試論電纜故障點(diǎn)測(cè)尋中示波圖形的分析技巧

白超

（韶關(guān)供電局 廣東韶關(guān) 512000）

試論電纜故障點(diǎn)測(cè)尋中示波圖形的分析技巧

白超

（韶關(guān)供電局 廣東韶關(guān) 512000）

一直以來(lái)，如何在最短時(shí)間以內(nèi)找到故障點(diǎn)都是電力行業(yè)非常關(guān)注的研究課題之一，對(duì)電纜故障點(diǎn)進(jìn)行快速查找時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)操作人員的關(guān)注重點(diǎn)不同、經(jīng)驗(yàn)不同，因此獲得的故障電纜探傷結(jié)果也不是完全相同的。本文總結(jié)了筆者多年來(lái)在電纜運(yùn)行維護(hù)中的經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合實(shí)例分析了幾種常見(jiàn)的查找故障點(diǎn)的方法，著重分析了示波圖形的分析技巧，具有非常重要的參考性意義。希望本文的分析可以為同行的研究提供一些參考與幫助。

電纜故障點(diǎn)測(cè)尋；示波圖形；分析技巧

在整個(gè)電力系統(tǒng)中，電力電纜是非常重要的組成部分之一，故障發(fā)生以后怎樣在最短時(shí)間內(nèi)及時(shí)的找到故障點(diǎn)，一直以來(lái)都是業(yè)界人士的關(guān)注焦點(diǎn)之一。在查找電纜故障點(diǎn)時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)操作人員的關(guān)注重點(diǎn)不同，其所擁有的經(jīng)驗(yàn)也有較大差異，因此，故障電纜探傷結(jié)果也存在明顯差異。下面筆者按照自己多年來(lái)的現(xiàn)場(chǎng)探傷經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合實(shí)際電纜故障的例子，對(duì)電纜故障原因及解決措施進(jìn)行分析，具體談一談?dòng)嘘P(guān)電纜故障示波圖形的有關(guān)分析技巧。

1 電纜故障分析

按照現(xiàn)場(chǎng)探傷經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，電纜故障可以分成三類，即短路、斷線和接地。按照故障點(diǎn)絕緣特征還可以分成開(kāi)路故障，電纜纖芯連續(xù)性被破壞會(huì)形成斷線；高阻故障，電纜的對(duì)地電阻超過(guò)100Ω；低阻故障，電纜對(duì)地電阻在100Ω內(nèi)；閃絡(luò)故障，絕緣電阻正常，但是，高壓脈沖或直流耐壓試驗(yàn)過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)閃絡(luò)性電擊穿。下面我們結(jié)合某故障電纜，分析示波圖形在電纜故障點(diǎn)測(cè)尋的分析技巧。

2 實(shí)例分析電纜故障原因

該電纜的正常負(fù)荷由14線（該電線是曾25線與五14線聯(lián)絡(luò)電纜）提供，聯(lián)絡(luò)電纜的型號(hào)是YJV223×300，發(fā)生故障當(dāng)天就退出運(yùn)行，通過(guò)環(huán)網(wǎng)使其負(fù)荷臨時(shí)與曾25線連接，在最高負(fù)荷時(shí)期高電流超過(guò)500A，該電纜需要經(jīng)過(guò)一重要三岔路口，電纜開(kāi)挖難度非常大，還受到了市政開(kāi)挖制度的制約和影響，不允許進(jìn)行大面積開(kāi)挖，所以必須準(zhǔn)確的找到故障點(diǎn)。

