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路灯电缆故障检测方法
检测巡查近几年来，我国各大中城市都在实施城市照明工程，使我们城市的夜空绚丽多姿，但市政建设及其它路面施工又时常对路灯电缆造成损伤，有时因抢修时间紧而且路面的硬化和绿化又使我们不便大面积地开挖来寻找路灯电缆故障点，所以路灯管理部门急需简单、快捷、准确的检测路灯电缆故障点位置，这是所有路灯部门十分关心的问题。
一、路灯电缆故障的主要原因。
1、电缆长期过负荷运行。
电缆运行过程中，由于电流的热效应，使电缆的温度升高。当电缆长期过负荷运行时，电缆集聚的热量无法及时散出，加速了绝缘层的老化，最终导致绝缘层击穿而发生电缆故障。尤其在炎热的夏季，这种现象较为常见。
2、电缆接头故障。
电缆接头是路灯线路中最薄弱的环节。电缆接头制作的好坏直接关系到电缆的寿命。由于人员素质、制作工艺等方面的原因，在实践中，电缆接头处的故障是最常见的。通常是接头压接不紧，绝缘层包裹太薄。
3、外力机械损伤故障。
由于道路施工和其他管线施工的不规范性和随意性，经常发生路灯电缆挖断、损坏的情况，而且，许多施工单位在挖出路灯电缆后，不通知路灯管理部门，私自不按规范重新填埋，而造成路灯电缆的外力机械损伤，经过一段时间运行后便会造成此处电缆的彻底损毁。
二、路灯电缆的常见检测方法。
1、用兆欧表和万用表检测。
此方法为传统路灯电缆故障检测法。路灯线路的供电半径一般在0.4-0.6km之间，路灯间距为30-40m，整个线路似树干状，负荷比较分散。要检测电缆的相间、对地绝缘阻值，必须先将路灯负荷切断，然后选取中间点断开，用兆欧表和万用表逐相进行相间、对地绝缘测试，用排除法来判断故障点方位。此方法能检测出故障点所在档距，但是电缆开断点较多，需重新压接恢复，工作量大，也给以后的维修工作增加了新的故障隐患点。
2、用钳形电流表检测。
钳形电流表检测路灯电缆是一种测电流查看电缆故障的方法。通过重新恢复烧坏的熔断器（实践操作中一般在烧坏的熔断器上缠绕几圈铜线），对路灯电缆进行瞬间(2-3秒)送电(短时的瞬间电流不会使路灯电缆迅速发热，即不会对路灯电缆造成新的损伤)，根据故障点至电源的故障电流非常大，故障点往下的电流小的规律，当检测到的电流值变成正常值时，则电流值为正常值的灯位的前一档距即为故障点所在处。
检测的顺序是：先将每盏灯处的检修门(或检修井)打开，把路灯电缆暴露出来且每股分开，便于用钳形表检测电流(钳形表需打到电流档的最高档位)；从第一盏灯开始逐档检测电流，控制柜处的送、停电操作人员及现场检测电流人员均应配备对讲机，以便及时联系。在逐档检测时，必须先把钳形电流表卡到电缆做好准备后，才能开始通知送电人员瞬间送电。该方法无需人为切断主电缆及路灯负荷，不会对路灯电缆带来新的故障隐患点。该检测方法方便、快捷，在实际操作中要频繁呼叫开关送电，但遇大电流存在一定的危险性，如造成熔断器铜丝烧毁或者上一级熔断器烧毁。
3、通过串接高压钠灯检测。
因路灯系统接地保护形式都采用TN-S或者TT系统，路灯电缆故障一般为接零、接地等短路故障。可先用万用表检测是否为接零或者接地故障，然后在控制箱内引到路灯电缆线的熔断器两端串接一盏高压钠灯。运用钳形电流表检测电流，因为，电源至故障点应当有高压钠灯的工作电流，而故障点之后无电流，即可判断电缆故障点的所在位置。具体做法为（以相线与零线短路或者相线搭在灯杆上为例）：先拔掉所有熔断器，找出故障相（线）。
这种串联负载采用钳形电流表测电流的方法，无需重复拆接电缆线路，即可快速定位故障档距，也可以通过测护套线引线电流判断出来灯杆内相线与零线短路。这种方法通过高压钠灯限制了电缆电流，提高了安全性。并且无需频繁送电，节约了人力物力。
4、用路灯电缆专用故障测试仪检测。
路灯电缆专用故障测试仪检测功能较多，携带方便。集路灯电缆路径检测、埋深测定和故障点定位三位一体的仪器。但操作比较复杂，需要具备相当的专业知识。且仪器设备比较昂贵。
三、结论。
路灯电缆故障测寻必须遵循安全、便捷、准确的原则。我们要综合运用各种方法来优化检测方案。在查找电缆故障时，可以通过一些直观的方法，比如查看现场有没有施工；电缆所在路面有没有沉降；电缆井、路灯检修门有没有冒黑现象等等，往往可以在运用仪器之前就发现故障点。除了以上几种检测方法外，还有很多如测声法、电桥法等等，通过大体确认了档距，再精确确认故障点，这样可以快速进行故障处理，恢复路灯运行，提高路灯检修的效率。
