电力电缆故障探测

电力电缆故障探测摘要：该文介绍绍了电力电缆缆故障探测工工作中，常用用的几种探测测方法及在应应用效果上的的分析和比较较。关键词：电力电电缆;故障探测随着电力电缆在在城市电网中中的应用日益益广泛，运行行时间越久，故故障会越来越越频繁，如何何及时有效地地处理故障，保保证城市供电电和电网的正正常运行，就就要看是否能能够快速准确确地判定故障障性质和地点点。为解决这这项课题，淮淮北供电公司司于2002年购置了一一套YM型电缆故障障探测议，开开始是给配电电工区使用，后后给修试所实实验班使用，对对公司所辖的的电缆进行故故障探测。经经过积极探索索和分析研究究判断，在多多次的电缆故故障探测工作作中发挥了极极好的作用和和效果，也积积累了丰富的的经验，现对对电缆故障发发生的原因、性性质、探测原原理与方法、实实际运用进行行探讨。1电缆故障原原因导致电缆发生故故障的原因是是多方面的，现现将常见的几几种主要原因因归纳如下：：机械损伤。电缆缆的很多故障障是由于敷设设安装时造成成的机械损伤伤或敷设后在在电缆线路上上施工造成的的外力损伤，而而直接引起的的。有时虽然然损伤轻微，但但在几个月甚甚至几年后其其损伤部位的的绝缘将逐渐渐降低而导致致击穿。设计和制作工艺艺不良，不按按规程要求制制作，往往是是形成电缆故故障的重要原原因。化学、电腐蚀。电电缆外铅皮电电腐蚀导致潮潮气侵入，绝绝缘破坏。电缆的制造缺陷陷。由于电缆长期过过负荷运行，电电缆的温度会会随之升高，尤尤其在炎热的的夏季，电缆缆的温升，常常常导致电缆缆薄弱处和对对接接头处首首先被击穿。电缆绝缘物的流流失。2电缆故障预预定位的方法法在电缆故障定位位中最重要的的一步就是鉴鉴别电缆故障障类型。一旦旦故障发生，判判断故障类型型，根据故障障类型和本单单位的设备条条件选择合适适的探测方法法，直接影响响着对事故处处理的速度。实实际上，电缆缆可能在任何何位置发生任任何类型的故故障，能否快快速排除故障障取决于现场场工作人员的的实际经验。通通常用万用表表来测定故障障电缆电阻，按按电阻大小把把电缆故障分分为两组：低低阻故障——小于100kΩ；高阻故障——大于100kΩ。每种类型型的电缆故障障需要特殊的的方法进行预预定位，常用用的比较有效效的预定位方方法如下。2.1低压脉脉冲反射法这种测量方法是是将高频率的的低压脉冲发发送到电缆中中，该脉冲沿沿电缆传播，直直到阻抗失配配的地方，如如中间接头、T接头、短路路点、断路点点和终端头等等，在这些点点上都会引起起波的反射，反反射脉冲回到到电缆测试端端时被试验设设备接收。实实践证明现场场绝大多数故故障电缆，采采用低压脉冲冲反射法是无无法测量故障障位置的，其其所反射的波波形只能测试试电缆全长。图1为低压脉冲反射标准波形图。图1低压脉冲冲反射标准波波形图2.2高阻故故障的测量直流高压闪络络法直流高压闪络法法使用于闪络络性故障，即即故障点没有有形成电阻通通道（或电阻阻值极高）但但电压升高到到一定值时就就会产生闪络络现象。工作原理：给故故障电缆加直直流负高压，当当电压升高到到一定值时，故故障点产生闪闪络，闪测仪仪即显示出测测量端的波形形，如图2所示。故障障距离为波形形的起始点T0到下降处拐拐点T1的实际时间间间隔所对应应的距离。（a）探测故障障（b）波形图2直流高压压闪络法探测测故障及测量量端的波形在实际中，电缆缆的闪络性故故障是极普遍遍的，凡是预预试击穿的电电缆几乎都有有闪络过程，运运行击穿的电电缆故障，约约半数也有闪闪络过程。在在对故障电缆缆进行直接加加压时，电缆缆闪络过程长长短不一，有有些故障只闪闪络几次就形形成稳定的通通道，不再闪闪络，故在发发现电缆有闪闪络过程，应应抓紧时机，珍珍惜这样的现现象进行测试试。由于直闪闪法比冲闪法法波形好精度度高，故尽可可能使用直闪闪法测量。故障点烧穿法法故障点烧穿法应应用于高阻故故障，设备通通过输出直流流负高压，对对高阻故障点点进行处理，使使故障点产生生电弧放电并并碳化绝缘介介质，因碳化化连接点是低低电阻的，使使高阻故障变变成低阻故障障，再应用低低压脉冲反射射法就可测出出。