電纜是將一根或多根導線絞合而成的線芯,裹以相應絕緣層後,外麵包上密閉包皮(鋁、鉛或塑料等)。在電力係統中常用的電纜有電力電纜和控製電纜兩大類,其中電力電纜是用來輸送和分配大功率電能的。按絕緣材料的不同,可以分為油浸紙絕緣電力電纜、橡皮絕緣電力電纜和聚氯乙烯絕緣電纜,在工程上應用最廣泛的是油浸紙絕緣電力電纜,由於電纜在製作中,以及鋪設線路、環境溫度、施工原則等,國家都有明文規定,在此不再贅述,本文主要對電力電纜易發生故障的可能點及如何進行測試的幾種方法,介紹給大家。
1電纜故障的類型及測試方法
電纜發生故障後一般先用1500Vyishangyaobiaohuogaozujipanbieguzhangleixing,zaiyongbutongyiqihefangfachuceguzhang,zuihouyongdingdianfajingquequedingguzhangdian,guzhangdiandejingcefangfayouganyingfaheshengcefaliangzhong。
感gan應ying法fa,其qi原yuan理li是shi當dang音yin頻pin電dian流liu經jing過guo電dian纜lan線xian芯xin時shi,在zai電dian纜lan的de周zhou圍wei有you電dian磁ci波bo存cun在zai,因yin些xie攜xie帶dai電dian磁ci感gan應ying接jie收shou器qi,沿yan線xian路lu行xing走zou時shi,可ke收shou聽ting到dao電dian磁ci波bo的de音yin響xiang,音yin頻pin電dian流liu流liu到dao故gu障zhang點dian時shi,電dian流liu突tu變bian,電dian磁ci波bo的de音yin頻pin發fa生sheng突tu變bian,這zhe種zhong方fang法fa對dui尋xun找zhao斷duan線xian相xiang間jian低di電dian阻zu短duan路lu故gu障zhang很hen方fang便bian,但dan不bu宜yi於yu尋xun找zhao高gao電dian阻zu短duan路lu及ji單dan相xiang接jie地di故gu障zhang。
聲測法,其原理是用高壓脈衝促使故障點放電,產生放電聲,用傳感器在地麵上接收這種放電聲,以測出故障點的精確位置。
具體故障類型按以下方法進行測試。
1.1低電阻接地故障
1.1.1單相低電阻接地故障
(1)故障點的測試。
電纜的單相低電阻接地故障是指電纜的一根芯線對地的絕緣由阻低於100kΩ,而芯線連續性良好。此類故障隱蔽性強,我們可以采用回路定點法原理進行測試。接線圖如圖1a所示,將故障芯線與另一完好芯線組成測量回路,用電橋測量,一端用跨接線跨接,另一端接電源、電橋或檢流計,調節電橋電阻使電橋平衡,當電纜芯線材質和截麵相同時,可按下列公式計算
若損壞的線芯和良好的芯線在電橋上位置相互調換時,則有式中Z——測量端至故障點的距離m; L——電纜總長度,m; R1、R2——電橋的電阻臂。
在正常情況下,這兩種接線測量結果應相同,誤差一般為0.1%~0.2%,如果超出此範圍或者X>L/2,可將測量儀表移到線路的另一端測量。
另外,我們還可以采用連續掃描脈衝示波器法(MST—1A型或LGS—1型數字式測試儀)進行測試。短路或接地故障點處反射波將為負反射,示波器熒屏圖如圖1b所示。此時故障點距離可按下列公式計算式中X——反射時間μs; V——波速,m/μs。
(2)測量時注意的事項。
a.跨接線的截麵應與電纜芯線截麵接近,跨接線應盡量短,並保持良好。
b.測量回路應盡可能繞開分支箱或變、配電所,越短越好。
c.直流電源電壓應不低於1500V。
d.直流電源負極應經電橋接到電纜導體,正極接電纜內護層並接地。
e.操作人員應站在絕緣墊上,並將橋臂電阻、檢流計、分流器等放在絕緣墊上。 1.1.2兩相短路故障點的測試
當出現兩相短路故障點,測量接線方法如圖2所示。測量時可將任一故障芯線作接地線,另一故障芯線接電橋,計算公式和測量方法與單相低電阻接地故障點相同。
1.1.3三相短路故障點的測試
當dang發fa生sheng三san相xiang短duan路lu故gu障zhang時shi,測ce量liang時shi必bi須xu借jie用yong其qi他ta並bing行xing的de線xian路lu或huo裝zhuang設she臨lin時shi線xian路lu作zuo回hui路lu,裝zhuang設she臨lin時shi線xian路lu,必bi須xu精jing確que測ce量liang該gai線xian路lu的de電dian阻zu,接jie線xian方fang法fa如ru同tong圖tu2所示。可按下式計算,即式中R為臨時線的單線電阻值,其餘符號的含義與式(2)相同。
1.2高電阻接地故障點
電纜的高電阻接地故障是指導體與鋁護層或導體與導體之間的絕緣電阻值遠低於正常值,但大於100kΩ,而芯線連續性良好。
1.2.1用高壓電橋法尋找高阻接地故障
其接線原理如圖3a所示,由於故障點電阻大,必需使用高壓直流電源,以保證通過故障點的電流不致太小。橋臂電阻為100等分的3.5Ω左右的滑線電阻,電橋所加電壓10~200kV,微安表指示為100~20μA,故障點至測量端的距離可按下式測算,即當調換圖3中故障芯線與完好芯線的位置時則有式中X——故障點至測量的距離,m; L——電纜線路長度,m;C——滑線電橋讀數。
1.2.2一次掃描示波器(711型)法
