電(dian)纜
是将(jiang)一根或(huò)多根導(dǎo)線絞合(he)而成的(de)線芯,裹(guǒ)以相應(ying)絕緣層(ceng)後,外面(miàn)包上密(mì)閉包皮(pí)(鋁、鉛或(huo)塑料等(děng))。在電力(lì)系統中(zhong)常用的(de)電纜有(yǒu)電力電(diàn)纜和控(kong)制電纜(lǎn)兩大類(lei),其中電(dian)力電纜(lan)
是用來(lái)輸送和(hé)分配大(dà)功率電(dian)能的。按(àn)絕緣材(cai)料的不(bú)同,可以(yǐ)分爲油(you)浸紙絕(jue)緣電力(lì)電纜、橡(xiàng)皮絕緣(yuan)電力電(diàn)纜和聚(jù)氯乙烯(xī)絕緣電(dian)纜,在工(gong)程上應(yīng)用最廣(guang)泛的是(shi)油浸紙(zhi)絕緣電(dian)力電纜(lǎn),由于電(dian)纜在制(zhi)作中,以(yi)及鋪設(shè)線路、環(huan)境溫度(du)、施工原(yuán)則等,國(guo)家都有(you)明文規(guī)定,在此(cǐ)不再贅(zhui)述,本文(wén)主要對(dui)電力電(diàn)纜易發(fa)生故障(zhang)的可能(néng)點及如(rú)何進行(hang)測試的(de)幾種方(fāng)法,介紹(shao)給大家(jiā)。
1電纜故(gù)障的類(lei)型及測(cè)試方法(fǎ)
電纜發(fa)生故障(zhang)後一般(bān)先用1500V以(yǐ)上搖表(biao)或高阻(zu)計判别(bié)故障類(lèi)型,再用(yòng)不同儀(yi)器和方(fāng)法初測(cè)故障,最(zui)後用定(dìng)點法精(jīng)确确定(ding)故障點(dian),故障點(dian)的精測(cè)方法有(yǒu)感應法(fa)和聲測(cè)法兩種(zhǒng)。
感應法(fǎ),其原理(lǐ)是當音(yin)頻電流(liú)經過電(dian)纜線芯(xīn)時,在電(diàn)纜的周(zhōu)圍有電(dian)磁波存(cun)在,因些(xiē)攜帶電(diàn)磁感應(ying)接收器(qi),沿線路(lù)行走時(shi),可收聽(ting)到電磁(ci)波的音(yin)響,音頻(pin)電流流(liu)到故障(zhàng)點時,電(dian)流突變(bian),電磁波(bō)的音頻(pin)發生突(tu)變,這種(zhǒng)方法對(duì)尋找斷(duan)線相間(jian)低電阻(zu)短路故(gù)障很方(fāng)便,但不(bú)宜于尋(xun)找高電(diàn)阻短路(lù)及單相(xiàng)接地故(gù)障。
聲測(cè)法,其原(yuán)理是用(yong)高壓脈(mo)沖促使(shǐ)故障點(diǎn)放電,産(chǎn)生放電(dian)聲,用傳(chuan)感器在(zài)地面上(shàng)接收這(zhe)種放電(dian)聲,以測(ce)出故障(zhàng)點的精(jīng)确位置(zhì)。
具體故(gu)障類型(xíng)按以下(xià)方法進(jìn)行測試(shi)。
1.1低電阻(zu)接地故(gù)障
1.1.1單相(xiang)低電阻(zǔ)接地故(gu)障
(1)故障(zhàng)點的測(ce)試。
