论文导读：电缆故障性质确定后，根据不同的故障，选择适当的方法测定从电缆一端到故障点的距离，这就是故障测距。脉冲法能够较好的解决高阻和闪络性故障的探测,而且不必过多的依赖电缆长度的准确性，截面一致等原始资料，是目前电缆故障测寻的发展方向。即使长达数百米的电缆,如需烧穿测距也应在烧穿前用声测法定点,以防电阻降的过低，破坏了声测的条件。
关键词：电缆故障点，距离，电桥法，脉冲法，声测法
0.概述
冰山集团是大型企业，为了安全可靠的供电，保证生产装置安、稳、长、满、优生产, 近年来，6 kV供电系统大部分采用了电力电缆供电，并且对于主供电电缆都采用了电缆桥架的供电方式。它有如下几点优点：(1)供电可靠，不受外界的影响，减少故障发生率。论文检测。(2)运行维护方便，便于故障时，查找故障点。(3)防止地下化工污水的侵蚀，提高了运行年限，节约了大修费用。对于6kV配电间的配出负荷电缆，如变压器电动机等一些电力电缆，仍为直埋方式。由于地理环境、土建施工、人为的外力破坏等原因，电力电缆故障仍时有发生，为此对于电力电缆及时的定期预防性试验及故障点寻找、及时排除故障，保证可靠供电，显得极为重要。
1.电力电缆在运行中及定期预防性试验中发生的故障
电力电缆在长期运行中,以及在我们定期预防性试验中经常发生如下几种类型故障:(1).接地故障—电缆发生一芯或多芯接地。(2).短路故障—电缆发生两芯或三芯短路。(3.)断线故障—电缆发生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—这种故障大多数在定期预防性试验中发生。
2、电力电缆故障点的测寻
根据冰山集团电力电缆多年的运行经验，电缆故障大部分属于单相接地故障及闪络性质故障为多。
2.1.电缆故障性质的确定
电缆故障的测寻方法，取决于电缆故障的性质，判断电缆故障的性质是通过兆欧表进行测试，很容易判断出是单相接地还是两相短路接地或某相断线又接地等故障形式。
2.2.测量电缆故障点的距离
电缆故障性质确定后，根据不同的故障，选择适当的方法测定从电缆一端到故障点的距离，这就是故障测距。又称为“粗测”。为了找到确切的故障点，往往还要配合其它手段进行“细测”，即定点。
常用的两种测距方法：
2.2.1直流电桥法
直流电桥法是试验班查找电缆故障的常用方法，它是根据电缆沿线均匀，电缆长度与缆芯电阻成正比的特点，并根据惠斯登电桥原理，可将电缆短路接地，故障点两侧的环线电阻引入直流电桥，测量其比值，由测得的比值和电缆全长，可算出测量端到故障点的距离。工作原理：被测电缆末端无故障相与故障相短接，电桥两输出臂无故障相与故障相短接。仔细调节R2数值，总可以使电桥平衡，此时，据电桥平衡原理可得：
R1*RDB=R2*RBC 即R1*Lx*r =R2*（2L-Lx）r
由于R1R2为已知电阻,设R1/R2的值为k
则Lx=2L/（k+1）
式中:Lx—从测量端到故障点的距离(米)
L—电缆长度(米) r—电桥每米长度的电阻(W)
R1—已知测量电阻(W)R2—精密电阻(W)
由上面推导得知:只要精确地知道电缆长度L全长和测出电桥两已知电阻臂比值k,就能精确地计算出短路故障点测试端的距离了。当一条电缆发生单相接地故障时，为了查找准确，我们采取在电缆的两端分别用QF1—A型电缆探伤仪来测定，使得首端测的R/(R+M)加上末端测的R/(R+M)等于１，这样才能达到准确，其误差在１米范围内。论文检测。
2.2.2脉冲法
脉冲法能够较好的解决高阻和闪络性故障的探测,而且不必过多的依赖电缆长度的准确性，截面一致等原始资料，是目前电缆故障测寻的发展方向。电缆故障闪测仪的基本探测原理是将电缆认为均匀长线，应用波理论进行分析研究，并通过观测脉冲在电缆中往返所需的时间来计算故障点距离。测试时，在故障相上注入低压发送脉冲，该脉冲沿电缆传播直到阻抗配的地方，如象中间接头、Ｔ型接头、短路点、断路点和终端头等，在这些点上都会引起波的反射，反射脉冲回到电缆测试端时被试验设备接收。发送脉冲用来触发示波器的扫瞄基线和时间基线，而反射脉冲测序反馈给阴极射线管的垂直偏转板上，在示波器屏面上将显示出故障电缆的模拟图像。故障点将以回波的形式出现在扫瞄基线上。故障点回波与发送的测量脉冲之间的时间间隔与故障点在实际电缆上距测试端的距离成正比。故障的性质类型由反射脉冲极性决定。如果我们发送的测量脉冲是正极性，反射脉冲是正极性，表示是断路故障或端头开路，回波是负脉冲，则是短路接地故障。故障距离由电波在电力电缆中传播的速度公式推算出来。
Ｌ＝ｖt／２
式中Ｌ—故障距离
ｖ—电波在电缆中传播速度。电波在油浸纸绝缘电缆中的传播速度均在160m/µs左右
ｔ—测量脉冲与回波脉冲间的时间差ｔ(µs)
2.3.用声测法确定电缆故障点的具体位置
测距只能估计故障点的区段, 实际工程中要求更精确地判定故障地点, 减少挖掘量, 因此测距后要定即用仪器在可疑地段寻测, 确切判定故障点的实际位置, 测量的绝对误差应不大于1米。对于长度仅为10米的短电缆可不必初测而直接定点, 故障点一般都在终端头处。即使长达数百米的电缆, 如需烧穿测距也应在烧穿前用声测法定点, 以防电阻降的过低，破坏了声测的条件。定点的方法有多种, 包括声测法, 感应法, 探针法和电流方向法, 这里只谈一谈我们常使用的声测法。声测法灵敏可靠, 较为常用, 除接地电阻特别小(小于50W)的接地故障外, 都能使用。论文检测。当高压电容器C充电到一定电压时, 球间隙G击穿, 电容电压加在故障电缆上, 使故障点与间隙之间击穿, 产生火花放电, 引起电磁波辐射和机械的音频, 声测法的原理就是利用这放电的机械效应, 即电容器储能在故障点以声能形式耗散的现象，在地表面或电缆外表用声波接收器探头拾取震波, 根据震波强弱来判定故障点。
3. 对于电力电缆安全运行及时排除电力电缆故障的几点建议
通过电缆多年运行, 预防性试验及电缆故障的测寻实践中, 提出以下几方面建议: (1). 加强电缆运行基础资料管理, 特别是直埋电缆的走向, 型号规格, 长度等原始数据, 桥架电缆也是如此, 应当输入计算机以备待查电缆敷设中的工作人员和技术人员的姓名及历次发生故障的地点及排除经过都应有详尽记录。 (2). 加强技术培训, 提高技术工人素质，特别是电缆中间接头制作的技术水平, 减少故障率。(3). 加强电缆施工技术管理, 桥架上电缆一定拴好标识牌, 直埋电缆要按电缆施工技术规范执行,电缆深度、铺沙盖砖等。 (4). 加强动土票的管理, 根据电缆原始资料对动土段加强监视, 以防外力破坏, 损伤电缆。(5). 加强电气人员技术培训, 提高技术水平, 学习有关试验方面的高科技知识, 来适应当今世界的高科技的发展。
|
