供電系統(tǒng)電纜故障檢測(cè)方法研究

張林波

[摘 要]隨著電力事業(yè)的迅速發(fā)展，供電系統(tǒng)電纜故障檢測(cè)方法也有了新的創(chuàng)新。其不僅能夠?qū)﹄娎|中存在的故障進(jìn)行及時(shí)的檢測(cè)，而且還能對(duì)各種故障類(lèi)型進(jìn)行分類(lèi)排除。因此，對(duì)供電系統(tǒng)電纜故障檢測(cè)方法進(jìn)行研究十分關(guān)鍵。本文主要針對(duì)供電系統(tǒng)電纜故障檢測(cè)方法進(jìn)行研究，并提出了相應(yīng)的優(yōu)化措施。

[關(guān)鍵詞]供電系統(tǒng) 電纜故障 檢測(cè)方法 研究

中圖分類(lèi)號(hào)：TM755 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）15-0265-01

一.供電系統(tǒng)中電纜故障類(lèi)型分析

1.1外力破壞

機(jī)械施工破壞是電纜出線外力破壞的主要原因。當(dāng)出現(xiàn)電纜故障時(shí)，會(huì)出現(xiàn)短路跳閘或傷及絕緣而留下事故隱患，造成更大的損失。據(jù)調(diào)查顯示，外力破壞在電纜損害率中占據(jù)50%以上。因?yàn)殡娎|還具備一定經(jīng)濟(jì)價(jià)值，很多不法人員意圖破壞電纜謀取利潤(rùn)，尤其是在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)經(jīng)常會(huì)看到電纜被人為破壞的現(xiàn)象。所以，外力破壞是電纜故障的重要因素。

1.2電纜施工故障

一般情況下，電纜施工過(guò)程中出現(xiàn)的主要問(wèn)題受外部施工環(huán)境和制作技術(shù)水平的影響。外部環(huán)境因素主要表現(xiàn)在電纜埋設(shè)過(guò)淺，電纜在外部分經(jīng)受曝曬，缺乏保護(hù)；電纜溝內(nèi)雜物積水過(guò)多；電纜彎曲半徑過(guò)??；電纜鋪設(shè)過(guò)程中外皮受到損傷等等。制作技術(shù)水平主要表現(xiàn)在電纜頭熱縮材料烘烤不均或是烘烤過(guò)度，這樣一來(lái)會(huì)使材料熱縮不緊密或是熱熔過(guò)度，造成本身絕緣程度降低；冷縮制作時(shí)沒(méi)有按照技術(shù)作業(yè)規(guī)定制作。

電纜運(yùn)行問(wèn)題。電纜使用過(guò)度會(huì)造成電纜絕緣枯干、脆化。尤其是在一些發(fā)達(dá)地區(qū)，用戶(hù)使用電纜的負(fù)荷過(guò)度，電纜的絕緣度強(qiáng)度大大降低，表面溫度過(guò)高。電纜出現(xiàn)故障的機(jī)率大大提高，在遭遇雷電等嚴(yán)重情況時(shí)，極易引起火災(zāi)。

1.3 電纜其他故障

電纜故障類(lèi)型主要有低電阻故障、高電阻故障、三相短路故障、斷線故障、閃絡(luò)性故障這五種故障，可以采用在故障測(cè)尋前500v-2500v搖表進(jìn)行進(jìn)行的方法確定。這些故障基本都是電纜在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)的故障，其與外部環(huán)境的變化也有極大的關(guān)聯(lián)。尤其是在雷雨天氣，會(huì)讓電纜的運(yùn)行造成一定的故障。

二、供電系統(tǒng)電纜故障測(cè)尋方法

2.1電橋法

測(cè)試的具體方法是：第一步在電纜線路測(cè)尋端上，將良好的相和故障相導(dǎo)體分別作為電橋的兩個(gè)橋臂連接在測(cè)試儀器上。第二步把另一段兩相導(dǎo)體跨越以構(gòu)成回路。第三步調(diào)節(jié)電橋。在電橋平衡時(shí)，對(duì)應(yīng)橋臂電阻乘積相等。電橋的兩個(gè)橋臂的電纜導(dǎo)體的電阻值壞和橋臂的長(zhǎng)度成正比。這樣一來(lái)，可以把電纜導(dǎo)體電阻之比轉(zhuǎn)換為電纜長(zhǎng)度之比。這樣的轉(zhuǎn)換大大方便了電纜故障點(diǎn)的確定，只要明確電橋上可調(diào)電阻和標(biāo)準(zhǔn)電阻數(shù)值，就能夠測(cè)出故障點(diǎn)初測(cè)距離。由于電橋法主要是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)電壓表和電工比人工計(jì)算電纜故障距離，準(zhǔn)確度不高，這種方法不適用與高電阻故障和閃絡(luò)性故障。在港區(qū)范圍內(nèi)也鮮少使用。

2.2脈沖法

脈沖法的工作原理是應(yīng)用脈沖波技術(shù)進(jìn)行電纜故障測(cè)距。其中包括低壓脈沖反射法、沖擊高壓閃絡(luò)測(cè)試法、直流高壓閃絡(luò)測(cè)試法這三種。下面詳細(xì)介紹這其中兩種測(cè)試方法。

①低壓脈沖反射法的具體測(cè)試方法：第一步在測(cè)試端注入一低壓脈沖波，脈沖波會(huì)沿著電纜傳播到故障點(diǎn)時(shí)，產(chǎn)生反射回送到測(cè)試儀器。第二步記錄記錄好發(fā)射脈沖波和反射脈沖波之間的時(shí)間間隔。第三步根據(jù)脈沖波在電纜中的傳播速度，就能夠用距離除以速度就能夠得出故障點(diǎn)的距離。