2.1 絕緣電阻測(cè)量

在現(xiàn)場(chǎng)利用ZC72500兆歐表測(cè)量故障電纜絕緣電阻，得到的測(cè)量結(jié)果如表1。

表1 絕緣電阻測(cè)量結(jié)果

從上表中可以看出，A、B相之間均為對(duì)地短路接地。

2.2 直流電阻測(cè)量

利用DT930B+數(shù)字表對(duì)直流電阻進(jìn)行測(cè)量，得到的測(cè)量結(jié)果如表2。

表2 直流電阻測(cè)量結(jié)果

3 電纜故障點(diǎn)測(cè)尋的措施與對(duì)策

3.1 低壓脈沖法

低壓脈沖法又被稱作雷達(dá)法，其原理為從測(cè)試端向電纜端注入低壓脈沖信號(hào)，脈沖會(huì)沿著電纜傳到阻抗不匹配點(diǎn)，脈沖產(chǎn)生反射以后回到測(cè)量點(diǎn)，會(huì)被儀器記錄下來(lái)。利用低壓脈沖法可以利用對(duì)反射脈沖極性的識(shí)別判斷故障性質(zhì)，例如斷路故障和發(fā)射脈沖的極性是相同的，短路故障和發(fā)射脈沖的極性正好相反。圖1為低壓脈沖法探傷的示波圖，從圖1中可以看出，應(yīng)用低壓脈沖法可以利用C相對(duì)該電纜的全長(zhǎng)進(jìn)行測(cè)量，從圖形所示可以看出電纜的相對(duì)長(zhǎng)度是83.1m。

圖1 低壓脈沖法探傷示波圖

3.2 沖擊閃絡(luò)法

沖擊閃絡(luò)法是當(dāng)前應(yīng)用范圍非常廣的故障測(cè)試方法之一，也就是說(shuō)向故障點(diǎn)發(fā)射高壓脈沖，只要該脈沖的能量足夠，就可以使故障發(fā)生閃絡(luò)，故障點(diǎn)就會(huì)形成短路狀態(tài)。采用這種方法的關(guān)鍵在于判斷故障點(diǎn)是否擊穿放電，通過(guò)觀察采集到的波形故障點(diǎn)是否放電可以判斷故障點(diǎn)是否為擊穿放電，或者也可以注意所施加的電壓是否可以將故障點(diǎn)的絕緣電阻擊穿。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，少數(shù)為單純的斷線故障，多數(shù)為含有低壓、高阻及閃絡(luò)性故障，該種方法在這幾種故障的判斷中都很適用。其優(yōu)點(diǎn)在于適用范圍較廣，可以準(zhǔn)確查找到故障，缺點(diǎn)主要在于接線比較復(fù)雜，儀器較多。圖2為該電纜的沖擊閃絡(luò)法探傷示波圖，從圖形中可以看出，電纜故障點(diǎn)位于57.3m處。

圖2 沖擊閃絡(luò)法探傷示波圖

3.3 分析測(cè)量數(shù)據(jù)

為了可以獲得更多有關(guān)故障點(diǎn)的數(shù)據(jù)，我們針對(duì)兩種不同圖形進(jìn)行了分析。從圖1中可以看出，第一個(gè)脈沖之后到第二個(gè)脈沖下降，沿著L3～L2段出現(xiàn)了一小段變形下降的“小斜線”。為了將該“小斜線”中包含的含義搞清楚，利用刻度尺測(cè)量圖1中的原始波形，從圖1中量取L1～L3段的長(zhǎng)度，從而更好的對(duì)該“小斜線”進(jìn)行解釋。通過(guò)對(duì)L1～L2段的仔細(xì)量取可以得到該段的長(zhǎng)度為9.5mm，電纜的實(shí)際長(zhǎng)度為83.1m，經(jīng)過(guò)計(jì)算可以獲得二者的比例是8.74m/mm，然后對(duì)L1～L3段的距離進(jìn)行測(cè)量，得到該段的實(shí)際長(zhǎng)度是56.8m，這和圖2測(cè)得故障點(diǎn)的位置是吻合的。

