伴隨著我國(guó)電力,、能源行業(yè)的發(fā)展,,各種電纜越來(lái)越多地運(yùn)用到生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域,,而且一般都埋入地下或進(jìn)入電纜溝敷設(shè),當(dāng)電纜發(fā)生故障后,,如何快速準(zhǔn)確的查找故障點(diǎn),,盡快恢復(fù)供電,是長(zhǎng)期困擾我們的難題,。
多年的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)中,,發(fā)現(xiàn)高壓電纜和低壓電纜的故障各有許多不同之處,高壓電纜故障多以運(yùn)行故障為主,,且大多數(shù)是高阻故障,,而高阻故障又分泄露和閃絡(luò)兩大類型;而低壓電纜故障只有開路,、短路和斷路三種情況(當(dāng)然,,高壓電纜也包括這三種情況)。
無(wú)論是高壓電纜或低壓電纜,,在施工安裝,、運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常因短路、過(guò)負(fù)荷運(yùn)行,、絕緣老化或外力作用等原因造成故障,。電纜故障可概括為接地,、短路、斷線三類,,其故障類型主要有以下幾方面:
①三芯電纜一芯或兩芯接地,。
②二相芯線間短路。
③三相芯線*短路,。
④一相芯線斷線或多相斷線,。
對(duì)于直接短路或斷線故障用萬(wàn)用表可直接測(cè)量判斷,對(duì)于非直接短路和接地故障,,用兆歐表?yè)u測(cè)芯線間絕緣電阻或芯線對(duì)地絕緣電阻,,根據(jù)其阻值可判定故障類型。
故障類型確定后,,查找故障點(diǎn)并不是一件容易的事情,,下面根據(jù)本人對(duì)電力電纜多年摸索的經(jīng)驗(yàn),介紹幾種查找故障點(diǎn)的方法,,以供參考,。
2 電纜故障點(diǎn)的查找方法
(1)聲測(cè)法:
所謂聲測(cè)法就是根據(jù)故障電纜放電的聲音進(jìn)行查找,該方法對(duì)于高壓電纜芯線對(duì)絕緣層閃絡(luò)放電較為有效,。此方法所用設(shè)備為直流耐壓試驗(yàn)機(jī),。電路接線如圖1所示,其中SYB為高壓試驗(yàn)變壓器,,C為高壓電容器,,ZL為高壓整流硅堆,R為限流電阻,,Q為放電球間隙,,L為電纜芯線。當(dāng)電容器C充電到一定電壓值時(shí),,球間隙對(duì)電纜故障芯線放電,,在故障處電纜芯線對(duì)絕緣層放電產(chǎn)生“滋、滋”的火花放電聲,,對(duì)于明敷設(shè)電纜憑聽覺可直接查找,,若為地埋電纜,則首先要確定并標(biāo)明電纜走向,,再在雜噪聲音zui小的時(shí)候,,借助耳聾助聽器或醫(yī)用聽診器等音頻放大設(shè)備進(jìn)行查找。查找時(shí),,將拾音器貼近地面,沿電纜走向慢慢移動(dòng),,當(dāng)聽到“滋,、滋 ”放電聲zui大時(shí),,該處即為故障點(diǎn)。使用該方法一定要注意安全,,在試驗(yàn)設(shè)備端和電纜末端應(yīng)設(shè)專人監(jiān)視,。
(2)電橋法:
電橋法就是用雙臂電橋測(cè)出電纜芯線的直流電阻值,再準(zhǔn)確測(cè)量電纜實(shí)際長(zhǎng)度,,按照電纜長(zhǎng)度與電阻的正比例關(guān)系,,計(jì)算出故障點(diǎn)。該方法對(duì)于電纜芯線間直接短路或短路點(diǎn)接觸電阻小于1Ω的故障,,判斷誤差一般不大于3m,,對(duì)于故障點(diǎn)接觸電阻大于1Ω的故障,可采用加高電壓燒穿的方法使電阻降至1Ω以下,,再按此方法測(cè)量,。
測(cè)量電路,首先測(cè)出芯線a與b之間的電阻R1,,則R1=2Rx+R,,其中Rx為a相或b相至故障點(diǎn)的一相電阻值,R為短接點(diǎn)的接觸電阻,。再就電纜的另一端測(cè)出a′與b′芯線間的直流電阻值R2,,則R2=2R(L-X)+R,式中R(L-X)為a′相或b′相芯線至故障點(diǎn)的一相電阻值,測(cè)完R1與R2后,,再按圖3所示電路將b′與c′短接,,測(cè)出b、c兩相芯線間的直流電阻值,,則該阻值的1/2為每相芯線的電阻值,,用RL表示,RL=Rx+R(L-X),,由此可得出故障點(diǎn)的接觸電阻值:R=R1+R2-2RL,,因此,故障點(diǎn)兩側(cè)芯線的電阻值可用下式表示:Rx=(R1-R)/2,,R(L-X)=(R2-R)/2,。Rx、R(L-X),、RL三個(gè)數(shù)值確定后,,按比例公式即可求出故障點(diǎn)距電纜端頭的距離X或(L-X):X=(RX/RL)L,(L-X)=(R(L-X)/RL)L,,式中L為電纜的總長(zhǎng)度,。
