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摘要:随着城市建设的推进,电力电缆线路正逐步取代架空线路。电缆线路的敷设占地小,有利于美化城市,但电缆故障时有发生,故障测寻因其隐蔽性而变得十分困难。本文将对电缆线路的故障测寻工作进行简单介绍,并对常用的故障测寻方法进行分析。
关键词:电缆线路;故障;测寻
1电缆线路故障概述
1.1电缆线路故障的原因
电缆线路在投入运行后,导致故障的原因具有多样性的特点。主要有以下几个方面:(1)电缆本身的质量问题。由于电缆生产厂家追求利润而忽视对电缆质量的把控,导致电缆质量下降,不能达到电缆运行的要求,最终导致电缆故障。(2)电缆受到机械性损伤。一般可分为两种情况。一种是电缆施工时,安装敷设工艺不过关,造成电缆碰伤、拉伤、压伤、剥切损伤等问题,影响电缆质量。另一种是电缆受到外力破坏,在靠近电缆走廊机械施工或人力开挖,使电缆损伤,导致电缆故障。(3)电缆绝缘老化。电缆线路在长期运行中,绝缘在电、热的作用下其物理性能发生变化,使其绝缘性能下降,带来各种安全隐患,最终导致电缆故障的发生。
1.2电缆线路故障的分类
按故障性质分,可分为以下几种故障类型:(1)断线故障,是指电缆有一芯或数芯导体不连续而引发的故障。(2)接地故障,是指电缆一相或多相导体对地,绝缘电阻在100kΩ以下为低阻接地故障,绝缘电阻在100kΩ以上为高阻接地故障。(3)短路故障,是指相间导体绝缘层被击穿而引发的故障,绝缘电阻在100kΩ以下为低阻短路故障,绝缘电阻在100kΩ以上为高阻短路故障。(4)闪络故障,电缆绝缘在某一电压下出现瞬间击穿,且擊穿的通道随后被封闭,电缆绝缘又迅速恢复的一种故障类型。(5)复合故障。就是故障同时具备一种以上的故障类型。
2电缆故障点测寻步骤
由于各种原因,电缆故障时有发生,但由于电缆的隐蔽性使故障查找变得困难和繁琐。若无法快速、准确定位电缆故障,就会给正常供电带来巨大影响。因此,迅速定位故障点成为急需解决的问题。
电缆故障点测寻本身就是一个技术性极强的工作,一般需借助专用设备进行测寻。电缆故障点测寻大概可分为以下几个步骤:(1)确定电缆故障性质。摸清电缆故障性质,是合理选用测寻方法的先提。故障的种类多且杂,有单一的断线故障、接地故障、短路故障,也有混合性的断线接地、接地短路等故障,所以必须先确定是哪种类型的故障。故障性质的判断方法多种多样,常用的是摇表和万用表。首先,通过摇表分别测量纤芯对地的绝缘电阻、相间的绝缘电阻。然后,在电缆远端将三相短路,在近端用万用表测量相间导体电阻。最后通过测量数据,分析相对地、相与相之间出现的明显异常低电阻,可以确定故障性质是断线、接地、短路,或是它们问的混合;是单相、两相或三相故障;是低阻、高阻还是闪络性故障。(2)粗测故障定位。也叫电缆故障测距,在电缆的一端使用仪器选用某种测寻方法确定电缆故障点距离,但因仪表精度、电缆敷设路径测量产生误差等因素的存在,测距只能确定故障点粗略地段。(3)故障精确定位。在对故障进行粗测后,需要进一步确定故障的精确位置,这一步是故障测寻最重要的一步,是否准备定位直接影响故障处理工作的效率。技术人员在故障点附近,利用合适的测寻方法对故障点的位置进行精确定位,一般在0.1m范围内确定故障点位置。
3电缆故障点测寻方法
随着社会科学技术的发展,越来越多的新颖测寻技术被应用在电缆故障查找这个领域,电缆故障测寻方法多种多样。上节介绍的测寻步骤中提及,测寻步骤包含粗测故障定位和故障精確定位,对应的测寻方法也分为粗测方法和精测方法。本节将分别介绍几种常用的测寻方法。
3.1粗测方法
3.1.1电桥法
通过利用两侧故障点的电缆线芯电阻和比例电阻构成Murray电桥,是一种较传统的故障测寻方法。此方法的优点是设备价格低,操作简单,测寻精确度较高。它适合外护套故障、低阻故障、短路故障。
