一、概述

在船舶行業使用(yong)安裝船用(yong)電纜(lan)的(de)領域中(zhong)，特別是在船艙一些復雜狹(xia)小的(de)電力、控(kong)制(zhi)、通信系統中(zhong)，要找到船舶甲板(ban)下電纜(lan)的(de)故(gu)障是十分困難的(de)事。在電纜(lan)上使用(yong)脈沖的(de)時(shi)間盡量短(duan)，且能提高故障探測效率，是許多(duo)電力(li)公司追求的(de)(de)目標。隨著科學技術的(de)(de)發展和(he)科研(yan)人員的(de)(de)不懈努力(li)探索，已(yi)研(yan)制出技術先進、性(xing)能優(you)良、操作方便的(de)電力電纜故障檢測設(she)備，探測成本降低且效率高，減少停電時間(jian)，為提高供(gong)電可(ke)靠性(xing)、保(bao)證(zheng)工業(ye)生(sheng)產提供(gong)了技術保(bao)障。

二、船用電纜故障產生的原因

1、機械損傷

很(hen)多故障是(shi)由于船用電纜安(an)裝時由于受(shou)空間狹小的(de)限(xian)制，一(yi)不小心(xin)造成的(de)機(ji)械損傷或安(an)裝后靠(kao)近電纜路徑作業造成的(de)機(ji)械損傷而直(zhi)接(jie)引起的(de)。有時如果損傷輕微，在幾個(ge)月(yue)甚至幾年后損傷部位(wei)的破壞才(cai)發展到鎧(kai)裝鉛皮(pi)穿孔，潮氣(qi)浸入(ru)而導致損傷部位(wei)徹底崩潰(kui)形成(cheng)故障。 

2、船用電纜外皮的電腐蝕

船(chuan)舶長期行駛(shi)在復雜海洋、湖(hu)泊(bo)等環境下，特別是海洋氣候(hou)i的干(gan)擾(rao)，陽光紫外線輻射及濕度的影(ying)響，往往出(chu)現(xian)電纜外皮老(lao)化腐蝕致穿的現(xian)象，導致潮氣侵入(ru)，絕緣破壞。

3、化學腐蝕

 遠洋巨輪行徑在海洋面上，船用電纜受(shou)鹽(yan)霧等化學品(pin)的長期(qi)浸襲(xi)，往往造成電纜(lan)鎧裝和外護(hu)層(ceng)大面積長距(ju)離被腐蝕。

4、電纜絕緣物的流失

電(dian)(dian)(dian)纜鋪設時地溝凹凸不平，或處在電(dian)(dian)(dian)桿上的戶外頭，由于電(dian)(dian)(dian)纜的起伏、高(gao)(gao)低落差(cha)懸殊，高(gao)(gao)處的電(dian)(dian)(dian)纜絕(jue)緣油流(liu)向低處而使高(gao)(gao)處電(dian)(dian)(dian)纜絕(jue)緣性能

下降，導致故障發生。

5、長期過荷運行

由于過荷運行(xing)，電(dian)纜的(de)溫度會(hui)隨之升高，尤其(qi)在炎(yan)熱的(de)夏(xia)(xia)季，電(dian)纜的(de)溫升常(chang)常(chang)導致電(dian)纜的(de)較(jiao)薄弱處(chu)和對接(jie)頭處(chu)首先(xian)被擊穿。在夏(xia)(xia)季，電(dian)纜

故障率高的原因正在于此。

6、震動破壞

船用電纜由于受船體長期的震動和搖拽，導致電纜外皮產生彈性疲勞而破裂形成故障。

7、拙劣的技工、拙劣的接頭與不按技術**要求鋪設電纜，往往都是形成電纜故障的重要原因。

8、在潮濕的氣候條件(jian)下(xia)作(zuo)接頭(tou)，使(shi)接頭封裝物內(nei)混入水蒸氣而耐(nai)不住試驗電壓，往往形成(cheng)閃絡(luo)性(xing)故障。

