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电缆故障点测试方法|华意电力

发布时间:2016-08-23 09:00:00 浏览次数:3210

  华意电力是一家专业研发生产电缆故障测试仪的厂家,本公司生产的电缆故障测试仪在行业内都广受好评,以打造最具权威的“电缆故障测试仪“高压设备供应商而努力。

  电缆是将一根或者多根导线绞合而成的线芯,裹以相应绝缘层后,外面包上密闭包皮(铝、铅或者塑料等)。华意电力今天针对电力电缆容易发生故障的可能点及如何进行测试的几种方法,介绍给大家。

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  预定位方法一般可归纳为两大类,即经典法,如电桥法等;现代法,如低压脉冲法、高压闪络法等。精确定点是预定位距离的基础上,精确地确定故障点所在实际位置。精确定点方法主要有声测定点法、感应定点法、时差定点法以及同步定点法等。本文主要探讨故障点预定位的基本方法。

  对低阻击穿、短路、开路故障,可在电缆芯线上施加脉冲讯号。讯号在电缆传达及反射,用数字示波器或手提笔记本电脑虚拟示波器等测出脉冲波形而算出故障点的位置。低压脉冲反射法的优点是简单、直观,不需求细致的电缆原始材料,还能够依据反射脉冲的极性分辨故障类型。缺陷是不能用于检测高阻与闪络故障。

  应用传输线的特性阻抗发作变化时的回波现象,电缆芯线中加上一定电压,使其不烧穿而产生放电。放电脉冲在电缆中传达及反射,用数字示波器测出反射脉冲的位置比例,算出故障点的位置。本法适用于高阻击穿,但操作人员的安全受要挟,波形较难区分。

  三次脉冲法是一种新的电缆故障点预定位办法,由于脉冲反射法发出的低压脉冲在高阻故障点处不会发作反射,因而,此时故障点不会显现在波形上,此时的低压脉冲却在测试电缆末端构成全反射,得到电缆全长的参考波形;

  随后发射的脉冲冲击能够在故障点处构成稳定的时间充分燃弧,然后运用一个高能量的检测脉冲对故障点停止冲击,此时脉冲幅值可到达1500V,可充沛保证在故障点构成负反射,得到故障点的故障波形。两条波形比照可分明容易看到故障点位置。该办法适用与除了中间头受潮或进水特殊状况外的一切故障类型,包括高阻接低和低阻接低。

  二次脉冲法是近些年常用的测距办法之一,其原理:对故障电缆释放一个低压脉冲,只需故障点的接地电阻大于电缆波阻抗5倍,能够以为此时故障电缆相关于低压脉冲是开路,那么在脉冲释放端接纳到反射波形相当于一个芯线绝缘良好电缆的波形;

  对故障电缆释放一个足以使芯线绝缘故障点发作闪络的高压脉冲,同时触发释放第二个低压脉冲,故障点的电弧未熄灭时,故障点相关于低压脉冲是完整短路,那么在脉冲释放端接纳的低压脉冲反射波形相当于一个线芯对地完整短路的波形;两个波形比照会有明显的发散点,这个发散点就是故障点的反射波形点。其特性是易操作、多功用,回波图形简易。缺陷是不能用于检测高阻与闪络故障。

  将被测电缆故障相与非故障相短接,电桥两臂分别接故障相与非故障相,调理电桥两臂上的一个可调电阻器,使电桥均衡,应用比例关系和已知的电缆长度就能得出故障间隔。用低压电桥测电缆低阻击穿,用电容电桥测电缆开路断线。电桥法检测结果准确,但需求完好芯线做回路,电源电压不能加得太高。

在电力系统中常用的电缆有电力电缆和控制电缆两大类,其中电力电缆是用来输送和分配大功率电能的。按绝缘材料的不同,可以分为油浸纸绝缘电力电缆、橡皮绝缘电力电缆和聚氯乙烯绝缘电缆,在工程上应用最广泛的是油浸纸绝缘电力电缆,由于电缆在制作中,以及铺设线路、环境温度、施工原则等,国家都有明文规定,在此不再赘述,本文主要对电力电缆发生故障如何进行测试的几种方法,介绍给大家。

电缆故障的测试方法

  电缆发生故障后一般先用1500V以上摇表或高阻计判别故障类型,再用不同仪器和方法初测故障,最后用定点法精确确定故障点,故障点的精测方法有感应法和声测法两种。

  感应法,其原理是当音频电流经过电缆线芯时,在电缆的周围有电磁波存在,因些携带电磁感应接收器,沿线路行走时,可收听到电磁波的音响,音频电流流到故障点时,电流突变,电磁波的音频发生突变,这种方法对寻找断线相间低电阻短路故障很方便,但不宜于寻找高电阻短路及单相接地故障。

  具体故障类型按以下方法进行测试:
 1)测声法:

