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电力电缆故障点测试方法探讨

返回打印来源：仪天成电力时（shí）间：2017/12/06 阅读：次

【摘　要】应用一定的测试仪器将电缆故障（zhàng）点及时地查（chá）出，尽快地将故障（zhàng）排除，以使线（xiàn）路中电气设备恢复正常工作（zuò）。
　　电缆是将一根或多根导线绞合而成的线芯，裹以相应绝缘层后，外（wài）面包上密（mì）闭包皮(铝、铅或塑料等)。在电力系统中常用的电缆（lǎn）有电力（lì）电缆和控制电缆两大类（lèi），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（yóu）浸纸绝缘（yuán）电力电缆、橡皮绝缘电力电缆和聚氯乙烯绝缘电缆，在（zài）工程上应用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（jiā）都有明文规定，在此不再赘述，本文主要（yào）对（duì）电力电缆易发生（shēng）故障的（de）可能点及如何进行测试的（de）几种方法，介绍给大家。湖北仪天成电力设备有限公司是CVT谐振，调频串联（lián）谐振,调感式串联谐振的优质供应商, 我们（men）向（xiàng）国内客户常年供应（yīng）串联揩振及其相关产品。
　　1　电缆故障（zhàng）的类型及测试方法
　　电缆发生故障后一般先（xiān）用1500V以上（shàng）摇表或高阻计（jì）判别故障类型，再用不同仪器和（hé）方法初测故障，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（fǎ）两种（zhǒng）。
　　感应法，其原理是当（dāng）音频电流经过电缆线芯时（shí），在电缆的（de）周围有电磁波存（cún）在，因些携带电（diàn）磁感应接收器，沿线路行走时，可收听到（dào）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（fā）生突变，这种方法对寻找断（duàn）线相间低电阻（zǔ）短路故障很方便，但不宜于寻找高（gāo）电阻短路及单相接地故障。
　　声测法，其原理是（shì）用高压脉冲促使故障点（diǎn）放电，产生放（fàng）电声，用传感器在地面上接（jiē）收这种放电声，以测出故障点的精确位置。
　　具体故障类型按以下方法进行测试。
　　1.1　低电阻接地故障
　　1.1.1　单相低电阻接（jiē）地故障
　　(1)故障（zhàng）点的测试。
　　电缆的单相低电阻（zǔ）接地故障是指电缆的一根芯线（xiàn）对地的绝缘（yuán）由阻（zǔ）低于100kΩ，而芯线（xiàn）连续性良好。此类（lèi）故障隐蔽性强，我（wǒ）们（men）可以采用回（huí）路定点法原理进行（háng）测试。接线图如图1a所示，将故障芯线与另一完好芯线组成测量回路，用电桥测量，一端用跨接线跨接（jiē），另一端接电源、电桥（qiáo）或检（jiǎn）流计，调节电桥电阻使电桥平（píng）衡，当电缆芯线材质和截面相同时，可按下列公式计算
　　若损坏的线芯和（hé）良好的芯（xīn）线在电（diàn）桥上位置相互调换时，则有
　　式中　Z——测量端至故障（zhàng）点的距离m；
　　L——电缆总长度，m；
　　　R1、R2——电桥的电阻臂。
　　在正常情（qíng）况下，这（zhè）两种接（jiē）线测量结果应相同，误差一般为（wéi）0.1％～0.2％，如（rú）果超出此范围或者X>L/2，可将测量仪表移到线路（lù）的另一端测量。
　　另外，我们还可以采用连续扫描脉冲示波器法(MST—1A型或LGS—1型数字式测试仪)进行测试。短路或接地故（gù）障点处反射波将为（wéi）负反射，示波器荧屏图如（rú）图1b所示。此时（shí）故障点距离可按下列公式计算
　　式中　X——反射时间μs；
　　V——波速，m/μs。
　　(2)测量时（shí）注意（yì）的事项。
　　a.跨接（jiē）线的截面（miàn）应与电缆芯线截面接近（jìn），跨接线应尽量短，并保持良好。
　　b.测量回（huí）路应尽可能绕开分支箱或（huò）变、配电所（suǒ），越短越好（hǎo）。
　　c.直（zhí）流（liú）电源电压应不低于1500V。
　　d.直流电源负极应经电桥接到电缆（lǎn）导体，正（zhèng）极接电缆内护层并接地。
　　e.操作人员应站在绝缘垫上，并将桥臂电阻、检流计、分流器等放在（zài）绝（jué）缘垫（diàn）上。
　　1.1.2　两相短路故障（zhàng）点的测试
　　当出现两相短路（lù）故障点，测量接（jiē）线（xiàn）方法如图2所示。测（cè）量（liàng）时可将任一故障芯线作（zuò）接地线，另一故障芯线接电桥，计算公式和测（cè）量方法与单相低电阻接地故障点相同（tóng）。
　　1.1.3　三相短（duǎn）路故（gù）障点的测试
　　当发生三相短（duǎn）路故障时，测量时必须借用其（qí）他并行的线路或（huò）装设临时线路作回路，装设临时线路，必须精确测量该线路的电阻，接线方法如同图2所示。可按下式计算，即