三、船用電纜故障探測方法

1、錘擊（脈沖）法

這種技術在(zai)一(yi)個(ge)簡單的電(dian)纜系統中探(tan)測高祖故障是*有(you)效的。錘擊法包括(kuo)采用(yong)一(yi)個(ge)脈沖或(huo)沖擊電(dian)壓來沖擊停電(dian)的電(dian)纜，當一(yi)個(ge)有(you)效的高壓

沖擊(ji)脈沖集(ji)中在故障區域時，故障點就閃絡，并產生一(yi)個操作(zuo)人(ren)員(yuan)可聽見的(de)沿電纜表面傳輸的(de)錘擊(ji)聲。但(dan)探測電纜故障往往需要幾(ji)次錘擊(ji)，多

次重復錘擊可能會損壞電纜。

2、時域反射測量法（TDR）

一(yi)種(zhong)在電纜結構上通過改(gai)變所產生的脈(mo)沖反射來顯示的低壓電弧反射技術。這(zhe)種(zhong)脈(mo)沖反射是記錄在TDR的屏幕上，并且同特性圖形（在故

障前進行和記(ji)錄的特性圖形(xing)）相比較，或者與同一電纜(lan)線路(lu)上(shang)的健(jian)全相所做(zuo)出的特性圖形(xing)相比較。故障點的距離是(shi)由(you)圖形(xing)散射點來確定的。

TDR是探測低阻故障的*有效的方法之一。但TDR的圖形分析需要經過培訓并有經驗的操作員來進行分析操作。

 高阻故(gu)障和復雜的系統，就要求具有更(geng)高的能量等(deng)級。高壓電弧發射的一些方法，例如數字(zi)式電弧反(fan)射法和差異電弧反(fan)射法，均需要特殊

的設備和嚴格培訓的操作人員。

四、探測裝置 

1、快速裝置探測器

這(zhe)種裝置(zhi)可探(tan)測回(hui)路斷電(dian)之前(qian)當電(dian)纜**次燃弧時由故障發出的(de)波(bo)形，而(er)被捕獲的(de)波(bo)形，經處(chu)理儲(chu)存在探(tan)測器(qi)的(de)監視器(qi)中，而(er)監視器(qi)是(shi)鏈

接在URD系統(tong)中通常的斷開(kai)點。這(zhe)種裝(zhuang)置有兩(liang)個(ge)傳感器，以便監(jian)視一個(ge)回路(lu)兩(liang)邊的暫態(tai)故障(zhang)。當故障(zhang)發生(sheng)時(shi)，兩(liang)個(ge)暫態(tai)峰值之(zhi)間(jian)(jian)的時(shi)間(jian)(jian)間(jian)(jian)隔給

出(chu)了到故障(zhang)點的距離。FFF能自動(dong)工(gong)作(zuo)，無需嚴格培訓的操作(zuo)人員。此裝置完全可以安裝在(zai)URD回路中，作(zuo)為(wei)長久性的檢測(ce)儀器，以便探測(ce)做

發(fa)生的故障(zhang)。或者說故障(zhang)發(fa)生后，該(gai)裝置(zhi)可作為探測工(gong)具使用。由于該(gai)裝置(zhi)在故障(zhang)之后采(cai)用電(dian)纜額(e)定(ding)值或低于額(e)定(ding)值的電(dian)壓，脈沖進行一次性

的沖擊，而且放電只進行一次，因此對電纜的損害*小。 

每(mei)一(yi)單相的開始輻射性或環形回路，僅進需要一(yi)臺探(tan)測器(qi)，而(er)三相系統則每(mei)相均需要安(an)裝一(yi)臺探(tan)測器(qi)裝置，通(tong)過RS-232接口可把故障位

置信息發送到電力公司調度室快速響應的遙控通信計算機中心。

2、**響應裝置（FirstResponse）

是(shi)一(yi)(yi)種電(dian)池供電(dian)的錘擊(ji)(ji)物高壓(ya)耦合器同(tong)一(yi)(yi)種單錘擊(ji)(ji)來組成隔離變壓(ya)器之間故障(zhang)電(dian)纜段的電(dian)纜雷(lei)達系統(tong)，并(bing)能(neng)測量到故障(zhang)點的距(ju)離。該(gai)裝置

