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電纜故障原因查找及定位措施

時間:2019-04-12 作者:admin

隨著城市建設速度的不斷加快,電力電纜輸電線路不斷擴展與延伸,因此,供電網絡中電纜所占的比重越來越大,數量也不斷增多。不僅如此,電纜自身隨著運行時間的不斷累加,帶來外力受損、受潮腐蝕以及絕緣老化的概率也不斷增加,從而引起電力電纜運行故障頻繁出現,給民生以及農業生產帶來了不安全局面以及重大經濟損失,因此,一方面,如果出現電纜運行故障的狀況,就必須及時找到故障點并采取有效的措施解決故障問題,確保供電的穩定性,降低經濟損失;另一方面,應該防范于未然,采取合理的技術措施以及組織措施為電纜的正常運行提供保障。
  1、電纜故障原因查找的方法
  根據設備以及儀器的測試原理,電纜故障的初步檢測一般可以劃分為兩大類,其中包括:脈沖法以及電橋法。
  1.1脈沖法
 ?。?)測試原理
  在進行測試的過程中,將一個脈沖信號從測試段慢慢輸入到電纜中,使得該信號沿著電纜逐漸傳播開來,一旦遇到電纜中阻抗不匹配點(例如低壓接頭點、低壓故障點、短路點以及開路點)的時候,就會出現波反射的現象,反射波會被測試端接收,通過專業的儀器記錄下來。如果從儀器發出脈沖信號一直到儀器接收脈沖信號這段時間間隔我們設為△t,換言之就是脈沖信號在測試段與阻抗不匹配點之間來回一次所花費的時間為△t,在已經知道脈沖行波在電纜中的傳播速度為v的前提下,就可以根據計算公式L=v△t/2精確計算出測試段到阻抗不匹配點之間的距離L的數值。脈沖行波在電纜中的傳播速度v,術語上也稱之為波速度。研究顯示波速度往往只和電纜絕緣介質的材料有聯系,而和絕緣厚度、線芯材料以及電纜線徑等沒有關聯。對于交聯電纜來說,其波速度一般都是處于170-172m/μs之間,而對于油浸紙絕緣電纜來說,其波速大都是160m/μs。
 ?。?)二次脈沖法
  二次脈沖法是近些年來使用的較為先進的一種測試方法,其主要的工作原理是:利用高壓發生器為出現閃絡性故障或者高阻故障的電纜施加高壓脈沖,使得故障點的弧光出現放電現象,因為弧光電阻相對較小,所以在燃弧過程中原本出現閃絡性故障或者高阻故障就會轉變為低阻短路故障。這時,利用耦合裝置將一個低壓脈沖信號注入到故障電纜中,記錄下刺客低壓脈沖反射波形(也就是帶電弧波形);等到故障電弧熄滅之后,再次將一個低壓脈沖信號注入到故障電纜中,之后記錄此刻的低壓脈沖反射波形(也就是無電弧波形)。這個時候由于故障電阻重新變為高阻,低壓脈沖信號在故障點反射很小或者幾乎沒有反射。將無電弧波形與帶電弧波形進行對比,在同一故障點上兩個波形將會出現不同的顯示狀況,波形分歧點十分突出的位置到測試端的距離就是故障點的距離。
  1.2電橋法
  通過直流電橋對電纜故障進行測量是最早使用的一種測試方法,如今仍可適用。特別是在對較短電纜故障進行測試的時候,其精確程度十分高。電橋法一般適用于兩相短路故障的測量以及低阻單相接地故障的測量。
  2、電纜故障精確定位的有效措施
  電纜故障探測的重要環節就是精確定位電纜故障點,如今較為廣泛使用的有跨步電壓法、聲磁信號同步接收定點法以及沖擊放電聲測法。
  2.1沖擊放電聲測法
  沖擊放電聲測法是通過直流高壓試驗設備向電容器儲能以及充電,一旦電壓達到特定的數值時,球間隙就會被擊穿,電容器以及高壓試驗設備上的能量就會通過球間隙對電纜故障點進行放電,從而出現機械振動聲波,直接通過聽覺就可分辨。擊穿放電是的能力受到聲波強度的限制。能量較小的就必須通過靈敏度較高的聽棒或者拾音器進行辨認;能量較大的放大,一般在地坪表面就可以分辨。
  2.2聲磁信號同步接收定點法
  聲磁信號同步接收定點法,也簡稱為聲磁同步法,其主要的工作原理是:將沖擊直流高壓注入電纜中使故障點出現放電現象,在放電的瞬間,地面和電纜金屬護套構成的回路中會出現感應環流,這樣就會使得電纜周圍出現脈沖磁場。通過感應接收器接收從故障點發出的放電信號以及脈沖磁場信號。儀器根據探頭檢測到的磁和聲兩種信心時間的間隔最小的點就是故障點。聲磁同步檢測法著增強了抗震動噪聲干擾的能力,通過對接收到的聲磁信號時間差進行檢測,能夠大概估算出故障點的位置。
  2.3跨步電壓法
  通過向大地與故障相之間注入一個直流高壓脈沖信號,
  在故障點周邊使用電壓表檢測放電過程中兩點間跨步電壓突變的方向以及大小,從而精確定位故障點。這種定位方法的優勢在于能夠對故障點的方向進行精確的指示,對測試人員的指導性相對較強;然而這種方法只可以查找出直埋電纜外皮破損引起的開放性故障,不適用于查找非直埋電纜的故障或者封閉性的故障。
  電纜故障原因查找以及定位是通過不同設備與儀器綜合使用才可以完成的工作,使用什么試驗儀器以及試驗方法必須根據實際的狀況決定,這就要求試驗工作人員不但要熟練掌握不同實驗設備儀器的特點及其性能,而且要熟練掌握不同電纜故障的特點以及性質,在實際操作過程中,不斷積累工作經驗,增加自身綜合判斷的能力,這樣才能提高企業整體電纜故障查找定位的能力,確保電力企業供電的穩定性,增強電力企業的經濟效益以及社會效益。
 

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