电力电缆供电以其安全、可靠、有利于美化城市与厂矿布局等优点，获得了越来越广泛的应用。
电力电缆（以下简称电缆）多埋于地下，一旦发生故障，寻找起来十分困难，往往要花费数小时，甚至几天的时间，不仅浪费了大量的人力、物力，而且会造成难以估量的停电损失。如何准确、迅速、经济地查寻电缆故障便成了供电部门日益关注的问题。
电缆故障情况及埋设环境比较复杂，变化多，测试人员应熟悉电缆的埋设走向与环境，确切地判断出电缆故障性质，选择合适的仪器与测量方法，按照一定的程序工作，才能顺利地测出电缆故障点。
电缆故障探测有其固有的特点，现场测试人员曾形象地说探测电缆故障点“七分靠仪器,三分靠人”，说明单纯地靠购买仪器是不能解决问题的。要重视操作人员的培训工作，生产单位和使用部门要经常交流信息、积累经验，加强电缆故障探测技术的研讨，以促进我国电缆故障探测技术整体水平的提高。
2．电力电缆的基本结构
电力电缆主要与线芯（导体）、绝缘层和护层（套）三部分组成，不同的部分材质不同，发挥着不同的作用。
线芯是传导电流的通路。常用的电缆线芯材料是铜或铝。它们具有较高的导电性能和较小的线路损耗。
绝缘层可以隔绝导体上高电场对外界的作用，常见的绝缘材料有：油浸纸（er）、橡胶（Rubber）、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯（PE）、交联聚乙烯（XLPE）等。
护层又称为护套，用于保护电缆线芯和绝缘层，是线芯、绝缘层免受外界损伤、受潮、渗透、腐蚀等作用。一般有金属护层（铠装）与绝缘层两部分组成。
① 单芯电缆的基本结构
② 三芯电缆的基本结构
二． 电缆故障发生的原因
了解电缆故障发生的原因，对于减少电缆的损坏，快速地判定出故障点是十分重要的。
电缆故障产生的原因大致可归纳为以下几类：
1．机械损伤
机械损伤引起的电缆故障占电缆事故很大的比例。
有些机械损伤很轻微，当时并没有造成故障，但在几个月甚至几年后损伤部位才发展成故障。造成电缆机械损伤的主要有以下几种原因：
①安装时损伤：在安装时不小心碰伤电缆，机械牵引力过大而拉伤电缆，或电缆过度弯曲而损伤电缆；
②直接受外力损坏：在安装后电缆路径上或电缆附近进行城建施工，使电缆受到直接的外力损伤；
③行驶车辆的震动或冲击性负荷会造成地下电缆的铅(铝)包裂损；
④因自然现象造成的损伤：如中间接头或终端头内绝缘胶膨胀而胀裂外壳或电缆护套；因电缆自然行程使装在管口或支架上的电缆外皮擦伤；因土地沉降引起过大拉力，拉断中间接头或导体。
2．绝缘受潮
绝缘受潮后引起故障。造成电缆受潮的主要原因有：
①因接头盒或终端盒结构不密封或安装不良而导致进水；
②电缆制造不良，金属护套有小孔或裂缝；
③金属护套因被外物刺伤或腐蚀穿孔；
3．绝缘老化变质
电缆绝缘介质内部气隙在电场作用下产生游离使绝缘下降。当绝缘介质电离时，气隙中产生臭氧、硝酸等化学生成物，腐蚀绝缘；绝缘中的水分使绝缘纤维产生水解，造成绝缘下降。
过热会引起绝缘老化变质。电缆内部气隙产生电游离造成局部过热，使绝缘碳化。电缆过负荷是电缆过热很重要的因素。安装于电缆密集地区、电缆沟及电缆隧道等通风不良处的电缆、穿在干燥管中的电缆以及电缆与热力管道接近的部分等都会因本身过热而使绝缘加速损坏。
4．过电压
大气与内部过电压作用，使电缆绝缘击穿，形成故障，击穿点一般是存在缺陷。
5．设计和制作工艺不良
中间接头和终端头的防水、电场分布设计不周密，材料选用不当，工艺不良、不按规程要求制作会造成电缆头故障。