采用數字(zi)式(shi)電弧反射技(ji)術，探測時需(xu)要高能量(liang)的濾波器。在復雜(za)系統(tong)的高祖故障，廠產生干擾信(xin)號(hao)(hao)，這些信(xin)號(hao)(hao)通(tong)過一些接(jie)頭和星形連接(jie)的分(fen)接(jie)

頭(tou)干擾探測(ce)，因此(ci)需要更高的(de)(de)(de)能(neng)量來快(kuai)速而準確的(de)(de)(de)查(cha)明故障。專用的(de)(de)(de)送電線路和復雜的(de)(de)(de)網絡系統，通常設有入(ru)(ru)孔和管(guan)道，這些入(ru)(ru)孔和管(guan)道可能(neng)

集聚(ju)大(da)量的(de)水(shui)(shui)而導致(zhi)電(dian)(dian)纜故(gu)障。探(tan)(tan)測到(dao)水(shui)(shui)引(yin)起的(de)閃(shan)絡的(de)準確故(gu)障點很困難。為(wei)探(tan)(tan)測閃(shan)絡，電(dian)(dian)壓能(neng)級或(huo)脈(mo)沖發生器的(de)電(dian)(dian)容必須(xu)提高到(dao)能(neng)引(yin)起擊(ji)穿(chuan)

為止。要查明紙絕(jue)緣(yuan)的鉛包電纜(lan)（PILC）和擠壓(ya)絕(jue)緣(yuan)電纜(lan)的水故障，使其引起閃(shan)絡的能(neng)(neng)給就需(xu)要達到5400J，這比(bi)探(tan)測URN故障所(suo)需(xu)能(neng)(neng)量高出(chu)

幾倍。這就相應的要求裝設濾波器以便有效的保護儀器和操作人員免受來自高壓的危險。

除上述兩種(zhong)裝(zhuang)置外，目前*先進的探測(ce)裝(zhuang)置是故障/電(dian)纜分(fen)析系統-BiddleDART-6000，在電(dian)纜故障探測(ce)方面取得了十(shi)分(fen)顯著的成效。該(gai)

裝(zhuang)置可(ke)應用(yong)于多(duo)種類型電(dian)纜，探測故障效率高，沖(chong)擊(ji)時間短。BiddlDART-6000采用(yong)計算機分(fen)析數據，用(yong)雷達(da)探測，可(ke)使用(yong)常規的TDR法、電(dian)

弧反射法(fa)(fa)、沖擊(ji)(ji)(ji)法(fa)(fa)（電(dian)流沖擊(ji)(ji)(ji)）和(he)衰(shuai)減法(fa)(fa)（電(dian)壓沖擊(ji)(ji)(ji)）等探測方法(fa)(fa)。DART技術通過沖擊(ji)(ji)(ji)前和(he)沖擊(ji)(ji)(ji)時，凍結(jie)一些TDR的(de)軌跡來提高(gao)標(biao)準的(de)電(dian)弧反

射法的探測能力，從而排除了那些無關的和干擾的反射，僅留下由故障引起的TDR反射，簡化了TDR的信號判斷過程。

DATR-6000自問(wen)世以(yi)來(lai)，顯示出不同(tong)凡(fan)響的技術(shu)性能(neng)，在探(tan)測(ce)地埋擠壓(ya)絕緣(yuan)故(gu)障時成功率達98%，探(tan)測(ce)電(dian)網饋電(dian)線、配(pei)電(dian)饋電(dian)線、PILC故(gu)

障和某些水故障成功率在70%以上。

五、結論

隨(sui)著科(ke)學技術(shu)的不(bu)(bu)斷(duan)發展和船用(yong)電纜故障(zhang)探測(ce)(ce)應用(yong)領域(yu)技術(shu)人(ren)員的不(bu)(bu)懈努力**，電纜故障(zhang)探測(ce)(ce)技術(shu)將不(bu)(bu)斷(duan)發展，新(xin)的探測(ce)(ce)裝(zhuang)置(zhi)將不(bu)(bu)斷(duan)更新(xin)換

代，探測效率和準確性逐步提高，探測誤差減小并趨于零，探測過程中對電纜的傷害會逐步降低并接近零。