民用低壓電力電纜故障查找及處理方法

【摘要】低壓電力電纜在民用建筑中的作用日益突出，如何防止故障發(fā)生備受人們重視。其故障查找較為困難，應(yīng)選擇適宜的方法和先進(jìn)的設(shè)備。先介紹了幾種常見的故障檢查方法，然后針對(duì)普通測(cè)試儀的弊端，設(shè)計(jì)了一個(gè)新的測(cè)試系統(tǒng)。

【關(guān)鍵詞】民用低壓電力電纜；電纜故障查找；測(cè)試定位系統(tǒng)

引言

隨著電網(wǎng)事業(yè)的不斷進(jìn)步，電力電纜的應(yīng)用逐漸增多，與架空線路不同，電纜多埋于地下。其優(yōu)勢(shì)在于節(jié)省空間、絕緣性好，受自然環(huán)境影響較小，不足之處在于檢修困難，一旦發(fā)生故障，不易查找原因，常因此而耽誤處理時(shí)機(jī)。35KV以下的為低壓電力電纜，多為民用，在某些城鄉(xiāng)地區(qū)，為迅速弄清楚故障原因，必須掌握科學(xué)的方法。大面積開挖這種方式不太現(xiàn)實(shí)，如何運(yùn)用現(xiàn)代高科技及時(shí)找出故障原因，并采取相應(yīng)的解決對(duì)策是當(dāng)前考慮的重點(diǎn)。

1、民用低壓電力電纜故障及其形成原因分析

1.1分類

從實(shí)踐中可知，高壓電纜故障主要是高阻故障，包括閃絡(luò)、泄露兩種。而低壓電纜僅有短路、斷路和開路三種，電纜在運(yùn)行中一旦開路，測(cè)量中可能會(huì)出現(xiàn)高阻現(xiàn)象；短路故障較為常見，當(dāng)某處的實(shí)際測(cè)量阻抗低于10Ω時(shí)發(fā)生故障，即為短路，數(shù)字萬用表可直接測(cè)量。以開路故障為例，可如此判斷：高阻時(shí)利用低壓脈沖測(cè)量電纜長(zhǎng)度，如果小于實(shí)際長(zhǎng)度或其中有一相長(zhǎng)度比其他相小，則可能是開路故障。

1.2原因分析

引起低壓電力電纜故障的原因有很多，如電纜自身質(zhì)量問題，與以往相比，出廠制造工藝越來越高，通常不會(huì)引起故障。絕緣老化是主要原因，長(zhǎng)期工作，加上周圍環(huán)境電壓或溫度過高，很容易引起電纜局部放電，逐漸老化直至發(fā)生故障。有些塑料絕緣電纜埋于地下，可能被地下水浸泡，以至于絕緣擊穿；安裝缺陷，在埋設(shè)電纜時(shí)如果達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求，極易出現(xiàn)事故。如某地10KV電纜埋設(shè)工作，現(xiàn)場(chǎng)條件較差，施工人員忽視了很多細(xì)節(jié)，如清潔不徹底、附件質(zhì)量不合格、安裝尺寸錯(cuò)誤、導(dǎo)體連接不符標(biāo)準(zhǔn)等；施工中的機(jī)械損傷，在土建工程中，機(jī)械開挖時(shí)很容易破壞電纜，致使多半故障都不能引起保護(hù)動(dòng)作，最終被地下潮氣侵入發(fā)生故障。

2、如何檢測(cè)查找定位低壓電纜故障

2.1常用的幾種檢查方法

當(dāng)電力電纜發(fā)生故障后，常遵循3個(gè)步驟查找原因：一是診斷故障的性質(zhì)，即在了解故障電纜的運(yùn)行情況后，用兆歐表和萬用表判斷其性質(zhì)；二是故障初測(cè)，即根據(jù)性質(zhì)選擇適宜的方法進(jìn)行初測(cè)；三是故障定點(diǎn)，根據(jù)前面所得的信息，進(jìn)一步確定故障具體點(diǎn)。以下介紹兩種常用的故障檢查方法：①低壓脈沖法。即雷達(dá)法，將低壓脈沖訊號(hào)注入到所查電纜中，脈沖在內(nèi)部傳播的過程中，遇到斷線點(diǎn)或短路點(diǎn)時(shí)或產(chǎn)生一定的反射，儀器會(huì)自動(dòng)記錄。通過反脈沖的極性可初步確定故障性質(zhì)，當(dāng)故障性質(zhì)和發(fā)射脈沖極性相反時(shí)是短路，相同時(shí)是斷路。該方法在查找低阻故障中頗為適用，可有效檢測(cè)出兩相短路并接地、單相低阻接地等故障。無需太多的設(shè)備，接線簡(jiǎn)單且安全性有所保障。②電橋法。操作簡(jiǎn)單，有很高的精確度，特別是用于檢測(cè)一些低阻、低壓脈沖反射不明顯的故障，能起到較好的效果。但其多在重點(diǎn)故障中使用，且只適合單相或兩相的接地故障，另外還需明確故障電纜的長(zhǎng)度等信息。電阻電橋法是其中較為常用的一種，因?yàn)殡娎|越長(zhǎng)，電阻越大，在檢查故障相電纜時(shí)，利用此原理可得出端部和故障點(diǎn)間的電阻。然后與無故障相作比較，以確定其間距離。在斷路故障下，直流電橋測(cè)量臂難以形成直流通路，電阻電橋法也就不能測(cè)出故障距離，需改用其他方法。