3.1.2低压脉冲法
利用脉冲反射仪向电缆发出一个几十伏的低压脉冲信号。而电缆的中间头、终端头、故障点等位置的波阻抗都会发生改变。当脉冲沿电缆传播到每个发生波阻抗变化的位置时,都会产生脉冲反射,反射脉冲被测试点仪器接收并记录。根据发射脉冲和反射脉冲之间的时间差乘以脉冲的传播速度,就能够计算出故障点的距离。此方法的优点是能够直观从显示屏上显示出故障点性质,获得故障点距测试端的距离。试验简单,操作方便。它适合低阻故障,短路故障及断路故障。
3.1.3高压闪络测试法
高压闪络测试法分为直流高压闪络法和冲击高压闪络法。直流高压闪络法,是在电缆上施加直流电压,使电缆的故障点击穿放电发生闪络,闪络会使电缆中产生一个电压跃变,它将以电波的形式在电缆的测试点与故障点问来回反射,记录波形后测得电波反射来回一次的时间,结合电波在电缆中的传播速度,就能求出故障点距离。此方法适合闪络故障、高阻故障。而冲击高压闪络法与直流高压闪络法原理差不多,不同的是它施加的是冲击电压。当故障电阻不是很高时,如果施加直流,其泄露电流较大,电压会几乎全降到试验设备的内阻上,而电缆上电压很小,故障点难以形成闪络,故必须使用冲击高压闪络法。该方法适合大部分闪络故障和断路、低阻、短路故障。
3.2精测方法
3.2.1声测定点法
利用高压脉冲发生器使故障点产生规则放电,然后在初测距离附近,沿着电缆线路,用拾音器接收故障点的放电声波,直到听到有规律的啪啪声,就可以判断故障点就在附近,此时沿着电缆的走向,前后移动定点仪,最后确定最响点位置即是故障点精确位置。
3.2.2跨步电压法
在故障相和地之间施加负极性直流电源,此时从故障点流入土壤的电流会在土壤表面构成漏斗状电位分布,利用探棒寻出土壤中的电势最低点。当仪表指针偏向右时就向右寻找,偏向左就向左寻找,从而达到逐渐缩小故障点距离位置的目的,直到指针指示在正中间时,开挖检查。此方法适用单相接地故障,或者是两相、三相短路并接地故障。
4结束语
随着社会经济的发展,供电线路电缆化越来越普遍,电缆故障时有发生,我们需要做好电缆故障测寻工作,及时处理电缆故障,确保电网的安全运行。
关键词:电缆线路;故障;测寻
1电缆线路故障概述
1.1电缆线路故障的原因
电缆线路在投入运行后,导致故障的原因具有多样性的特点。主要有以下几个方面:(1)电缆本身的质量问题。由于电缆生产厂家追求利润而忽视对电缆质量的把控,导致电缆质量下降,不能达到电缆运行的要求,最终导致电缆故障。(2)电缆受到机械性损伤。一般可分为两种情况。一种是电缆施工时,安装敷设工艺不过关,造成电缆碰伤、拉伤、压伤、剥切损伤等问题,影响电缆质量。另一种是电缆受到外力破坏,在靠近电缆走廊机械施工或人力开挖,使电缆损伤,导致电缆故障。(3)电缆绝缘老化。电缆线路在长期运行中,绝缘在电、热的作用下其物理性能发生变化,使其绝缘性能下降,带来各种安全隐患,最终导致电缆故障的发生。
1.2电缆线路故障的分类
按故障性质分,可分为以下几种故障类型:(1)断线故障,是指电缆有一芯或数芯导体不连续而引发的故障。(2)接地故障,是指电缆一相或多相导体对地,绝缘电阻在100kΩ以下为低阻接地故障,绝缘电阻在100kΩ以上为高阻接地故障。(3)短路故障,是指相间导体绝缘层被击穿而引发的故障,绝缘电阻在100kΩ以下为低阻短路故障,绝缘电阻在100kΩ以上为高阻短路故障。(4)闪络故障,电缆绝缘在某一电压下出现瞬间击穿,且擊穿的通道随后被封闭,电缆绝缘又迅速恢复的一种故障类型。(5)复合故障。就是故障同时具备一种以上的故障类型。
2电缆故障点测寻步骤
由于各种原因,电缆故障时有发生,但由于电缆的隐蔽性使故障查找变得困难和繁琐。若无法快速、准确定位电缆故障,就会给正常供电带来巨大影响。因此,迅速定位故障点成为急需解决的问题。