6．材料缺陷
材料缺陷主要表现在三个方面。一是电缆制造的问题，铅（铝）护层留下的缺陷；在包缠绝缘过程中，纸绝缘上出现褶皱、裂损、破口和重叠间隙等缺陷；二是电缆附件制造上的缺陷，如铸铁件有砂眼，瓷件的机械强度不够，其它零件不符合规格或组装时不密封等；三是对绝缘材料的维护管理不善，造成电缆绝缘受潮、脏污和老化。
7．护层的腐蚀
由于地下酸碱腐蚀、杂散电流的影响，使电缆铅包外皮受腐蚀出现麻点、开裂或穿孔，造成故障。
8．电缆的绝缘物流失
油浸纸绝缘电缆敷设时地沟凸凹不平，或处在电杆上的户外头，由于起伏、高低落差悬殊，高处的绝缘油流向低处而使高处电缆绝缘性能下降，导致故障发生。
在分析电缆故障发生的原因以及寻找故障点时，极重要的是要特别注意了解电缆敷设、故障以及修复的情况。要注意做好电缆安装敷设及故障修复过程中的记录工作。记录应主要包括以下内容：
①线路名称及起止点。
②故障发生时间。
③故障发生的地点及排除经过。
④电缆规范：如电压等级、型式、导体截面、绝缘方式，制造厂名及购置日期等。
⑤装置记录：如安装日期及气候，各个对接头、三通接头的设计型式、绝缘种类、热处理温度及位置。
⑥电缆的埋设情况：如电缆弯曲半径的大小，路径的走向，有无反常的敷设深度或者有特别的保护措施，如钢板、穿管和排管等；电缆敷设中的技工和技术人员的姓名（这也常常是提供重要线索的来源）。
⑦周围环境情况：如临近故障处的地面情况，有无新的挖土、打桩或埋管等工程，泥土中有无酸或碱的成分，是否夹有小石块，附近地区有无化学工厂等。
⑧运行情况：如电缆线路负荷及温度等。
⑨校验情况：包括试验电压、时间、泄漏电流及绝缘电阻的数值、历史记录。
由于制造缺陷而造成的电缆故障是不多的，分析了解可能造成电缆故障的原因，对寻找电缆故障点是很有帮助的。例如，通过测距知道了电缆的故障距离，而在对应位置上，发现近期进行过城建施工，就可以怀疑为在施工的过程中损伤了被测电缆而引起了故障，往往不需要费很大功夫，就能很快地对故障进行定点。
三．电缆故障的性质与分类
1．电缆故障从型式上可分为串联与并联故障。串联故障指电缆一个或多个导体（包括铅、铝外皮）断开；通常在电缆至少一个导体断路之前，串联故障是不容易发现的。并联故障是导体对外皮或导体之间的绝缘下降，不能承受正常运行电压。实际的故障型式组合是很多的，图1.1给出了可能性较大的几种故障形式。例如：图1.1.c所示，导体断路往往是电缆故障电流过大而烧断的，这种故障一般伴有并联接地或相间绝缘下降的情况。实际发生的故障绝大部分是单相对地绝缘下降故障。
a. 一相对地
b. 两相对地
c.一相断线并接地
几种电缆故障形式
电缆故障点可用图1.2所示电路来等效。Rf代表绝缘电阻，G是击穿电压为Vg的击穿间隙，C代表局部分布电容，上述三个数值随不同的故障情况变化很大，并且互相之间并没有必然的联系。
间隙击穿电压Vg的大小取决于放电通道的距离，电阻Rf的大小取决于电缆介质的碳化程度，而电容Cf的大小取决于故障点受潮的程度，数值很小，一般可以忽略。
2．按照测试方法可以把电缆故障分为以下几类：
①．断线故障（开路）--电缆有一芯或多芯导体断裂或者金属护层（铠装）断裂。
单纯的断线并不常见，一般都伴有经电阻接地的现象。
单纯断线故障的测距采用低压脉冲法。
定点采用声磁同步法（按闪络性故障对待）。距离较短的断线故障定点也可以采用音频信号法。
经电阻接地的断线故障的定点采用声磁同步法。