故障点烧烧穿法主要用用于油纸绝缘缘电缆。采用用故障点烧穿穿法的缺点是是烧穿时间长长，耗人力，容容易形成金属属性短路，为为探定故障点点造成困难。故故障点电阻恢恢复，还得进进行第二次烧烧穿，所以一一般不采用这这种方法。2.3冲击高高压闪络法冲闪法分为电阻阻和电感冲闪闪两种。对于于前者，因电电阻在线路中中的分压作用用，使得实际际加到故障电电缆上的电压压偏低，故对对放电不利，特特别是对于那那些有较高阻阻值的故障更更难以放电，因因此存在一定定的局限性，通通常采用后者者。电感冲闪闪法的优点在在于几乎能适适应任何类型型的故障。大大量事实证明明，电感冲闪闪法是对付那那些被人们用用别的方法测测不出来，而而被称之为最最顽固的故障障的最强有力力手段，所以以把电感冲闪闪法作为最主主要的测试方方法。冲击直直流高压电感感测量法（简简称冲L法）的测量量线路如图33(a)所示。当电电源接通后，首首先由直流高高压给贮能电电容C充电，当电电容上的电压压高到一定幅幅值时，球隙隙Q被击穿放电电，在t0时刻瞬间负负高压加到电电缆故障相，并并传向故障点点，继而故障障点闪络放电电。故障点放放电时的短路路电弧使沿电电缆送去的电电压波反射回回去，从而在在测量端和故故障点之间产产生如图3(b)所示的波形形，图中尖脉脉冲是由于电电感L的微分作用用所致。这一一波形通过R1、R2电阻分压后后加到仪器上上。(a)冲L法测测量故障(b)冲L法测量波形形图3冲L法测测量故障及波波形冲L法主要用于于测量泄漏性性高阻故障，也也可测量闪络络性高阻故障障。应当指出出，电缆故障障YM型电缆故障障测试仪，虽虽是较先进的的仪器，但它它们均属于粗粗测仪器，当当判断出故障障点的粗略范范围后，还需需设法精确定定点，目前采采用的方法主主要是声测定定点法。3电缆故障精精确定点法电缆故障的预定定位，据目前前的测试水平平来看是不困困难的。如果果用YM电缆故障定定位系统，在在电缆波形粗粗测确定以及及路径清楚的的情况下，一一般只用数分分钟便能测出出故障点至测测试端的距离离，而且预定定位误差一般般不会超过10m。但是，由由于电缆运行行资料的误差差和不完整，故故障类型的不不同，以及电电缆故障点所所处的环境因因素的复杂多多样性，如欠欠缺电缆的准准确长度和线线路图，在强强大的噪声源源和工频电磁磁场附近，电电缆敷设在埋埋管中、难于于进入到建筑筑物等，都会会给故障点的的精确定点带带来许多意想想不到的困难难。大量实践践证明，精确确定点方面的的问题，已成成为快速寻测测故障的主要要矛盾。现主主要用声磁信信号同步接收收定点法，此此方法给故障障电缆加上一一个幅度足够够高的冲击电电压，使故障障点发生闪络络放电，产生生相当大的“啪、啪”放电声，同同时，会在电电缆的外皮与与大地形成的的回路中感应应出环流来，这这一环流在电电缆周围产生生脉冲磁场。用用一个包含接接地麦克风接接受器和耳机机的听音装置置在地面探测测。故障点离离麦克风的距距离越近，闪闪络声就越大大。在监听声声音信号的同同时，接收到到脉冲磁场信信号，即可判判断该声音是是由故障点放放电产生的，故故障点就在附附近，否则可可认为是干扰扰。在故障点点位置处能探探测到闪络声声的最大值。当遇到电缆本体体内闪络或故故障点附近有有共振的情况况，放电时，声声音会在一大大段电缆内部部都能听见，且且大小相同，就就很难做到精精确定位。鉴鉴于目前尚未未有更好的技技术，能够完完善的解决定定点的问题，只只有根据预定定位距离和电电缆资料，打打开电缆沟盖盖板或挖开直直埋段的路面面，直接在电电缆本体上进进行定点工作作。4结束语电力电缆故障探探测方法及技技术，除上面面所述的几种种主要方法外外，还有高压压电桥法、电电容法、跨步步电压法及音音频感应法。使使用电缆故障障测试仪探测测故障，不但但要熟悉仪器器的使用方法法，还要懂分分析故障性质质和测试波形形。笔者认为为在探测电缆缆故障时选择择合适的测试试方法是非常常必要的，可可以大大减少少故障探测时时间，同时总总结为：低阻接地故障探探测（R<10kΩ），以低压压脉冲法、