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        城市配網(wǎng)中電纜故障的快速查找、判別及處理

        2016-05-05 08:34:31林宇欣
        關(guān)鍵詞:脈沖電流配網(wǎng)

        林宇欣

        摘 要:電力電纜以其可靠性高、節(jié)省空間的優(yōu)點(diǎn),在城市電網(wǎng)中取得大量應(yīng)用,而由于絕緣老化、過熱擊穿、外力破壞、腐蝕等因素將造成電纜出現(xiàn)各種故障。文章研究電纜故障查找方法,對(duì)電纜故障原因進(jìn)行分類,重點(diǎn)介紹電纜故障的測(cè)試步驟以及故障的處理,希望對(duì)加快城市配網(wǎng)中的電纜故障處理提供參考。

        關(guān)鍵詞:配網(wǎng);電纜故障;低壓脈沖;脈沖電流

        中圖分類號(hào):TM755 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-8937(2016)12-0120-01

        電纜有很多中類型,其運(yùn)行的環(huán)境也各不一樣,因此發(fā)生故障的原因多種多樣。在電纜故障查找中需要按照一定步驟進(jìn)行,對(duì)故障距離測(cè)量的精確度是故障能夠快速查明的重點(diǎn)。本文首先分析了電纜故障產(chǎn)生的原因,并進(jìn)行了分類,然后給了具體的查找、判別步驟,最后給出了電纜故障的處理方法。

        1 電纜故障產(chǎn)生的原因

        1.1 絕緣受潮

        在安裝電纜的時(shí)候,其安裝工藝不達(dá)標(biāo),電纜縱向進(jìn)水;或者是電纜接頭設(shè)計(jì)存在缺陷、接頭制作不緊導(dǎo)致絕緣材料進(jìn)水;在電纜運(yùn)輸、安裝過程中被硬物刺傷,形成孔洞或裂痕等缺陷,導(dǎo)致電纜局部進(jìn)水。

        1.2 電、化學(xué)腐蝕

        電纜受到周邊環(huán)境中散電流或酸堿物破壞,在埋在土壤中長(zhǎng)期遭受腐蝕,導(dǎo)致電纜受損發(fā)生故障。

        1.3 電纜過熱

        第一種情況是電纜在運(yùn)行過程中流過電流發(fā)出熱量,如果電纜處于隧道、溝槽等散熱條件不良的地方長(zhǎng)期運(yùn)行,會(huì)導(dǎo)致電纜過熱;第二種情況是在冬夏期間,大量用戶使用空調(diào)等設(shè)備,造成電纜線路長(zhǎng)期過負(fù)荷運(yùn)行,也會(huì)導(dǎo)致電纜過熱;第三種情況是電纜質(zhì)量差,電纜接頭搭接不良導(dǎo)致電纜過熱。在長(zhǎng)期過熱的情況下,電纜絕緣下降加速,容易出現(xiàn)故障。

        1.4 機(jī)械作業(yè)破壞

        在很多施工現(xiàn)場(chǎng),由于機(jī)械挖土、打樁等外力造成電纜損傷;在安裝敷設(shè)電纜時(shí)過度牽引、玩去,蠻力施工造成電纜本體破壞;由于自然原因的外部變化導(dǎo)致電纜機(jī)械損傷。

        1.5 大氣過電壓

        在雷電天氣,大氣過電壓會(huì)無避雷裝置時(shí),在電纜上產(chǎn)生過電壓,電纜附件或本體絕緣薄弱處會(huì)被擊穿造成電纜損傷。

        2 電纜故障的劃分

        對(duì)故障性質(zhì)的判決首先要對(duì)故障進(jìn)行分類,再選擇對(duì)應(yīng)的測(cè)試方法。其主要的故障類型有以下幾種。第一,開路故障。電纜開路故障一般同時(shí)會(huì)經(jīng)電阻接地,一般使用脈沖電壓法或脈沖電流法進(jìn)行測(cè)距。第二,短路故障。一般采用低壓脈沖法進(jìn)行測(cè)距,再采用脈沖電流法或者是電橋法進(jìn)一步檢驗(yàn)。第三,高阻故障。這種故障發(fā)生概率高,占到電纜故障的絕大多數(shù)。一般先用低壓脈沖對(duì)故障波形進(jìn)行測(cè)量,再采用二次脈沖法、脈沖電流法或脈沖電壓法進(jìn)一步確認(rèn)。第四,閃絡(luò)性故障。這種故障是在直流耐壓試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)的,通常使用二次脈沖法或脈沖電流法進(jìn)行測(cè)距。第五,電纜主絕緣的特殊故障。這種故障會(huì)使得放電脈沖反射信號(hào)衰減,儀器難以接收到反射脈沖,通產(chǎn)使用電橋法測(cè)距。各種電纜故障測(cè)試方法,見表1。