②．短路故障（死接地）--电缆的一芯或多芯对地绝缘电阻或者线芯之间绝缘电阻低于10Ω。
该类故障的测距采用低压脉冲法，必要时可以采用电桥法加以验证。
定点采用音频信号法或跨步电压法。
③．低阻故障—电缆的一芯或多芯对地绝缘电阻或者线芯之间绝缘电阻大于10Ω，低于200Ω。
该类故障的测距采用低压脉冲法（电缆的波阻抗一般为200Ω，绝缘电阻低于波阻抗的故障点可以接收到低压脉冲反射波形），必要时可以采用弧反射法、脉冲电流法或电桥法验证。
定点采用声磁同步法，当故障点没有声音时再考虑用音频信号法或跨步电压法。
④．高阻故障--电缆的一芯或多芯对地绝缘电阻或者线芯之间绝缘电阻大于200Ω。
该类故障测距采用狐反射法（二次脉冲法），必要时采用脉冲电流法验证。
定点采用声磁同步法。
⑤．闪络性故障--电缆的一芯或多芯对地绝缘电阻或者线芯之间绝缘电阻非常高，但对电缆进行耐压试验时，当电压加到某一数值，突然出现绝缘击穿的现象。
这类故障一般在预防性试验中出现，并不常见。
该类故障在击穿放电几次后会变为高阻故障。
该类故障的测距方法采用弧反射法，必要时采用脉冲电流法验证。
定点采用声磁同步法。
⑥．电缆主绝缘的特殊故障
i．故障点进水或受潮—这种故障在采用弧反射法或脉冲电流法测距时，水分会吸收掉大部分高压脉冲的能量，造成故障点无法击穿放电。这种情况可以采用烧穿源对故障点进行加热，使水分蒸发掉后，再采用弧反射法或脉冲电流法测距。
ii．故障点处的护层和铜屏蔽层长距离缺失
iii．较长的、中间接头数量较多的低压电缆—这种电缆故障点放电脉冲的反射信号会被加入大量阻抗不匹配点的反射信号，使得故障点很难分辨。
以上这三种故障可以采用电桥法进行测距。
⑦．单芯高压电缆的护层故障—电缆的金属护层和大地之间发生绝缘不好。
用电桥法进行测距。
用跨步电压点。
据统计，高阻及闪络性故障约占整个电缆故障数的95%以上。
实际上还存在一种封闭性故障，它多发生于电缆接头或终端头内，特别是多发生在浸油的电缆头内。发生这类故障时，有时在某一试验电压下绝缘击穿，待绝缘恢复，击穿现象便完全消失，这类故障称为封闭性故障，因故障不能再现，寻找起来就比较困难。
四． 电缆故障探测的步骤
电缆故障的探测一般要经过准备工作、故障性质诊断、测距、定点四个步骤。
1.准备工作
测试前要了解电缆的电压等级，以选择合适的高压脉冲电压。还要详细了解电缆的长度、绝缘材料、铺设方式、路径、接头数量、接头位置等资料。路径不详时，要用路径仪确定电缆路径。之，电缆的资料越全，测试时间越短。
2.故障性质诊断（按测试方式分类）
电缆故障性质的诊断，即确定故障的类型与严重程度，以便于测试人员对症下药，选择适当的电缆故障测距与定点方法。
3.故障测距
电缆故障测距，又叫预定位，在电缆的一端使用仪器确定故障距离，现场上常用的故障测距方法有古典电桥法与现代行波法（见§1-6节）。
4.电缆故障定点
电缆故障定点，又叫定位，即按照故障测距结果，根据电缆的路径走向，找出故障点的大体方位来，在一个很小的范围内，利用放电声测法或其它方法确定故障点的准确位置。
一般来说，*的电缆故障探测都要经过以上四个步骤，否则欲速则不达。例如不进行故障测距而利用放电声测法直接定点，沿着很长的电缆路径（可能有数公
里长），探测故障点放电声是相当困难的。如果已知电缆故障距离，确定出一个大体方位来，在很小的一个范围内（10米左右）来回移动定点仪器探测电缆故障点放电声，就容易多了。