②直流高壓閃絡(luò)測(cè)試法的具體測(cè)試方法：第一步在測(cè)試端對(duì)電纜線路故障相施加直流電流，仔細(xì)觀察發(fā)生閃絡(luò)放電的地方。當(dāng)電壓到達(dá)一定值時(shí)，故障點(diǎn)發(fā)生閃絡(luò)放電。第二步記錄好閃電放射鏟產(chǎn)生的脈沖波及其反射波在一起上的時(shí)間間隔。第三步根據(jù)距離公式算出故障距離。在實(shí)際工作中，低電阻故障和高電阻故障是電纜發(fā)生故障最主要的原因，上面介紹的兩種方法在解決低電阻和高電阻故障中，精確度高，而且受人為因素影響較小，是電纜故障測(cè)尋的首選測(cè)試方法。

三、供電系統(tǒng)中電纜故障儀的應(yīng)用

3.1脈沖反射

電纜脈沖反射儀主要由脈沖發(fā)生器和陰極示波器組成，工作原理是：脈沖發(fā)射儀發(fā)出低壓脈沖沿著電纜傳輸，在脈沖信號(hào)到達(dá)到達(dá)電纜阻抗發(fā)生變化的位置時(shí)，會(huì)產(chǎn)生變化反射。通過(guò)觀察顯示儀上的反射就可以確定發(fā)射點(diǎn)的位置。陰極示波器要求提供特殊電路，并且會(huì)針對(duì)不同距離改變脈沖寬度。在阻抗發(fā)生變化時(shí)，上升的反射信號(hào)表示高阻抗變化，反之下降的信號(hào)代表低阻抗變化。

3.2弧反射

脈沖反射儀發(fā)出的低脈沖信號(hào)在高阻故障點(diǎn)不發(fā)生反射而是直接到達(dá)電纜末端形成開(kāi)路發(fā)射。這時(shí)就不能再使用脈沖反射而是使用弧反射?；》瓷渲饕抢酶邏簺_擊器，工作原理：第一步利用弧反射方式通過(guò)高壓沖擊器，對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行沖擊放電，這時(shí)故障點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生電弧，形成瞬間短路狀態(tài)。第二步將脈沖反射儀通過(guò)耦合器和故障電纜連接，在產(chǎn)生反射弧的時(shí)候，觸發(fā)裝置發(fā)出脈沖信號(hào)在瞬間短路點(diǎn)形成短路反射。最后就會(huì)將下降波形顯示在顯示器上。利用弧反射法可以測(cè)得短路反射波形和在低脈沖反射法下測(cè)得的開(kāi)路反射波形，這兩條波形會(huì)自動(dòng)并且同時(shí)顯示在脈沖反射儀上。這兩條波形在故障點(diǎn)會(huì)有明顯的分離。根據(jù)分離的地點(diǎn)就可以知道故障點(diǎn)的具體位置。

四、供電系統(tǒng)電纜故障的排除

在XF25-1563V.4電纜故障儀使用后，電纜故障的查找率會(huì)大大提高。但隨著時(shí)間的流失，新的問(wèn)題會(huì)重新出現(xiàn)。這個(gè)儀器針對(duì)高壓電纜故障準(zhǔn)確率極高，但是對(duì)于低電壓電纜故障查找卻有所欠缺。特別是，低電壓電纜絕緣性和屏蔽性較高，故障儀器很容易受到蒙蔽。因此在發(fā)生電纜障礙尤其是高壓電纜障礙時(shí)，不要以為依靠技術(shù)設(shè)備，還需要結(jié)合自己平時(shí)的工作經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐心得。據(jù)一些經(jīng)驗(yàn)豐富的老工作者介紹，電纜故障發(fā)生點(diǎn)一般集中在道路過(guò)路預(yù)埋管兩側(cè)、電纜中間頭位置以及工地施工外力破壞的位置。在進(jìn)行排查是可以著重排查這幾個(gè)地方。在尋找故障之前，首先要弄清楚電纜路由情況，然后再配合在XF25-1563V.4電纜故障儀的使用，查找出具體的電纜故障位置。除卻技術(shù)檢查和修護(hù)還需要做好日常的電纜維護(hù)。在工地施工和進(jìn)行一些戶(hù)外作業(yè)時(shí)，要注意保護(hù)所處地的電纜，嚴(yán)禁故意損害。

在精確定點(diǎn)之前，我們還需要了解故障電纜敷設(shè)的詳細(xì)信息，否則我們無(wú)法根據(jù)預(yù)定位的值到達(dá)故障點(diǎn)附近。如果存在敷設(shè)信息不詳?shù)那闆r，我們需要事先用“路徑儀”來(lái)確定電纜的路徑，使用皮尺測(cè)定故障點(diǎn)的大致位置，然后才能開(kāi)始精確定點(diǎn)。目前，10KV電纜精確定點(diǎn)的方法有聲測(cè)法、音頻感應(yīng)法和聲磁同步法。聲測(cè)法主要用于高阻故障的精確定點(diǎn)。這樣，當(dāng)電纜出現(xiàn)故障的同時(shí)就能快速的被檢驗(yàn)出來(lái)。并能精確到具體的故障點(diǎn)，從而有針對(duì)性的進(jìn)行故障的排除。最終達(dá)到預(yù)期的檢測(cè)排除效果。

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