        3.1 電纜故障類別的初步判斷

        電纜故障類別判別的依據(jù)是電纜故障信號(hào)和保護(hù)動(dòng)作報(bào)告,使用搖表測(cè)量絕緣,初步判斷故障電纜的故障相別、故障點(diǎn)電阻等情況。根據(jù)初步判斷選擇粗側(cè)以及定點(diǎn)的辦法。比如:①消弧線圈接地系統(tǒng)故障現(xiàn)象為電纜單相電壓為零,則可以初步判斷斷路器沒有動(dòng)作,電纜線路為單相接地。②消弧線圈接地系統(tǒng)故障現(xiàn)象為繼電保護(hù)動(dòng)作,斷路器跳閘,則可以判斷電纜為兩相以上的短路或接地故障。③而對(duì)于小電阻直接接地系統(tǒng),根據(jù)跳閘情況不能對(duì)單相故障或多相故障進(jìn)行判斷,通過測(cè)量絕緣電阻或?qū)ㄔ囼?yàn)才能判斷故障情況。④閃絡(luò)性故障或高阻性故障大多為單相絕緣降低故障。⑤測(cè)量電纜線芯之間、線芯對(duì)地絕緣電阻,其值小于100 kΩ,則為相間短路或單相接地故障。⑥通過導(dǎo)通試驗(yàn)判斷電纜是否斷線。導(dǎo)通試驗(yàn)的方法為:將電纜相間末端短接,在電纜另一端測(cè)量相間電阻,阻值為零說明沒有斷線,阻值無窮大說明斷線。

        3.2 進(jìn)行電纜粗測(cè)

        在初判之后確定電纜粗側(cè)方法,確定電纜故障點(diǎn)大致的范圍。針對(duì)不同的故障類別,可以選擇阻抗測(cè)距法或者行波測(cè)距法。

        阻抗法多用電橋法,適用于低阻故障,應(yīng)用范圍較小。行波測(cè)距法為脈沖電流法、脈沖電壓法、低壓脈沖法、二次脈沖法、多次脈沖法等,能夠避免故障性質(zhì)的影響,應(yīng)用廣泛。高壓閃絡(luò)法測(cè)高阻故障,低壓脈沖法測(cè)低阻故障。

        3.3 電纜故障精確定點(diǎn)

        使用路徑儀,接好測(cè)試線正負(fù)極,開啟電源,切換阻抗匹配使輸出振幅指示明顯,將定點(diǎn)儀輸出插孔與探棒相接,調(diào)到“路徑”位置,使耳機(jī)有清晰的信號(hào)聲。使用探測(cè)邦進(jìn)行探測(cè),保持探測(cè)棒與地面垂直,排除干擾。在事先確定的電纜路徑上查找,使用音頻感應(yīng)法或脈沖磁場(chǎng)方向法縮小故障點(diǎn)查找范圍。在隧道內(nèi),每走四步停下靜聽,確定沒有故障的放點(diǎn)聲,利用定點(diǎn)儀可以加快查找速度。在隧道外,需用定點(diǎn)儀測(cè)量,靠近故障點(diǎn),定點(diǎn)儀發(fā)出的聲音越響亮。

        4 城市配網(wǎng)中的電纜故障的處理

        4.1 制作電纜接頭

        電纜接頭在壓接時(shí)必須壓緊;剝離電纜半導(dǎo)體電層后要清理干凈,事先做好測(cè)試,防止安全事件;電纜壓接處要銼平,防止毛刺;注意保護(hù)絕緣層;對(duì)電纜連接處做好標(biāo)記,杜絕接錯(cuò);電纜中間頭要預(yù)留一定長(zhǎng)度,防止切除電纜故障段后長(zhǎng)度不夠。

        4.2 電纜試驗(yàn)

        首先要避免電纜直接對(duì)地放電;放電時(shí)間要盡量延長(zhǎng),避免破壞電纜內(nèi)絕緣;使用直流進(jìn)行耐壓試驗(yàn),升壓時(shí)間盡量慢一點(diǎn),防止試驗(yàn)儀器過流;如果發(fā)現(xiàn)儀器指針周期性擺動(dòng),則要排查孔隙性缺陷。

        4.3 其他注意事項(xiàng)

        做好日常搶修工器具的維護(hù)。在處理電纜故障前要做好充分的準(zhǔn)備,使用專人進(jìn)行準(zhǔn)備工作,對(duì)電纜故障性質(zhì)和電纜型號(hào)預(yù)先熟悉,用最快的方式和路徑到達(dá)。在處理高壓電纜故障時(shí),給一相加壓,其他相與電纜鋼鎧相連。處理低壓壓電纜故障時(shí),給一相加壓,其他相接地。故障測(cè)距時(shí)從電纜兩端同時(shí)進(jìn)行,并做好故障處理工作記錄。

        5 結(jié) 語(yǔ)

        城市配網(wǎng)中電纜正常運(yùn)行對(duì)供電質(zhì)量具有重要影響,在出現(xiàn)電纜故障后必須快速對(duì)故障查找、判別和處理。對(duì)故障點(diǎn)的精確定位一直是供電部門的難點(diǎn)之一,不能準(zhǔn)確定位將導(dǎo)致無目的開挖的人力物力的浪費(fèi),同時(shí)也會(huì)對(duì)市政道路、綠化造成破壞。因此要求對(duì)電纜故障精確定位展開更多的研究。本文簡(jiǎn)述了電纜故障查找、判別和處理的方法,對(duì)保證電力系統(tǒng)供電可靠性具有重要意義。

        參考文獻(xiàn):

        [1] 許珉,白春濤,秦毅男,等.電力電纜故障低壓脈沖自動(dòng)測(cè)距方法[J].繼電器,2007,(7).

        [2] 王廣柱,賈春娟,張立斌,等.一種帶鋼鎧的低壓電力電纜故障精確定位新方法[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2014,(3).

        [3] 李峰,徐丙垠,顏廷純,等.電弧反射法電纜故障測(cè)距中的電弧建模與仿真[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2014,(11).

        [4] 徐銘銘,肖立業(yè),王海風(fēng),等.一種基于Prony算法的直流配電網(wǎng)電纜故障定位方法[J].電工電能新技術(shù),2015,(4).

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