采用電橋法時(shí)應(yīng)保證測(cè)量精度,電橋連接線要盡量短,,線徑要足夠大,,與電纜芯線連接要采用壓接或焊接,,計(jì)算過(guò)程中小數(shù)位數(shù)要全部保留。
(3)電容電流測(cè)定法:
電纜在運(yùn)行中,,芯線之間,、芯線對(duì)地都存在電容,該電容是均勻分布的,,電容量與電纜長(zhǎng)度呈線性比例關(guān)系,,電容電流測(cè)定法就是根據(jù)這一原理進(jìn)行測(cè)定的,對(duì)于電纜芯線斷線故障的測(cè)定非常準(zhǔn)確,。測(cè)量電路如圖4所示,,使用設(shè)備為1~2kVA單相調(diào)壓器一臺(tái),0~30V,、0.5級(jí)交流電壓表一只,,0~100mA、0.5級(jí)交流毫安表一只,。
測(cè)量步驟:
①首先在電纜首端分別測(cè)出每相芯線的電容電流(應(yīng)保持施加電壓相等)Ia,、Ib、Ic的數(shù)值,。
②在電纜的末端再測(cè)量每相芯線的電容電流Ia′,、Ib′、Ic′的數(shù)值,,以核對(duì)完好芯線與斷線芯線的電容之比,,初步可判斷出斷線距離近似點(diǎn)。
③根據(jù)電容量計(jì)算公式C=1/2πfU可知,,在電壓U,、頻率f不變時(shí)C與I成正比。因?yàn)楣ゎl電壓的f(頻率)不變,,測(cè)量時(shí)只要保證施加電壓不變,,電容電流之比即為電容量之比。設(shè)電纜全長(zhǎng)為L(zhǎng),,芯線斷線點(diǎn)距離為X,,則Ia/ Ic=L/X,X=( Ic/ Ia)L,。
測(cè)量過(guò)程中,,只要保證電壓不變,電流表讀數(shù)準(zhǔn)確,,電纜總長(zhǎng)度測(cè)量,,其測(cè)定誤差比較小。
(4)零電位法:
零電位法也就是電位比較法,它適應(yīng)于長(zhǎng)度較短的電纜芯線對(duì)地故障,,應(yīng)用此方法測(cè)量簡(jiǎn)便,,不需要精密儀器和復(fù)雜計(jì)算,測(cè)量原理如下:將電纜故障芯線與等長(zhǎng)的比較導(dǎo)線并聯(lián),,在兩端加電壓E時(shí),相當(dāng)于在兩個(gè)并聯(lián)的均勻電阻絲兩端接了電源,,此時(shí),,一條電阻絲上的任何一點(diǎn)和另一條電阻絲上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的電位差必然為零。反之,,電位差為零的兩點(diǎn)必然是對(duì)應(yīng)點(diǎn),。因?yàn)槲⒎淼呢?fù)極接地,與電纜故障點(diǎn)等電位,,所以,,當(dāng)微伏表的正極在比較導(dǎo)線上移動(dòng)至指示值為零時(shí)的點(diǎn)與故障點(diǎn)等電位,即故障點(diǎn)的對(duì)應(yīng)點(diǎn),。
K為單相閘刀開關(guān),,E為6V蓄電池或4節(jié)1號(hào)干電池,G為直流微伏表,,測(cè)量步驟如下:
①先在b和c相芯線上接上電池E,,再在地面上敷設(shè)一根與故障電纜長(zhǎng)度相等的比較導(dǎo)線S,該導(dǎo)線要用裸銅線或裸鋁線,,其截面應(yīng)相等,,不能有中間接頭。
②將微伏表的負(fù)極接地,,正極接一根較長(zhǎng)的軟導(dǎo)線,,導(dǎo)線另一端要求在敷設(shè)的比較導(dǎo)線上滑動(dòng)時(shí)能充分接觸。
③合上閘刀開關(guān)K,,將軟導(dǎo)線的端頭在比較導(dǎo)線上滑動(dòng),,當(dāng)微伏表指示為零時(shí)的位置即為電纜故障點(diǎn)的位置。
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