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路灯是提供照明功能的灯。随着中国科技产业和新能源的发展，现阶段许多路灯使用清洁能源来提供日常照明功能，如光伏板发电和风力发电。它们首先储存能源，并在不满足发电条件的情况下使用蓄电池提供能源。虽然这种方法安全、节能、环保，但前期投资成本高，功率转化率低。发电直接受光伏板面积影响，适合偏远村庄和旅游景点等分散照明条件。为了弥补能效的最大化，市场上还有另一种“能效互补太阳能路灯”。它的结构原理大致相似。今天，我们主要讨论如何解决传统电缆敷设路灯电缆出现故障的问题。
路灯电缆故障非常普遍，直接受质量和外力的影响，主电路故障影响整条线路的照明功能，那么电缆故障检测仪是如何发现的呢？首先，路灯电缆故障测试仪是基于数字信号处理器技术的便携式仪器。它不需要在马路上挖很多次就能找到错误。它由发射器和接收器组成。不需要拆除路灯底座的接线方式。发射机负责产生电子频率信号，接收机接收这些信号。应该注意的是，由于大多数路灯是沿着绿化带埋设的，所以该装置不提供寻找路径的功能。
使用前，用绝缘电阻测试仪测量绝缘电阻，以识别故障相位和故障类型，然后将路灯电缆故障测试仪的红色夹子加到被测电缆上。黑色夹子可以连接到地，而无需设置任何参数。然后，用定位叉沿线巡逻。从地面发出的电流“嗡嗡”声可以在接收机会中听到。声音大小将随着电缆的故障情况而变化。故障接地后，声音非常明显。经过多次现场检查，准确率为100%。
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电线电缆
故障
查找
电线电缆故障主要有一下几类:
(1)
短路故障
。电缆两芯或三芯短路。
(2)
接地故障
。电缆一芯或多芯接地。
(3)断线故障。电缆一芯或多芯被
故障电流
烧断或
外力
破坏搞断，形成完全或不完全断线。
(4)
闪络
性故障。这种故障大多发生在预防性试验中，并多数出现在电缆接头处。当所加
电压
达某一值时击穿，电压低至某一值时绝缘又恢复。
(5)综合性故障。同时具有两种或两种以上性质的故障。
电缆故障
一般很难直接发现，必须采用测试电缆故障的
仪器
进行测量，才能确定故障的位置。
总的来说，电缆故障可概括为接地、短路、断线三类!
2、电缆故障点的查找方法:
(1)
测声法:ue004
所谓测声法就是根据故障电缆放电的声音进行查找，该方法对于
高压电缆
芯线
对
绝缘层
闪络放电较为有效。此方法所用设备为直流
耐压试验机
。
电路
接线如图1所示，其中SYB为
高压试验变压器
，C为
高压电容器
，ZL为
高压
整流
硅堆
，R为
限流电阻
，Q为放电
球间隙
，L为电缆芯线。
放电，在故障处电缆芯线对绝缘层放电产生“滋、滋”的火花放电声，对于明敷设电缆凭听觉可直接查找，若为地埋电缆，则首先要确定并标明电缆走向，再在杂
噪声
音最
小的时候
，借助
耳聋助听器
或医用听诊器等音频放大设备进行查找。查找时，将
拾音器
贴近
地面
，沿电缆走向慢慢移动，当听到“滋、滋
”放电声最
大时
，该处即为
故障点
。使用该方法一定要注意安全，在
试验设备
端和电缆末端应设
专人
监视。ue004
(2)
电桥法:ue004
电桥法就是用双臂电桥测出电缆芯线的直流电
阻值
，再准确测量电缆实际
长度
，按照电缆长度与
电阻
的
正比例关系
，计算出故障点。该方法对于电缆芯线间直接短路或短路点
接触电阻
小于1Ω的故障，判断
误差
一般不大于3m，对于故障点接触电阻大于1Ω的故障，可采用加高电压烧穿的方法使电阻降至1Ω以下，再按此方法测量。ue004
首先测出芯线a与b之间的电阻R1，则R1=2Rx+R，其中Rx为a相或b相至故障点的
一相
电阻值，R为短接点的接触电阻。再就电缆的
另一端
测出a′与b′芯线间的直流电阻值R2，则R2=2R(L-X)+R,式中R(L-X)为a′相或b′相芯线至故障点的一相电阻值，测完R1与R2后，再按图3所示电路将b′与c′短接，测出b、c两相芯线间的直流电阻值，则该阻值的1/2为每相芯线的电阻值，用RL表示，RL=Rx+R(L-X)，由此可得出故障点的接触电阻值:R=R1+R2-2RL，因此，故障点
