曾曉璇
摘要:隨著城市建設(shè)的推進(jìn),電力電纜線路正逐步取代架空線路。電纜線路的敷設(shè)占地小,有利于美化城市,但電纜故障時(shí)有發(fā)生,故障測尋因其隱蔽性而變得十分困難。本文將對(duì)電纜線路的故障測尋工作進(jìn)行簡單介紹,并對(duì)常用的故障測尋方法進(jìn)行分析。
關(guān)鍵詞:電纜線路;故障;測尋
1電纜線路故障概述
1.1電纜線路故障的原因
電纜線路在投入運(yùn)行后,導(dǎo)致故障的原因具有多樣性的特點(diǎn)。主要有以下幾個(gè)方面:(1)電纜本身的質(zhì)量問題。由于電纜生產(chǎn)廠家追求利潤而忽視對(duì)電纜質(zhì)量的把控,導(dǎo)致電纜質(zhì)量下降,不能達(dá)到電纜運(yùn)行的要求,最終導(dǎo)致電纜故障。(2)電纜受到機(jī)械性損傷。一般可分為兩種情況。一種是電纜施工時(shí),安裝敷設(shè)工藝不過關(guān),造成電纜碰傷、拉傷、壓傷、剝切損傷等問題,影響電纜質(zhì)量。另一種是電纜受到外力破壞,在靠近電纜走廊機(jī)械施工或人力開挖,使電纜損傷,導(dǎo)致電纜故障。(3)電纜絕緣老化。電纜線路在長期運(yùn)行中,絕緣在電、熱的作用下其物理性能發(fā)生變化,使其絕緣性能下降,帶來各種安全隱患,最終導(dǎo)致電纜故障的發(fā)生。
1.2電纜線路故障的分類
按故障性質(zhì)分,可分為以下幾種故障類型:(1)斷線故障,是指電纜有一芯或數(shù)芯導(dǎo)體不連續(xù)而引發(fā)的故障。(2)接地故障,是指電纜一相或多相導(dǎo)體對(duì)地,絕緣電阻在100kΩ以下為低阻接地故障,絕緣電阻在100kΩ以上為高阻接地故障。(3)短路故障,是指相間導(dǎo)體絕緣層被擊穿而引發(fā)的故障,絕緣電阻在100kΩ以下為低阻短路故障,絕緣電阻在100kΩ以上為高阻短路故障。(4)閃絡(luò)故障,電纜絕緣在某一電壓下出現(xiàn)瞬間擊穿,且擊穿的通道隨后被封閉,電纜絕緣又迅速恢復(fù)的一種故障類型。(5)復(fù)合故障。就是故障同時(shí)具備一種以上的故障類型。
2電纜故障點(diǎn)測尋步驟
由于各種原因,電纜故障時(shí)有發(fā)生,但由于電纜的隱蔽性使故障查找變得困難和繁瑣。若無法快速、準(zhǔn)確定位電纜故障,就會(huì)給正常供電帶來巨大影響。因此,迅速定位故障點(diǎn)成為急需解決的問題。
電纜故障點(diǎn)測尋本身就是一個(gè)技術(shù)性極強(qiáng)的工作,一般需借助專用設(shè)備進(jìn)行測尋。電纜故障點(diǎn)測尋大概可分為以下幾個(gè)步驟:(1)確定電纜故障性質(zhì)。摸清電纜故障性質(zhì),是合理選用測尋方法的先提。故障的種類多且雜,有單一的斷線故障、接地故障、短路故障,也有混合性的斷線接地、接地短路等故障,所以必須先確定是哪種類型的故障。故障性質(zhì)的判斷方法多種多樣,常用的是搖表和萬用表。首先,通過搖表分別測量纖芯對(duì)地的絕緣電阻、相間的絕緣電阻。然后,在電纜遠(yuǎn)端將三相短路,在近端用萬用表測量相間導(dǎo)體電阻。最后通過測量數(shù)據(jù),分析相對(duì)地、相與相之間出現(xiàn)的明顯異常低電阻,可以確定故障性質(zhì)是斷線、接地、短路,或是它們問的混合;是單相、兩相或三相故障;是低阻、高阻還是閃絡(luò)性故障。(2)粗測故障定位。也叫電纜故障測距,在電纜的一端使用儀器選用某種測尋方法確定電纜故障點(diǎn)距離,但因儀表精度、電纜敷設(shè)路徑測量產(chǎn)生誤差等因素的存在,測距只能確定故障點(diǎn)粗略地段。(3)故障精確定位。在對(duì)故障進(jìn)行粗測后,需要進(jìn)一步確定故障的精確位置,這一步是故障測尋最重要的一步,是否準(zhǔn)備定位直接影響故障處理工作的效率。技術(shù)人員在故障點(diǎn)附近,利用合適的測尋方法對(duì)故障點(diǎn)的位置進(jìn)行精確定位,一般在0.1m范圍內(nèi)確定故障點(diǎn)位置。