图1

  所谓测声法就是根据故障电缆放电的声音进行查找,该方法对于高压电缆芯线对绝缘层闪络放电较为有效。此方法所用设备为直流耐压试验机。电路接线如图1所示,其中SYB为高压试验变压器,C为高压电容器,ZL为高压整流硅堆,R为限流电阻,Q为放电球间隙,L为电缆芯线。当电容器C充电到一定电压值时,球间隙对电缆故障芯线放电,在故障处电缆芯线对绝缘层放电产生“滋、滋”的火花放电声,对于明敷设电缆凭听觉可直接查找,若为地埋电缆,则首先要确定并标明电缆走向,再在杂噪声音最小的时候,借助耳聋助听器或医用听诊器等音频放大设备进行查找。查找时,将拾音器贴近地面,沿电缆走向慢慢移动,当听到“滋、滋 ”放电声最大时,该处即为故障点。使用该方法一定要注意安全,在试验设备端和电缆末端应设专人监视。
  2)电桥法:

图2

图3

  电桥法就是用双臂电桥测出电缆芯线的直流电阻值,再准确测量电缆实际长度,按照电缆长度与电阻的正比例关系,计算出故障点。该方法对于电缆芯线间直接短路或短路点接触电阻小于1Ω的故障,判断误差一般不大于3m,对于故障点接触电阻大于1Ω的故障,可采用加高电压烧穿的方法使电阻降至1Ω以下,再按此方法测量。
  首先测出芯线a与b之间的电阻R1,则R1=2Rx+R,其中Rx为a相或b相至故障点的一相电阻值,R为短接点的接触电阻。再就电缆的另一端测出a′与b′芯线间的直流电阻值R2,则R2=2R(L-X)+R,式中R(L-X)为a′相或b′相芯线至故障点的一相电阻值,测完R1与R2后,再按图3所示电路将b′与c′短接,测出b、c两相芯线间的直流电阻值,则该阻值的1/2为每相芯线的电阻值,用RL表示,RL=Rx+R(L-X),由此可得出故障点的接触电阻值:R=R1+R2-2RL,因此,故障点两侧芯线的电阻值可用下式表示:Rx=(R1-R)/2,R(L-X)=(R2-R)/2。Rx、R(L-X)、RL三个数值确定后,按比例公式即可求出故障点距电缆端头的距离X或(L-X):X=(RX/RL)L,(L-X)=(R(L-X)/RL)L,式中L为电缆的总长度。采用电桥法时应保证测量精度,电桥连接线要尽量短,线径要足够大,与电缆芯线连接要采用压接或焊接,计算过程中小数位数要全部保留。
    3)电容电流测定法:

           

                       图4
    

  电缆在运行中,芯线之间、芯线对地都存在电容,该电容是均匀分布的,电容量与电缆长度呈线性比例关系,电容电流测定法就是根据这一原理进行测定的,对于电缆芯线断线故障的测定非常准确。测量电路如图4所示,使用设备为1~2kVA单相调压器一台,0~30V、0.5级交流电压表一只,0~100mA、0.5级交流毫安表一只。
  测量步骤:

①首先在电缆首端分别测出每相芯线的电容电流(应保持施加电压相等)Ia、Ib、Ic的数值。

②在电缆的末端再测量每相芯线的电容电流Ia′、Ib′、Ic′的数值,以核对完好芯线与断线芯线的电容之比,初步可判断出断线距离近似点。

③根据电容量计算公式C=1/2πfU可知,在电压U、频率f不变时C与I成正比。因为工频电压的f(频率)不变,测量时只要保证施加电压不变,电容电流之比即为电容量之比。设电缆全长为L,芯线断线点距离为X,则Ia/Ic=L/X,X=(Ic/Ia)L。测量过程中,只要保证电压不变,电流表读数准确,电缆总长度测量精确,其测定误差比较小。
 4)零电位法:

图5

  零电位法也就是电位比较法,它适应于长度较短的电缆芯线对地故障,应用此方法测量简便精确,不需要精密仪器和复杂计算,其接线如图5所示,测量原理如下:将电缆故障芯线与等长的比较导线并联,在两端加电压E时,相当于在两个并联的均匀电阻丝两端接了电源,此时,一条电阻丝上的任何一点和另一条电阻丝上的对应点之间的电位差必然为零。反之,电位差为零的两点必然是对应点。因为微伏表的负极接地,与电缆故障点等电位,所以,当微伏表的正极在比较导线上移动至指示值为零时的点与故障点等电位,即故障点的对应点。
  测量步骤如下:

①先在b和c相芯线上接上电池E,再在地面上敷设一根与故障电缆长度相等的比较导线S,该导线要用裸铜线或裸铝线,其截面应相等,不能有中间接头。
②将微伏表的负极接地,正极接一根较长的软导线,导线另一端要求在敷设的比较导线上滑动时能充分接触。
③合上闸刀开关K,将软导线的端头在比较导线上滑动,当微伏表指示为零时的位置即为电缆故障点的位置。