所謂的一次掃描示波器法是采用高壓一次掃描示波器,記錄故障點放電振蕩波形,確定故障點,示波器熒光屏如圖3b所示,故障點的距離可按以下公式計算式中V——波速,m/μs;T——振蕩周期,μs。
1.2.3測量時應意事項
(1)由於測量是在高壓下進行,必須與地可*絕緣,操作人員應戴絕緣手套,用絕緣杆操作,並與高壓引線保持一距離。
(2)同一電纜中不測量芯線也必須可*接地,以防感應產生危險高壓。
(3)測量時應逐漸加壓,若發現電流表指針晃動或閃絡性故障,要立即停止測量,以免燒毀儀表。
(4)當用正接法測量完畢而需要更換接線時,必須降低電壓,切斷電源,隻有將回路中殘餘電荷放盡,才能調換接線進行反接法測量。
1.3完全斷線故障點
所謂完全斷線故障是指各相絕緣良好,一相或者多相導線不連續。此時,同樣可采用二種方法進行測試。
1.3.1電橋法(電容電橋,QF1—A型電橋)
其接線如圖4a所示,在線路二端測量故障的電容與標準電容器之比,確定故障點的距離,可按下列公式計算式中CE、CF分別為故障相在E、F端時所測的電容。 1.3.2連續掃描示波器法(MST—1A或LGS—1型)
采用示波器法,發射脈衝,在斷線故障點處,反射波為正反射。示波器熒屏圖如圖4b所示,故障點的距離按下列公式計算式中V——波速,m/μs;T——反射時間,μs。
1.4不完全斷線故障點
不完全斷線點分高電阻斷線(導體電阻大於1kΩ)和低電阻斷線(導體電阻小於1kΩ)兩種情況。它表現出各相絕緣良好,一相或多相導線不完全連續。此時我們對高電阻斷線可采用交流電橋法測量,其接線原理圖如圖5所示。在線路兩端測量故障相的電容與標準電容器之比,其距離按下列公式計算式中CE、CF分別為故障相在E、F端所測量的電容。 而對低電阻斷線,先用低壓電流使其燒斷,然後再按完全線故障測試。
1.5其他
除以上幾種情況外,還會發生一些故障,如:(1)完全斷線並接地故障,此故障表現為一端各相絕緣良好,另一端接地,我們可以采用完全斷線故障點測試法。(2)不(bu)完(wan)全(quan)斷(duan)線(xian)並(bing)接(jie)地(di)故(gu)障(zhang),此(ci)類(lei)故(gu)障(zhang)表(biao)現(xian)為(wei)各(ge)相(xiang)絕(jue)緣(yuan)良(liang)好(hao),一(yi)相(xiang)或(huo)多(duo)相(xiang)導(dao)線(xian)不(bu)完(wan)全(quan)連(lian)續(xu),經(jing)電(dian)阻(zu)接(jie)地(di),可(ke)采(cai)用(yong)交(jiao)流(liu)電(dian)橋(qiao)法(fa)按(an)高(gao)阻(zu)斷(duan)線(xian)故(gu)障(zhang)測(ce)試(shi)。(3)閃shan絡luo性xing故gu障zhang,所suo謂wei閃shan絡luo性xing故gu障zhang表biao現xian各ge相xiang絕jue緣yuan電dian阻zu良liang好hao,而er且qie導dao線xian連lian續xu性xing亦yi好hao,故gu障zhang點dian已yi經jing封feng閉bi。此ci時shi可ke采cai用yong高gao電dian阻zu接jie地di故gu障zhang中zhong的de一yi次ci掃sao描miao示shi波bo器qi(711型)法,或者燒穿後用其他方法進行測試。
2結束語
電(dian)纜(lan)線(xian)路(lu)萬(wan)一(yi)發(fa)生(sheng)故(gu)障(zhang)後(hou),應(ying)立(li)即(ji)進(jin)行(xing)修(xiu)理(li),以(yi)免(mian)因(yin)外(wai)界(jie)原(yuan)因(yin)擴(kuo)大(da)損(sun)壞(huai)範(fan)圍(wei),要(yao)加(jia)強(qiang)責(ze)任(ren)心(xin),對(dui)工(gong)作(zuo)極(ji)端(duan)負(fu)責(ze)任(ren),將(jiang)盡(jin)可(ke)能(neng)避(bi)免(mian)一(yi)些(xie)常(chang)見(jian)故(gu)障(zhang)發(fa)生(sheng)。為(wei)確(que)保(bao)電(dian)纜(lan)線(xian)路(lu)的(de)安(an)全(quan)運(yun)行(xing),預(yu)防(fang)很(hen)重(zhong)要(yao),要(yao)做(zuo)好(hao)電(dian)纜(lan)運(yun)行(xing)的(de)技(ji)術(shu)管(guan)理(li),加(jia)強(qiang)巡(xun)視(shi)和(he)監(jian)護(hu),嚴(yan)格(ge)控(kong)製(zhi)電(dian)纜(lan)和(he)負(fu)荷(he)電(dian)流(liu)及(ji)溫(wen)度(du),嚴(yan)格(ge)執(zhi)行(xing)工(gong)藝(yi)規(gui)程(cheng),確(que)保(bao)檢(jian)修(xiu)質(zhi)量(liang),使(shi)電(dian)纜(lan)線(xian)路(lu)得(de)以(yi)充(chong)分(fen)地(di)利(li)用(yong)。