所有类型的绝缘故障，采用超高压数字电桥原理，无需人工分析计算，直接数字显示故障点的距离，误差小于1米。
　　2.2.2操作方法
　　将电缆充分放电后，首先在电缆末端用【专用短接线】将“完好相“与”故障相“短接， 接线一定要连接牢固，尽量减小接触电阻，避免测试误差。然后用【专用检测A、B线】将电缆的【完好相】、【故障相】、【地线相】分别与仪器面板上的5个接线端子按图2-5所示连接 ，并确认连接牢固。
　　
　　
　　图2-5 线路连接图
　　检测前，【功能转换】开关应置于“平衡”位置，【充电】、【高压】开关应处于高位（关闭）状态。按下【电源】开关，指示灯点亮。
　　按下【检测】开关，这时数显表显示任意的数字，待数字稳定后，转动【零点】旋钮，使数显表显示的数字为“零“。按下【高压】开关，这时电流表应有不超过1mA的电流指示，数显表显示任意数字。待数字稳定后，转动【平衡】旋钮，使数显表显示的数字也为”零“。
  　　然后关闭【高压】开关，这时电流表应无电流指示。等10秒钟后，数显表的数字会稳定下来，观察数字是否仍为“零”。重复以上步骤，直到关闭【高压】开关前、后的数字都为“零”。平衡后不能改变【平衡】旋钮的位置。
　　将【功能转换】开关转到“长度”位置，这时数显表显示任意的数字，转动【长度】旋钮，使数显表显示的数字等于实际电缆长度。
　　将【功能转换】开关转到“读数”位置，此时数显表显示的数字，即为测试端到电缆故障点的距离。若数显表显示的读数大于输入的电缆长度，说明仪器与电缆的【完好相】、【故障相】接反，可以按下列公式换算，也可用此方法检验测量结果，提高精确度。
　　电缆全长×2－故障读数＝测试端到电缆故障点的实际距离
　　3两起故障测试案例
　　3.1案例一：中间接头故障
　　拱宸变××线发生单相接地故障，故障处为拱宸变10KV××线至××开关站电缆，如图3-1。通过资料查询得知：电缆全长为1530米。但由于电缆敷设时间太长，道路施工，电缆沟开挖等多方面原因，电缆实际长度跟资料差别较大，中间接头个数已经无法确定。
　　
　　
　　图3-1
　　故障判断：用兆欧表测试三相对地电阻为：A、B相对于地∞、C相对地10MΩ，诊断此电缆发生了单相高阻接地故障。
　　3.1.1选用低压脉冲法测距
　　在变电所的10KV出线电缆侧，选择170m/μs的波速度，通过A相对金属护层用电缆测长仪测得电缆全长为1731m，测试的波形如图3-2所示。
　　
　　
　　图3-2 波形图
　　
　　从图中无法很明显地看出故障点，但可以看出几处接头位置，初步判断，故障点可能在中间接头附近。
　　3.1.2选用电桥法测定故障点
　　将电缆检测仪按要求连接电路，调节电桥平衡，将电缆长度1731m输入仪器，数显表显示读数为1237，将故障相和完好相检测线互换，数显表显示为2223，通过换算，得出故障距离为1238m。
　　因1238m处和1243m处的接头距离接近，综合分析后，认为故障点应该在1238m的接头处。在该处巡查后发现，该接头在电缆井内，由于运行时间过长，接头绝缘老化，引起故障。重做接头后，恢复供电。
　　3.2 案例二：故障点在路面下的电缆故障
　　
　　
　　图3-3
　　霞湾变××线路发生单相接地故障，故障处为××开关站至××开关站电缆，如图3-3。通过资料查询得知：电缆全长为2300米，此电缆线路在路面下走向比较复杂，大多是在车行道上，电缆敷设时间较长，敷设后无移位和更改，电缆路径比较明确。
　　故障判断：在A开关站内用兆欧表测量绝缘电阻，A、C相对地为∞、B相对地接近于0，用万用表测试为250Ω，确定电缆发生了单相低阻接地故障。
　　3.1.1选用低压脉冲法测距
　　在A开关站端，用低压脉冲法对B相进行电缆全长测量，得到图3-4波形。从波形中可以看到，电缆全长为2296m，在1913m处有一个负脉冲，怀疑为故障点，但考虑电缆中间有接头，不敢下定论。
　　
　　
　　图3-4 波形图
　　
　　3.1.2选用电桥法测定故障点
　　用正接法测得为1964m，用反接法测得为1958m，取平均为1961m。
　　由于1900多米处在车行道下面，而且估计恰好穿越上塘高架，故障点很难找到。我们在道路的东面电缆井处将电缆开口（开口1），两端分别用兆欧表测量，确定故障点在西面。如图3-5所示。
　　
　　
　　图3-5
　　重复使用以上两种方法，考虑到故障点距离被测点较近，运用低压脉冲法时较难分辨波形，我们选择了对端测试的方法，近端故障对电桥法的干扰很小，不会影响测量结果。测得故障点距被测点为5m，位于道路中间，无法开挖。在道路的另一边将电缆开口（开口2）后新放一段电缆后，线路恢复正常供电。
　　总之，电力电缆故障探测是一项技术性和经验性都很强的工作，只有掌握波形的形成原因，分析波形的突变拐点，了解仪器的原理和使用方法，及时准确地进行定位，才能为故障的迅速处理赢得宝贵时间，并能及时排除线路故障，迅速恢复供电，尽可能减小经济损失，提高供电可靠性。