3電纜故障點(diǎn)測尋方法
隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,越來越多的新穎測尋技術(shù)被應(yīng)用在電纜故障查找這個(gè)領(lǐng)域,電纜故障測尋方法多種多樣。上節(jié)介紹的測尋步驟中提及,測尋步驟包含粗測故障定位和故障精確定位,對(duì)應(yīng)的測尋方法也分為粗測方法和精測方法。本節(jié)將分別介紹幾種常用的測尋方法。
3.1粗測方法
3.1.1電橋法
通過利用兩側(cè)故障點(diǎn)的電纜線芯電阻和比例電阻構(gòu)成Murray電橋,是一種較傳統(tǒng)的故障測尋方法。此方法的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備價(jià)格低,操作簡單,測尋精確度較高。它適合外護(hù)套故障、低阻故障、短路故障。
3.1.2低壓脈沖法
利用脈沖反射儀向電纜發(fā)出一個(gè)幾十伏的低壓脈沖信號(hào)。而電纜的中間頭、終端頭、故障點(diǎn)等位置的波阻抗都會(huì)發(fā)生改變。當(dāng)脈沖沿電纜傳播到每個(gè)發(fā)生波阻抗變化的位置時(shí),都會(huì)產(chǎn)生脈沖反射,反射脈沖被測試點(diǎn)儀器接收并記錄。根據(jù)發(fā)射脈沖和反射脈沖之間的時(shí)間差乘以脈沖的傳播速度,就能夠計(jì)算出故障點(diǎn)的距離。此方法的優(yōu)點(diǎn)是能夠直觀從顯示屏上顯示出故障點(diǎn)性質(zhì),獲得故障點(diǎn)距測試端的距離。試驗(yàn)簡單,操作方便。它適合低阻故障,短路故障及斷路故障。
3.1.3高壓閃絡(luò)測試法
高壓閃絡(luò)測試法分為直流高壓閃絡(luò)法和沖擊高壓閃絡(luò)法。直流高壓閃絡(luò)法,是在電纜上施加直流電壓,使電纜的故障點(diǎn)擊穿放電發(fā)生閃絡(luò),閃絡(luò)會(huì)使電纜中產(chǎn)生一個(gè)電壓躍變,它將以電波的形式在電纜的測試點(diǎn)與故障點(diǎn)問來回反射,記錄波形后測得電波反射來回一次的時(shí)間,結(jié)合電波在電纜中的傳播速度,就能求出故障點(diǎn)距離。此方法適合閃絡(luò)故障、高阻故障。而沖擊高壓閃絡(luò)法與直流高壓閃絡(luò)法原理差不多,不同的是它施加的是沖擊電壓。當(dāng)故障電阻不是很高時(shí),如果施加直流,其泄露電流較大,電壓會(huì)幾乎全降到試驗(yàn)設(shè)備的內(nèi)阻上,而電纜上電壓很小,故障點(diǎn)難以形成閃絡(luò),故必須使用沖擊高壓閃絡(luò)法。該方法適合大部分閃絡(luò)故障和斷路、低阻、短路故障。
3.2精測方法
3.2.1聲測定點(diǎn)法
利用高壓脈沖發(fā)生器使故障點(diǎn)產(chǎn)生規(guī)則放電,然后在初測距離附近,沿著電纜線路,用拾音器接收故障點(diǎn)的放電聲波,直到聽到有規(guī)律的啪啪聲,就可以判斷故障點(diǎn)就在附近,此時(shí)沿著電纜的走向,前后移動(dòng)定點(diǎn)儀,最后確定最響點(diǎn)位置即是故障點(diǎn)精確位置。
3.2.2跨步電壓法
在故障相和地之間施加負(fù)極性直流電源,此時(shí)從故障點(diǎn)流入土壤的電流會(huì)在土壤表面構(gòu)成漏斗狀電位分布,利用探棒尋出土壤中的電勢最低點(diǎn)。當(dāng)儀表指針偏向右時(shí)就向右尋找,偏向左就向左尋找,從而達(dá)到逐漸縮小故障點(diǎn)距離位置的目的,直到指針指示在正中間時(shí),開挖檢查。此方法適用單相接地故障,或者是兩相、三相短路并接地故障。
4結(jié)束語
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,供電線路電纜化越來越普遍,電纜故障時(shí)有發(fā)生,我們需要做好電纜故障測尋工作,及時(shí)處理電纜故障,確保電網(wǎng)的安全運(yùn)行。