電纜
是(shi)将一根或多根導(dǎo)線絞合而成的線(xiàn)芯,裹以相應絕緣(yuan)層後,外面包上密(mi)閉包皮(鋁、鉛或塑(sù)料等)。在電力系統(tong)中常用的電纜有(yǒu)電力電纜和控制(zhi)電纜兩大類,其中(zhōng)電力電纜
是用來(lái)輸送和分配大功(gong)率電能的。按絕緣(yuan)材料的不同,可以(yǐ)分爲油浸紙絕緣(yuan)電力電纜、橡皮絕(jué)緣電力電纜和聚(ju)氯乙烯絕緣電纜(lǎn),在工程上應用最(zui)廣泛的是油浸紙(zhi)絕緣電力電纜,由(yóu)于電纜在制作中(zhong),以及鋪設線路、環(huán)境溫度、施工原則(ze)等,國家都有明文(wen)規定,在此不再贅(zhui)述,本文主要對電(diàn)力電纜易發生故(gu)障的可能點及如(rú)何進行測試的幾(jǐ)種方法,介紹給大(dà)家。
1電纜故障的類(lèi)型及測試方法
電(dian)纜發生故障後一(yi)般先用1500V以上搖表(biǎo)或高阻計判别故(gu)障類型,再用不同(tóng)儀器和方法初測(ce)故障,最後用定點(diǎn)法精确确定故障(zhàng)點,故障點的精測(ce)方法有感應法和(hé)聲測法兩種。
感應(yīng)法,其原理是當音(yīn)頻電流經過電纜(lan)線芯時,在電纜的(de)周圍有電磁波存(cún)在,因些攜帶電磁(cí)感應接收器,沿線(xiàn)路行走時,可收聽(ting)到電磁波的音響(xiang),音頻電流流到故(gu)障點時,電流突變(bian),電磁波的音頻發(fa)生突變,這種方法(fa)對尋找斷線相間(jian)低電阻短路故障(zhàng)很方便,但不宜于(yu)尋找高電阻短路(lu)及單相接地故障(zhàng)。
聲測法,其原理是(shi)用高壓脈沖促使(shi)故障點放電,産生(shēng)放電聲,用傳感器(qi)在地面上接收這(zhe)種放電聲,以測出(chū)故障點的精确位(wei)置。
具體故障類型(xing)按以下方法進行(háng)測試。
1.1低電阻接地(dì)故障
1.1.1單相低電阻(zu)接地故障
(1)故障點(diǎn)的測試。
電纜的單(dān)相低電阻接地故(gù)障是指電纜的一(yi)根芯線對地的絕(jue)緣由阻低于100kΩ,而芯(xīn)線連續性良好。此(cǐ)類故障隐蔽性強(qiáng),我們可以采用回(huí)路定點法原理進(jin)行測試。接線圖如(ru)圖1a所示,将故障芯(xīn)線與另一完好芯(xīn)線組成測量回路(lù),用電橋測量,一端(duan)用跨接線跨接,另(lìng)一端接電源、電橋(qiáo)或檢流計,調節電(dian)橋電阻使電橋平(ping)衡,當電纜芯線材(cai)質和截面相同時(shi),可按下列公式計(jì)算
若損壞的線芯(xin)和良好的芯線在(zai)電橋上位置相互(hù)調換時,則有式中(zhōng)Z——測量端至故障點(diǎn)的距離m; L——電纜總長(zhang)度,m; R1、R2——電橋的電阻臂(bi)。
在正常情況下,這(zhè)兩種接線測量結(jie)果應相同,誤差一(yi)般爲0.1%~0.2%,如果超出此(cǐ)範圍或者X>L/2,可将測(ce)量儀表移到線路(lu)的另一端測量。
另(ling)外,我們還可以采(cai)用連續掃描脈沖(chong)示波器法(MST—1A型或LGS—1型(xíng)數字式測試儀)進(jin)行測試。短路或接(jiē)地故障點處反射(shè)波将爲負反射,示(shi)波器熒屏圖如圖(tu)1b所示。此時故障點(dian)距離可按下列公(gong)式計算式中X——反射(she)時間μs; V——波速,m/μs。
(2)測量時(shi)注意的事項。
a.跨接(jie)線的截面應與電(dian)纜芯線截面接近(jin),跨接線應盡量短(duan),并保持良好。
b.測量(liang)回路應盡可能繞(rào)開分支箱或變、配(pèi)電所,越短越好。
c.直(zhí)流電源電壓應不(bú)低于1500V。
d.直流電源負(fu)極應經電橋接到(dào)電纜導體,正極接(jiē)電纜内護層并接(jie)地。
e.操作人員應站(zhàn)在絕緣墊上,并将(jiang)橋臂電阻、檢流計(jì)、分流器等放在絕(jue)緣墊上。 1.1.2兩相短路(lu)故障點的測試
當(dāng)出現兩相短路故(gù)障點,測量接線方(fāng)法如圖2所示。測量(liàng)時可将任一故障(zhàng)芯線作接地線,另(ling)一故障芯線接電(diàn)橋,計算公式和測(ce)量方法與單相低(dī)電阻接地故障點(diǎn)相同。
1.1.3三相短路故(gu)障點的測試
當發(fa)生三相短路故障(zhang)時,測量時必須借(jie)用其他并行的線(xiàn)路或裝設臨時線(xian)路作回路,裝設臨(lín)時線路,必須精确(que)測量該線路的電(dian)阻,接線方法如同(tóng)圖2所示。可按下式(shi)計算,即式中R爲臨(lin)時線的單線電阻(zǔ)值,其餘符号的含(hán)義與式(2)相同。
1.2高電(diàn)阻接地故障點