通過(guò)對(duì)該電纜敷設(shè)的相關(guān)資料進(jìn)行查閱可以發(fā)現(xiàn)，56.8m位置上就是該電纜中間接頭的位置，按照統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)看，中間接頭故障點(diǎn)電纜故障為80%，然后在此基礎(chǔ)上確定故障點(diǎn)位于57m的位置。通過(guò)經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量、定點(diǎn)之后，最終可以判斷出故障點(diǎn)在57m的位置，經(jīng)過(guò)開(kāi)挖后可以發(fā)現(xiàn)57m的位置可以找到故障點(diǎn)，同時(shí)故障點(diǎn)正位于中間接頭的位置。通過(guò)這一系列的分析，我們可以清楚的了解到“小斜線”的出現(xiàn)正是中間接頭故障導(dǎo)致的，進(jìn)而由探傷圖形產(chǎn)生，找到了“小斜線”產(chǎn)生的原因，找到了故障點(diǎn)，在最短時(shí)間內(nèi)完成了整個(gè)查找過(guò)程，排除故障獲得了有效時(shí)間，當(dāng)前該電纜已經(jīng)開(kāi)始帶電運(yùn)行，這樣一來(lái)，不僅配電網(wǎng)負(fù)荷的轉(zhuǎn)換得到了保證，同時(shí)還為曾25線的安全性提供了良好基礎(chǔ)。

4 電纜故障定位需要注意的問(wèn)題

在測(cè)尋電纜故障的過(guò)程中，需要借助很多現(xiàn)代化的設(shè)備與儀器，這樣就可以快速的確定故障點(diǎn)位置，為快速的處理好這些故障，盡快為用戶恢復(fù)送電提供了寶貴時(shí)間。但是，在測(cè)尋電纜故障的過(guò)程中，應(yīng)對(duì)以下幾方面問(wèn)題加以分析：①在測(cè)尋電纜故障的過(guò)程中，要想快速、準(zhǔn)確的找到電纜故障，分析判斷放電波形非常重要，尤其是對(duì)于長(zhǎng)電纜來(lái)說(shuō)，可能差一兩個(gè)光標(biāo)就會(huì)相差幾十米的距離，這無(wú)疑為故障定點(diǎn)的精確性增加了難度，因此，還需要在未來(lái)的工作中進(jìn)行不斷的總結(jié)和探索；②低壓脈沖法對(duì)于低阻故障是最為適用的，可以充分保證判斷的準(zhǔn)確性，應(yīng)用過(guò)程中也比較方便；③應(yīng)用沖擊法進(jìn)行放電聲定點(diǎn)時(shí)，應(yīng)該對(duì)電纜耐壓等級(jí)加以注意，通常情況下沖擊電壓幅值通常不會(huì)超過(guò)正常電壓的3.5倍，也就是說(shuō)為10kV施加的電纜不會(huì)超過(guò)35kV；④對(duì)于準(zhǔn)確找到電纜故障來(lái)說(shuō)，電纜原始資料起到了非常重要的作用，特別是對(duì)于電纜路徑圖來(lái)說(shuō)，更應(yīng)該做到圖形和實(shí)際情況相符，并將現(xiàn)場(chǎng)的路徑標(biāo)識(shí)清楚，所以對(duì)設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格的日常養(yǎng)護(hù)、加強(qiáng)資料管理顯得非常重要。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，電纜的正常運(yùn)行為整個(gè)電網(wǎng)的持續(xù)可靠運(yùn)行提供了重要基礎(chǔ)，平時(shí)必須充分重視電纜維護(hù)工作，以保證電纜可以始終保持健康的運(yùn)行狀態(tài)。一旦電纜發(fā)生故障，我們可以按照電纜故障特點(diǎn)選擇合適的測(cè)尋方法，并利用儀器對(duì)故障進(jìn)行定位，這樣才能在最短時(shí)間內(nèi)對(duì)故障進(jìn)行定位，以減少由電纜故障引起的停電時(shí)間。本文按照筆者的現(xiàn)場(chǎng)探傷經(jīng)驗(yàn)，利用實(shí)例分析了電纜故障示波技巧，目前這些故障測(cè)尋方法已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用與推廣。

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TM755

A

1004-7344（2016）26-0112-02

2016-9-3

白超（1988-），男，助理工程師，本科，主要從事配網(wǎng)運(yùn)維、配電檢修、配網(wǎng)自動(dòng)化工作。