两侧
芯线的电阻值可用下式表示:Rx=(R1-R)/2，R(L-X)=(R2-R)/2。Rx、R(L-X)、RL三个
数值
确定后，按比例公式即可求出故障点距电缆端头的距离X或(L-X):X=(RX/RL)L，(L-X)=(R(L-X)/RL)L，式中L为电缆的总长度。
采用电桥法时应保证
测量精度
，电桥
连接线
要尽量短，线径要足够大，与电缆芯线连接要采用压接或焊接，计算过程中小数位数要全部保留。ue004
(3)
电容电流
测定法
:ue004
电缆在运行中，芯线之间、芯线对地都存在
电容
，该电容是均匀分布的，电
容量
与电缆长度呈线性比例关系，电容电流测定法就是根据这一
原理
进行测定的，对于电缆芯线断线故障的测定非常准确。
测量电路
如图4所示，使用设备为1~2kVA单相
调压器
一台，0~30V、0.5级
交流电压表
一只，0~100mA、0.5级交流
毫安表
一只。ue004
测量步骤:ue004
①首先在电缆首端分别测出每相芯线的电容电流(应保持施加电压相等)Ia、Ib、Ic的数值。
②在电缆的末端再测量每相芯线的电容电流Ia′、Ib′、Ic′的数值，以核对完好芯线与断线芯线的电容之比，初步可判断出断线距离近似点。ue004
③根据电容量计算公式C=1/2πfU可知，在电压
U、
频率
f不变时C与I成正比。因为
工频电压
的f(频率)不变，测量时只要保证施加电压不变，电容电流之比即为电容量之比。设电缆
全长
为L，芯线断线点距离为X，则Ia/
Ic=L/X，X=(
Ic/
Ia)L。ue004
测量过程中，只要保证电压不变，
电流表
读数
准确，电缆总长度测量精确，其测定误差比较小。ue004(4)
零电位法:ue004
零电位法也就是电位比较法，它适应于长度较短的电缆芯线对地故障，应用此方法测量简便精确，不需要
精密仪器
和复杂计算，其接线如图5所示，测量原理如下:将电缆故障芯线与等长的比较
导线
并联，在
两端
加电压E时，相当于在两个并联的均匀
电阻丝
两端接了
电源
，此时，一条电阻丝上的任何一点和另一条电阻丝上的
对应点
之间的电位差必然为零。反之，电位差为零的两点必然是对应点。因为
微伏表
的
负极
接地，与电缆故障点
等电位
，所以，当微伏表的
正极
在比较导线上移动至
指示
值为零时的点与故障点等电位，即故障点的对应点。ue004
测量步骤如下:ue004
①先在b和c相芯线上接上
电池
E，再在地面上敷设一根与故障电缆长度相等的比较导线S，该导线要用裸铜线或裸铝线，其
截面
应相等，不能有中间接头。
②将微伏表的负极接地，正极接一根较长的软导线，导线另一端要求在敷设的比较导线上滑动时能充分接触。ue004
③合上闸刀开关K，将软导线的端头在比较导线上滑动，当微伏表指示为零时的位置即为电缆故障点的位置。
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路灯故障如何处理
路灯故障处理相对比较繁琐，因为受到安全接地的影响，采用传统“跨步电压法”测量，就要将所有的接地点断开，路灯不多还可以勉强，如果有更多的路灯那便是一场灾难，我们建议采用“电流法测量”，完全无视本身接地的情况，利用直流电源进行逆变，兵分两路，一路走相间，一路走大地，同样采用信号放大装置接收电流信号，对正常接地产生的信号进行抑制，对故障点的电流信号进行监听，不仅速度快，而且测量准，如果您不想采用仪器测量，当然也可以采用万用表和绝缘电阻相互配合，分段查找和排除，也是可以找到电缆的具体故障位置。
附带：地下直埋电缆线路的要求
地下直埋电缆线路应采用铠装电缆，电缆的埋设深度应由地面至电缆外皮不小于0.7m，电缆外皮至地下建筑物的基础0.6m，不得小于0.3m；电缆相互间距：水平接近时最小为0.1m，不同部门的电缆相互间距0.5m；电缆互相交叉时最小净距0.5m；电缆与热力管道、煤气、石油管道接近时的净距为2m，相互交叉时间距为0.5m；电缆与树木主干的距离不小于0.7m，直埋电缆沟内不得有石块等其它硬物杂质，否则应铺以100mm厚的软土或沙层，电缆敷设后上面再铺以100mm厚的软土或沙层，然后盖以混凝土保护板或砖，覆盖的宽度应超出电缆两侧各50mm。
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