伴隨著我國電力,、能源行業(yè)的發(fā)展,各種電纜越來越多地運用到生產(chǎn)生活的各個領(lǐng)域,,而且一般都埋入地下或進入電纜溝敷設(shè),,當(dāng)電纜發(fā)生故障后,,如何快速準(zhǔn)確的查找故障點,盡快恢復(fù)供電,,是長期困擾我們的難題,。
多年的實際工作經(jīng)驗中,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),。
無論是高壓電纜或低壓電纜,,在施工安裝、運行過程中經(jīng)常因短路,、過負荷運行,、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。
對于直接短路或斷線故障用萬用表可直接測量判斷,,對于非直接短路和接地故障,,用兆歐表搖測芯線間絕緣電阻或芯線對地絕緣電阻,根據(jù)其阻值可判定故障類型,。
故障類型確定后,,查找故障點并不是一件容易的事情,下面根據(jù)本人對電力電纜多年摸索的經(jīng)驗,,介紹幾種查找故障點的方法,,以供參考。
2 電纜故障點的查找方法
(1)聲測法:
所謂聲測法就是根據(jù)故障電纜放電的聲音進行查找,,該方法對于高壓電纜芯線對絕緣層閃絡(luò)放電較為有效,。此方法所用設(shè)備為直流耐壓試驗機。電路接線如圖1所示,,其中SYB為高壓試驗變壓器,,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,,球間隙對電纜故障芯線放電,在故障處電纜芯線對絕緣層放電產(chǎn)生“滋,、滋”的火花放電聲,,對于明敷設(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小的時候,借助耳聾助聽器或醫(yī)用聽診器等音頻放大設(shè)備進行查找,。查找時,,將拾音器貼近地面,沿電纜走向慢慢移動,,當(dāng)聽到“滋、滋 ”放電聲zui大時,,該處即為故障點,。使用該方法一定要注意安全,在試驗設(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出電纜芯線的直流電阻值,,再準(zhǔn)確測量電纜實際長度,按照電纜長度與電阻的正比例關(guān)系,計算出故障點,。該方法對于電纜芯線間直接短路或短路點接觸電阻小于1Ω的故障,,判斷誤差一般不大于3m,對于故障點接觸電阻大于1Ω的故障,,可采用加高電壓燒穿的方法使電阻降至1Ω以下,,再按此方法測量。
測量電路,,首先測出芯線a與b之間的電阻R1,,則R1=2Rx+R,其中Rx為a相或b相至故障點的一相電阻值,,R為短接點的接觸電阻,。再就電纜的另一端測出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′相芯線至故障點的一相電阻值,,測完R1與R2后,,再按圖3所示電路將b′與c′短接,測出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),,由此可得出故障點的接觸電阻值:R=R1+R2-2RL,因此,,故障點兩側(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三個數(shù)值確定后,按比例公式即可求出故障點距電纜端頭的距離X或(L-X):X=(RX/RL)L,,(L-X)=(R(L-X)/RL)L,,式中L為電纜的總長度。
采用電橋法時應(yīng)保證測量精度,,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,,計算過程中小數(shù)位數(shù)要全部保留,。
(3)電容電流測定法:
電纜在運行中,芯線之間,、芯線對地都存在電容,,該電容是均勻分布的,電容量與電纜長度呈線性比例關(guān)系,電容電流測定法就是根據(jù)這一原理進行測定的,,對于電纜芯線斷線故障的測定非常準(zhǔn)確,。測量電路如圖4所示,使用設(shè)備為1~2kVA單相調(diào)壓器一臺,,0~30V,、0.5級交流電壓表一只,0~100mA,、0.5級交流毫安表一只,。
測量步驟:
①首先在電纜首端分別測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在電纜的末端再測量每相芯線的電容電流Ia′、Ib′,、Ic′的數(shù)值,,以核對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,。
③根據(jù)電容量計算公式C=1/2πfU可知,,在電壓U、頻率f不變時C與I成正比,。因為工頻電壓的f(頻率)不變,,測量時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)電纜全長為L,,芯線斷線點距離為X,則Ia/ Ic=L/X,,X=( Ic/ Ia)L,。
測量過程中,只要保證電壓不變,,電流表讀數(shù)準(zhǔn)確,,電纜總長度測量,其測定誤差比較小,。
(4)零電位法:
零電位法也就是電位比較法,,它適應(yīng)于長度較短的電纜芯線對地故障,應(yīng)用此方法測量簡便,,不需要精密儀器和復(fù)雜計算,,測量原理如下:將電纜故障芯線與等長的比較導(dǎo)線并聯(lián),在兩端加電壓E時,,相當(dāng)于在兩個并聯(lián)的均勻電阻絲兩端接了電源,此時,一條電阻絲上的任何一點和另一條電阻絲上的對應(yīng)點之間的電位差必然為零,。反之,,電位差為零的兩點必然是對應(yīng)點。因為微伏表的負極接地,,與電纜故障點等電位,,所以,當(dāng)微伏表的正極在比較導(dǎo)線上移動至指示值為零時的點與故障點等電位,,即故障點的對應(yīng)點,。
K為單相閘刀開關(guān),E為6V蓄電池或4節(jié)1號干電池,,G為直流微伏表,,測量步驟如下:
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將微伏表的負極接地,,正極接一根較長的軟導(dǎo)線,導(dǎo)線另一端要求在敷設(shè)的比較導(dǎo)線上滑動時能充分接觸,。
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,當(dāng)微伏表指示為零時的位置即為電纜故障點的位置,。
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