电缆探伤知识课件

电力电缆探伤知识检试工区前言随着电力电缆使用量的日益增多，电缆故障也在不断增加，如何快速的找出电缆故障点，测出故障点的距离及定位。已经成为各电力部门的一大课题。寻找电缆故障的方法有很多，国内目前生产的电缆故障探伤仪器也很多，原理各异，其中最常用的电桥法、脉冲示波法、感应法、声测法等。寻找电缆故障应根据现场具体条件及电缆故障的性质选择检查方法。电缆故障的探测方法取决于故障的性质，因此探测工作的第一步就是要判明故障的性质。电缆故障的分类：接地故障、短路故障、断线故障、闪络性故障、混合性故障。5测量故障绝缘电阻电桥法测量外护套故障定位绝缘故障:相-地外护套-地脉冲反射原理断路:脉冲反射原理高阻故障时绝缘故障:相-相相-外护套接地外护套

L1

L2

L3方法6判断故障性质举例1：线芯间绝缘电阻：AB=2500兆；BC=8兆，CA=2500兆；线芯对地绝缘电阻：A=2500兆；B=5兆，C=3兆；导通试验，末端三相短路：AB=0欧姆；BC=0欧姆，CA=0欧姆；由此判断，该故障属于BC两相接地故障，同时短路1、直流电桥法直流电桥法预定位原理图如图所示。R1为电桥的标准电阻，L为电缆长度，X为测量处与故障点的距离。电缆故障定位原理2:故障测距•电桥法的优点是操作简单、使用方便；其缺点是需要知道电缆的准确长度等原始技术资料。•由于电缆的金属屏蔽层单位长度电阻R0较小，一般为0.01～0.1Ω/km，与接触电阻相近，因此接触电阻的大小对故障距离的测量精度有很大影响，测量时应采取措施以减小接触电阻，从而提高测量精度。•适用范围为接地故障和短路故障。•普通的单臂和双臂电桥，多数接数十伏到数百伏的直流电源，受电源电压的影响，一般2~3kΩ以上的高阻故障需用高压电桥法进行测量，原理与低压电桥法相同。2.低压脉冲法：测试时向电缆注入一低压脉冲，该脉冲沿电缆传播到阻抗不匹配点，如短路点、故障点、中间接头等，脉冲产生反射，回送到测量点被仪器记录下来。波形上发射脉冲与反射脉冲的时间差△t，对应脉冲在测量点与阻抗不匹配点往返一次的时间，已知脉冲在电缆中的波速度V，则阻抗不匹配点距离，可由下式计算。L=V·△t2低压脉冲反射原理图波速V与电缆的介电常数和磁导率有关，一般对于交联聚乙烯电力电缆V≈172m/μs，对聚乙烯（全塑电缆），V≈184m/μs低压脉冲的分析把握3点：极性、幅度、时间