2.2實(shí)例分析

2014年5月22日晚，某工地一工民建筑樓局部停電，嚴(yán)重影響了人們生活。檢修人員接到通知后，利用電纜故障測(cè)試儀對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行測(cè)尋。因?yàn)闆]有穩(wěn)定波顯示，很難得出有用的結(jié)果。于是檢測(cè)人員采取高壓放電的方法進(jìn)行精測(cè)，1h后在電纜A處找到故障點(diǎn)。經(jīng)進(jìn)一步分析，確定為某條電纜因出現(xiàn)接地故障導(dǎo)致周圍6條電纜出現(xiàn)短路現(xiàn)象。

3、低壓電纜故障的解決方法

3.1電纜故障測(cè)試儀

采用“沖閃法”的原理進(jìn)行測(cè)試，先測(cè)量距離，然后查找路徑，接著精確定位。該方法在過去查找電纜故障中起了很大的作用，但多用于檢測(cè)絕緣材料為油浸紙的電纜。近些年來，電纜的絕緣材料不斷更新，如聚乙烯、交聯(lián)材料等。加上當(dāng)前的低壓電纜長(zhǎng)度有限，埋設(shè)比較隨意且深度較淺，在外力的作用下很容易被破壞，電纜故障測(cè)試儀逐漸不能適應(yīng)新的要求。所以有必要研究一種新的故障測(cè)試工具，在此介紹一種DW型低壓電纜故障測(cè)試定位系統(tǒng)。

3.2DW型低壓電纜故障測(cè)試定位系統(tǒng)

①簡(jiǎn)介。該系統(tǒng)主要由測(cè)距儀和定位儀組成，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、智能化，不需要測(cè)試人員對(duì)故障波形進(jìn)行分析，測(cè)距儀能夠自動(dòng)對(duì)故障點(diǎn)展開測(cè)試，并將結(jié)果報(bào)出。其質(zhì)量輕、體積小，方便攜帶，在野外也能測(cè)試；定位儀通過跨步電壓原理和電磁感應(yīng)原理，能夠?qū)崿F(xiàn)電纜埋設(shè)路徑、深度和故障點(diǎn)的同步定位。②優(yōu)勢(shì)。該系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在：不需要使用其他輔助設(shè)備，操作簡(jiǎn)單，個(gè)人就可完成；能夠使用多種測(cè)試方法，以提高測(cè)試的精確度；可將測(cè)試信息直接顯示在儀器上；受地下情況影響較小，測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)的安全性較高，不會(huì)傷害到測(cè)試人員；價(jià)格適中，用戶容易接受。③低壓電纜故障特征。整條電纜被燒斷或某一相被燒斷，此類故障造成配電柜上的電流繼電器動(dòng)作，電纜在故障處損壞相當(dāng)嚴(yán)重；電纜各相都短路。對(duì)于這兩種情況，只需手持接收機(jī)沿路徑（路徑可邊走邊測(cè)）走上一遍，即可確定故障點(diǎn)。如果電纜只有一相斷路，電流繼電器動(dòng)作，故障點(diǎn)損傷較輕但表露較明顯。此時(shí)發(fā)射機(jī)發(fā)出的信號(hào)在此泄漏較少，用定位儀故障定位時(shí)，指示范圍較窄，這時(shí)可先用測(cè)距儀測(cè)出故障點(diǎn)大概距離，再用定位儀定位也很方便。④系統(tǒng)應(yīng)用。目前，廣大的電力電纜故障測(cè)試儀的用戶所使用的以“沖閃法”為基礎(chǔ)的電纜故障測(cè)試儀，在解決低壓電纜的低阻故障和死接地故障時(shí)，一般都能用測(cè)距儀較方便地粗測(cè)出故障點(diǎn)的距離，但故障點(diǎn)定位還是要用打火、放電、聽聲音這一方法，同時(shí)該類儀器的路徑儀和定點(diǎn)儀是分開的，這就造成了找準(zhǔn)路徑時(shí)無法同步定點(diǎn)，而定點(diǎn)時(shí)又往往走偏路徑，所以應(yīng)用有限。DW型電纜故障定位儀從實(shí)用性出發(fā)，恰好彌補(bǔ)了上述使用缺陷，它可對(duì)電纜的“故障點(diǎn)定位、埋深、路徑”同步進(jìn)行測(cè)試。儀器對(duì)故障、路徑、埋深的指示非常直觀，不需要做技術(shù)分析，也完全不依賴操作者的經(jīng)驗(yàn)。使本來繁瑣的故障測(cè)試工作變成一件輕松有趣的事，所以廣大的“沖閃法”電纜儀用戶，如果再擁有一臺(tái)DW型電纜故障定位儀，加上原有的測(cè)距儀，就可組成一套較完美的低壓電纜故障測(cè)試儀。同時(shí)對(duì)高壓電纜的低阻、斷路故障也可快速定點(diǎn)，提高工效數(shù)倍。

4、結(jié)束語

電力電纜具有諸多優(yōu)勢(shì)，在實(shí)際中應(yīng)用越來越廣，但隨著用電量的增加，電力系統(tǒng)運(yùn)行難度增加。而且還有其他人為、環(huán)境因素影響，電纜極易出現(xiàn)故障。民用低壓電纜一旦發(fā)生故障，必將影響到正常生活，所以應(yīng)及時(shí)查找出故障點(diǎn)和故障原因，并采取措施解決。

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