电缆故障点测寻本身就是一个技术性极强的工作,一般需借助专用设备进行测寻。电缆故障点测寻大概可分为以下几个步骤:(1)确定电缆故障性质。摸清电缆故障性质,是合理选用测寻方法的先提。故障的种类多且杂,有单一的断线故障、接地故障、短路故障,也有混合性的断线接地、接地短路等故障,所以必须先确定是哪种类型的故障。故障性质的判断方法多种多样,常用的是摇表和万用表。首先,通过摇表分别测量纤芯对地的绝缘电阻、相间的绝缘电阻。然后,在电缆远端将三相短路,在近端用万用表测量相间导体电阻。最后通过测量数据,分析相对地、相与相之间出现的明显异常低电阻,可以确定故障性质是断线、接地、短路,或是它们问的混合;是单相、两相或三相故障;是低阻、高阻还是闪络性故障。(2)粗测故障定位。也叫电缆故障测距,在电缆的一端使用仪器选用某种测寻方法确定电缆故障点距离,但因仪表精度、电缆敷设路径测量产生误差等因素的存在,测距只能确定故障点粗略地段。(3)故障精确定位。在对故障进行粗测后,需要进一步确定故障的精确位置,这一步是故障测寻最重要的一步,是否准备定位直接影响故障处理工作的效率。技术人员在故障点附近,利用合适的测寻方法对故障点的位置进行精确定位,一般在0.1m范围内确定故障点位置。
3电缆故障点测寻方法
随着社会科学技术的发展,越来越多的新颖测寻技术被应用在电缆故障查找这个领域,电缆故障测寻方法多种多样。上节介绍的测寻步骤中提及,测寻步骤包含粗测故障定位和故障精確定位,对应的测寻方法也分为粗测方法和精测方法。本节将分别介绍几种常用的测寻方法。
3.1粗测方法
3.1.1电桥法
通过利用两侧故障点的电缆线芯电阻和比例电阻构成Murray电桥,是一种较传统的故障测寻方法。此方法的优点是设备价格低,操作简单,测寻精确度较高。它适合外护套故障、低阻故障、短路故障。
3.1.2低压脉冲法
利用脉冲反射仪向电缆发出一个几十伏的低压脉冲信号。而电缆的中间头、终端头、故障点等位置的波阻抗都会发生改变。当脉冲沿电缆传播到每个发生波阻抗变化的位置时,都会产生脉冲反射,反射脉冲被测试点仪器接收并记录。根据发射脉冲和反射脉冲之间的时间差乘以脉冲的传播速度,就能够计算出故障点的距离。此方法的优点是能够直观从显示屏上显示出故障点性质,获得故障点距测试端的距离。试验简单,操作方便。它适合低阻故障,短路故障及断路故障。
3.1.3高压闪络测试法
高压闪络测试法分为直流高压闪络法和冲击高压闪络法。直流高压闪络法,是在电缆上施加直流电压,使电缆的故障点击穿放电发生闪络,闪络会使电缆中产生一个电压跃变,它将以电波的形式在电缆的测试点与故障点问来回反射,记录波形后测得电波反射来回一次的时间,结合电波在电缆中的传播速度,就能求出故障点距离。此方法适合闪络故障、高阻故障。而冲击高压闪络法与直流高压闪络法原理差不多,不同的是它施加的是冲击电压。当故障电阻不是很高时,如果施加直流,其泄露电流较大,电压会几乎全降到试验设备的内阻上,而电缆上电压很小,故障点难以形成闪络,故必须使用冲击高压闪络法。该方法适合大部分闪络故障和断路、低阻、短路故障。
3.2精测方法
3.2.1声测定点法
利用高压脉冲发生器使故障点产生规则放电,然后在初测距离附近,沿着电缆线路,用拾音器接收故障点的放电声波,直到听到有规律的啪啪声,就可以判断故障点就在附近,此时沿着电缆的走向,前后移动定点仪,最后确定最响点位置即是故障点精确位置。
3.2.2跨步电压法
在故障相和地之间施加负极性直流电源,此时从故障点流入土壤的电流会在土壤表面构成漏斗状电位分布,利用探棒寻出土壤中的电势最低点。当仪表指针偏向右时就向右寻找,偏向左就向左寻找,从而达到逐渐缩小故障点距离位置的目的,直到指针指示在正中间时,开挖检查。此方法适用单相接地故障,或者是两相、三相短路并接地故障。
4结束语
随着社会经济的发展,供电线路电缆化越来越普遍,电缆故障时有发生,我们需要做好电缆故障测寻工作,及时处理电缆故障,确保电网的安全运行。