低压脉冲法的测量范围：测量电缆的小于100Ω低阻故障、短路故障、断路故障，不能适用于测量高阻与闪络性故障。低压脉冲反射法的优点：简单、直观、不需要知道电缆的准确长度等原始技术资料。而且根据脉冲反射波形还可以容易地识别电缆接头与分支点的位置3.冲击高压闪络法冲击高压闪络法,又称冲闪法,是几乎所有的电缆故障的测试都可以采用的方法。冲击高压闪络法测试原理是在故障电缆的始端施加一个冲击高压,将故障点电弧击穿,利用故障点击穿瞬间的电压突跳作为测试信号,观察此信号在故障点和电缆始端之间往返一次的时间进行测距。从图中的波形可以看出,冲闪法测试波形整体上像一个衰减的余弦振荡及叠加在余弦振荡上的快变化脉冲。从图中还可以看出,正脉冲前还有一个负尖峰,后面的波形也有相应的变化。这是因为电缆在加冲击负高压时,故障点处负高压上升有一个过程,故障点的电离放电也有一段延迟时间,所以在故障点放电之前,冲击电压波已经在终端头被反射,并越过故障点传向测试端。在此之后故障点才被电离击穿,形成正向阶跃电压向测试端传输,因此在第一回波的正脉冲前出现了负尖峰。如果两个回波的时间差从第一回波正脉冲前的负尖峰下降拐点算起的话,将会造成相当大的测量误差,只能从第一回波的正突跳拐点算起直到第二回波的负突跳拐点这段时间才是正确的。脉冲电压法的优点：1.是几乎所有的电缆故障的测试都可以采用的方法。2.而且不必将高阻与闪络性故障烧穿，直接利用故障击穿产生的瞬间脉冲信号，测试速度快，测量过程也得到简化，是电缆故障测试技术的重大进步。脉冲电压法的缺点：1.安全性差，仪器通过一电容电阻分压器分压测量电压脉冲信号，仪器与高压回路有电耦合，很容易发生高压信号串入，造成仪器损坏。2.在故障放电时，特别是进行冲闪测试时，分压器耦合的电压波形变化不尖锐，难以分辨。原理是，使用一定电压等级、一定能量的高压脉冲在电缆的测试端施加给故障电缆，让电缆的高阻故障点发生击穿燃弧。同时，在测试端加入测量用的低压脉冲（行波），测量脉冲到达电缆的高阻故障点时，遇到电弧，在电弧的表面发生反射。由于燃弧时，高阻故障变成了瞬间的短路故障，低压测量脉冲将发生明显的特征变化，使得测量脉冲的行波分析变得特别清晰。4.弧反射法21高压脉冲发生器1.声磁同步法精确定点电缆故障定位原理3:故障定位C=1~10μF,U=20~30kV(6~10kV电缆)，放电时间间隔为1.5~6s声测法的测量接线如图所示。利用直流高压试验设备使电容器充电、储能，当电压达到某一数值时，经过放电间隙向故障相放电，由于故障点具有一定的故障电阻，在电容器放电过程中，此故障电阻相当于一个放电间隙，在放电时将产生火花放电，引起电磁波辐射和机械的音频振动。根据粗测时所确定的故障点大致位置，在地表面用声波接收器（拾音器）探头反复探测，找到地面振动最大、声音最大处即为电缆故障点的位置。放电电压的大小，由放电间隙来控制。一般在试验时，将放电间隙调至一定位置，放电电压控制在20～25kV之间，每隔3～4s放电一次即可注意事项：1、对于断线故障，最好将电缆一端接地，利用对地击穿后声音较响来声测。2、外界声音干扰大的场所，可选在夜深人静时进行。3、断线和闪络故障常发生在中间接头，因此，在用脉冲法确定大致地段后，可用声测法定点，并着重检查中间接头。4、若电缆头或电缆的连接盒外壳与接地线接触不良，户内电缆接头处电缆与接地支架接触不良，声测时这些处所亦有声音，应注意与真正故障点声音相区别，防止误判断。5、听测时不仅要注意放电响声，还应注意电缆表面是否有振动，便于精确确定故障点位置。适用范围：声测法是电缆故障主要的定点方法，主要用于测量高阻与闪络性故障，对于低阻故障（金属性短路除外），也可使用该方法。音频感应法应用范围：音频感应法一般用于探测故障电阻小于10欧的低阻故障。用音频感应法对两相短路并接地故障，以及三相短路或三相短路并接地故障进行测试，都能获得满意的效果，一般测寻所得的故障点位置之绝对误差为1～2米。

跨步电压法是目前应用最为广泛且非常有效的高精度定位方法。其原理是由发射机提供一高压电流，电流经电缆故障点入地，在故障点周围产生电位差，通过“A”字架的两根电极沿电缆路径测量电位的变化情况。3.跨步电压法27+-MMG5V0+-V0+-V0+-V0+-V0+- 故障右测 故障左测用探针沿电缆方向探测，在故障点附近时，电位差迅速增加，在故障点前达到最大值；在故障点正上方，电位差为零；过故障点后，指针反偏且又达最大值，其电位差计沿电缆走向的电位差值分布如图所示。根据电位差值的这些特征就可对故障点进行定位跨步电压法的优点是原理简单、易操作、