電(diàn)纜的高電阻接地(dì)故障是指導體與(yu)鋁護層或導體與(yu)導體之間的絕緣(yuan)電阻值遠低于正(zhèng)常值,但大于100kΩ,而芯(xīn)線連續性良好。
1.2.1用(yong)高壓電橋法尋找(zhao)高阻接地故障
其(qí)接線原理如圖3a所(suǒ)示,由于故障點電(dian)阻大,必需使用高(gāo)壓直流電源,以保(bǎo)證通過故障點的(de)電流不緻太小。橋(qiáo)臂電阻爲100等分的(de)3.5Ω左右的滑線電阻(zǔ),電橋所加電壓10~200kV,微(wei)安表指示爲100~20μA,故障(zhang)點至測量端的距(ju)離可按下式測算(suan),即當調換圖3中故(gu)障芯線與完好芯(xīn)線的位置時則有(yǒu)式中X——故障點至測(ce)量的距離,m; L——電纜線(xian)路長度,m;C——滑線電橋(qiao)讀數。
1.2.2一次掃描示(shi)波器(711型)法
所謂的(de)一次掃描示波器(qi)法是采用高壓一(yī)次掃描示波器,記(jì)錄故障點放電振(zhèn)蕩波形,确定故障(zhang)點,示波器熒光屏(ping)如圖3b所示,故障點(dian)的距離可按以下(xià)公式計算式中V——波(bo)速,m/μs;T——振蕩周期,μs。
1.2.3測量(liang)時應意事項
(1)由于(yu)測量是在高壓下(xià)進行,必須與地可(kě)*絕緣,操作人員應(yīng)戴絕緣手套,用絕(jue)緣杆操作,并與高(gao)壓引線保持一距(jù)離。
(2)同一電纜中不(bu)測量芯線也必須(xū)可*接地,以防感應(yīng)産生危險高壓。
(3)測(cè)量時應逐漸加壓(yā),若發現電流表指(zhǐ)針晃動或閃絡性(xìng)故障,要立即停止(zhi)測量,以免燒毀儀(yí)表。
(4)當用正接法測(cè)量完畢而需要更(geng)換接線時,必須降(jiàng)低電壓,切斷電源(yuán),隻有将回路中殘(can)餘電荷放盡,才能(néng)調換接線進行反(fan)接法測量。
1.3完全斷(duàn)線故障點
所謂完(wán)全斷線故障是指(zhi)各相絕緣良好,一(yī)相或者多相導線(xiàn)不連續。此時,同樣(yàng)可采用二種方法(fǎ)進行測試。
1.3.1電橋法(fa)(電容電橋,QF1—A型電橋(qiao))
其接線如圖4a所示(shì),在線路二端測量(liàng)故障的電容與标(biāo)準電容器之比,确(què)定故障點的距離(li),可按下列公式計(jì)算式中CE、CF分别爲故(gù)障相在E、F端時所測(cè)的電容。 1.3.2連續掃描(miáo)示波器法(MST—1A或LGS—1型)
采(cǎi)用示波器法,發射(she)脈沖,在斷線故障(zhàng)點處,反射波爲正(zhèng)反射。示波器熒屏(ping)圖如圖4b所示,故障(zhàng)點的距離按下列(lie)公式計算式中V——波(bo)速,m/μs;T——反射時間,μs。
1.4不完(wán)全斷線故障點
不(bú)完全斷線點分高(gāo)電阻斷線(導體電(dian)阻大于1kΩ)和低電阻(zu)斷線(導體電阻小(xiao)于1kΩ)兩種情況。它表(biao)現出各相絕緣良(liáng)好,一相或多相導(dao)線不完全連續。此(cǐ)時我們對高電阻(zu)斷線可采用交流(liú)電橋法測量,其接(jie)線原理圖如圖5所(suǒ)示。在線路兩端測(ce)量故障相的電容(róng)與标準電容器之(zhī)比,其距離按下列(lie)公式計算式中CE、CF分(fen)别爲故障相在E、F端(duān)所測量的電容。 而(ér)對低電阻斷線,先(xiān)用低壓電流使其(qi)燒斷,然後再按完(wan)全線故障測試。
1.5其(qí)他
除以上幾種情(qíng)況外,還會發生一(yi)些故障,如:(1)完全斷(duàn)線并接地故障,此(cǐ)故障表現爲一端(duān)各相絕緣良好,另(ling)一端接地,我們可(kě)以采用完全斷線(xian)故障點測試法。(2)不(bú)完全斷線并接地(dì)故障,此類故障表(biao)現爲各相絕緣良(liang)好,一相或多相導(dao)線不完全連續,經(jīng)電阻接地,可采用(yòng)交流電橋法按高(gāo)阻斷線故障測試(shì)。(3)閃絡性故障,所謂(wèi)閃絡性故障表現(xiàn)各相絕緣電阻良(liáng)好,而且導線連續(xu)性亦好,故障點已(yi)經封閉。此時可采(cai)用高電阻接地故(gu)障中的一次掃描(miáo)示波器(711型)法,或者(zhe)燒穿後用其他方(fang)法進行測試。
2結束(shu)語
電纜線路萬一(yī)發生故障後,應立(lì)即進行修理,以免(miǎn)因外界原因擴大(dà)損壞範圍,要加強(qiáng)責任心,對工作極(jí)端負責任,将盡可(kě)能避免一些常見(jiàn)故障發生。爲确保(bǎo)電纜線路的安全(quán)運行,預防很重要(yào),要做好電纜運行(hang)的技術管理,加強(qiang)巡視和監護,嚴格(gé)控制電纜和負荷(hé)電流及溫度,嚴格(gé)執行工藝規程,确(que)保檢修質量,使電(dian)纜線路得以充分(fèn)地利用。