　　式中R为临（lín）时线的单线电阻值，其余（yú）符号的含义与式(2)相同。
　　1.2　高电阻接地故障点
　　电缆的高电阻接（jiē）地故障是指（zhǐ）导体与铝护层或导体与（yǔ）导体之间的绝缘电阻（zǔ）值远低于正常值，但大于100kΩ，而芯线连续性（xìng）良好。
　　1.2.1　用高压电桥法寻找高阻接地故（gù）障
　　其接线（xiàn）原理如图3a所示，由于故障点电阻大，必需使用高压直流电源，以保证通过故障（zhàng）点的电流不致太小。桥（qiáo）臂电阻为100等分的3.5Ω左右的滑线电（diàn）阻，电桥所加电压10～200kV，微安表指示为100～20μA，故（gù）障点至测量端的距离可按下式测算，即
　　当（dāng）调换图3中故障芯线与完好芯线的位置时则（zé）有
　　式中　X——故障点至测量的距离（lí），m;
　　L——电缆线路长度，m；
　　C——滑（huá）线电桥读（dú）数。
　　1.2.2　一次扫描示波器(711型)法
　　所谓的一次扫描示波（bō）器法（fǎ）是采（cǎi）用（yòng）高压一次扫描示波器，记录故障点放电振荡波形，确定故障点，示波器荧（yíng）光屏如图3b所示，故障点的距离（lí）可按以下公式计算
　　式中　V——波速，m/μs；
　　T——振荡周期，μs。
　　1.2.3　测量时应意事项
　　(1)由于测量是在（zài）高压下进行，必（bì）须与地可靠绝缘，操作（zuò）人（rén）员应戴绝缘手套，用绝缘杆操作（zuò），并与高压引线保持一距离。
　　(2)同一（yī）电缆中（zhōng）不（bú）测量芯（xīn）线也必须可靠接地，以防感应产生危（wēi）险高压。
　　(3)测量时应逐（zhú）渐加压，若发现电流表指针晃（huǎng）动或闪（shǎn）络性故障，要立即停止测量，以免（miǎn）烧毁仪表。
　　(4)当（dāng）用（yòng）正接法测量完毕而需要（yào）更换接线时，必须降低电（diàn）压，切断电源，只有将回路中（zhōng）残余电荷放尽，才能调换接线进行反接法测量。
　　1.3　完全断线故障点
　　所谓完全断线故障是指各（gè）相绝（jué）缘良好，一相或者多相导线不连续。此时，同样可采用二种（zhǒng）方法进行测试。
　　1.3.1　电桥法(电容电桥，QF1—A型电桥（qiáo）)
　　其接线如（rú）图4a所示，在（zài）线路二端测量故障的电容与标准电容器之比，确定故（gù）障点的距离，可按下列公式计算
　　式（shì）中CE、CF分别为故障相在E、F端时所测（cè）的（de）电（diàn）容。
1.3.2　连续扫描示波器法(MST—1A或LGS—1型)
　　采用示波器法，发射脉冲，在断线故（gù）障点处，反射波为正反射。示（shì）波（bō）器（qì）荧屏图如（rú）图4b所（suǒ）示，故障点的距离按下列公式计（jì）算
　　式中　V——波速，m/μs；
　　T——反射时间，μs。
　　1.4　不完全（quán）断线故障点
　　不完全断（duàn）线点分高电阻断线(导体电（diàn）阻大（dà）于1kΩ)和低电阻断线(导体电（diàn）阻（zǔ）小（xiǎo）于1kΩ)两种情况。它表现出各相绝缘良好，一相或多相导线不完全连续。此时我们对高电阻（zǔ）断线可采（cǎi）用交流（liú）电（diàn）桥法测量，其（qí）接线原理图如图5所（suǒ）示。在（zài）线路两端测量故（gù）障相的（de）电容与标准电容器之（zhī）比，其距离按（àn）下列公式计算
　　式中CE、CF分别为故障相在E、F端所测量的电容。
　　而对低电阻断线，先用低压电流使其烧（shāo）断（duàn），然后（hòu）再按完全线故（gù）障测试。
　　1.5　其他
　　除以上几种情况外，还会发生一些故障，如（rú）：(1)完全断线并接地（dì）故障，此故（gù）障表现（xiàn）为一端各相绝缘良好，另一端接地，我们可（kě）以采用完全断线故障点测试法。(2)不完全断线并接地故障，此类（lèi）故障表现为各相绝缘良好，一相或多相导线不完全连续，经电阻接地，可采用交（jiāo）流电桥（qiáo）法（fǎ）按高（gāo）阻断线故障测试。(3)闪络（luò）性故障，所谓闪（shǎn）络（luò）性故障表（biǎo）现各相绝（jué）缘电阻良好，而且导（dǎo）线连续性亦好，故障点已（yǐ）经封闭。此时可（kě）采用高电阻（zǔ）接地（dì）故障（zhàng）中的一次扫描示波器(711型)法，或（huò）者烧（shāo）穿后（hòu）用其他（tā）方法进行测试。
　　2　结束语（yǔ）
　　电缆线路万一发生故障后，应立即进行修理，以免因外界原因扩大损坏范围，要加强责任心，对工作极端负责任，将尽可能避免一（yī）些常见故障发生。为确（què）保（bǎo）电缆线路的安全运行，预防很重要，要做好电缆（lǎn）运（yùn）行的技术管理（lǐ），加强巡视和监护，严格控制电（diàn）缆和负荷电流及温（wēn）度，严格执行工艺规程，确（què）保检（jiǎn）修质量，使电缆线路得（dé）以充分地（dì）利用。

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