電纜(lan)的單相(xiang)低電阻(zǔ)接地故(gu)障是指(zhi)電纜的(de)一根芯(xīn)線對地(di)的絕緣(yuan)由阻低(dī)于100kΩ,而芯(xin)線連續(xu)性良好(hao)。此類故(gù)障隐蔽(bi)性強,我(wo)們可以(yǐ)采用回(hui)路定點(dian)法原理(li)進行測(ce)試。接線(xian)圖如圖(tu)1a所示,将(jiāng)故障芯(xīn)線與另(lìng)一完好(hao)芯線組(zu)成測量(liàng)回路,用(yong)電橋測(ce)量,一端(duān)用跨接(jiē)線跨接(jiē),另一端(duan)接電源(yuán)、電橋或(huò)檢流計(ji),調節電(diàn)橋電阻(zǔ)使電橋(qiao)平衡,當(dang)電纜芯(xīn)線材質(zhì)和截面(mian)相同時(shí),可按下(xià)列公式(shì)計算
若(ruo)損壞的(de)線芯和(he)良好的(de)芯線在(zài)電橋上(shàng)位置相(xiang)互調換(huan)時,則有(you)式中Z——測(ce)量端至(zhi)故障點(diǎn)的距離(li)m; L——電纜總(zǒng)長度,m; R1、R2——電(dian)橋的電(diàn)阻臂。
在(zai)正常情(qíng)況下,這(zhè)兩種接(jiē)線測量(liàng)結果應(yīng)相同,誤(wu)差一般(ban)爲0.1%~0.2%,如果(guo)超出此(cǐ)範圍或(huo)者X>L/2,可将(jiang)測量儀(yi)表移到(dào)線路的(de)另一端(duān)測量。
另(lìng)外,我們(men)還可以(yǐ)采用連(lian)續掃描(miáo)脈沖示(shi)波器法(fa)(MST—1A型或LGS—1型(xíng)數字式(shi)測試儀(yi))進行測(ce)試。短路(lù)或接地(dì)故障點(diǎn)處反射(shè)波将爲(wèi)負反射(shè),示波器(qi)熒屏圖(tu)如圖1b所(suǒ)示。此時(shi)故障點(dian)距離可(ke)按下列(lie)公式計(jì)算式中(zhōng)X——反射時(shi)間μs; V——波速(su),m/μs。
(2)測量時(shi)注意的(de)事項。
a.跨(kuà)接線的(de)截面應(yīng)與電纜(lan)芯線截(jie)面接近(jìn),跨接線(xian)應盡量(liàng)短,并保(bao)持良好(hao)。
b.測量回(huí)路應盡(jin)可能繞(rao)開分支(zhī)箱或變(bian)、配電所(suo),越短越(yuè)好。
c.直流(liu)電源電(diàn)壓應不(bu)低于1500V。
d.直(zhí)流電源(yuán)負極應(yīng)經電橋(qiáo)接到電(dian)纜導體(ti),正極接(jie)電纜内(nei)護層并(bing)接地。
e.操(cao)作人員(yuán)應站在(zài)絕緣墊(nian)上,并将(jiāng)橋臂電(dian)阻、檢流(liu)計、分流(liu)器等放(fang)在絕緣(yuan)墊上。 1.1.2兩(liang)相短路(lu)故障點(diǎn)的測試(shì)
當出現(xiàn)兩相短(duan)路故障(zhàng)點,測量(liàng)接線方(fāng)法如圖(tú)2所示。測(ce)量時可(ke)将任一(yi)故障芯(xīn)線作接(jie)地線,另(ling)一故障(zhàng)芯線接(jie)電橋,計(ji)算公式(shi)和測量(liang)方法與(yǔ)單相低(di)電阻接(jiē)地故障(zhang)點相同(tóng)。
1.1.3三相短(duan)路故障(zhàng)點的測(ce)試
當發(fa)生三相(xiang)短路故(gu)障時,測(cè)量時必(bi)須借用(yòng)其他并(bìng)行的線(xiàn)路或裝(zhuang)設臨時(shí)線路作(zuo)回路,裝(zhuang)設臨時(shi)線路,必(bi)須精确(què)測量該(gāi)線路的(de)電阻,接(jiē)線方法(fa)如同圖(tú)2所示。可(kě)按下式(shi)計算,即(jí)式中R爲(wei)臨時線(xiàn)的單線(xian)電阻值(zhi),其餘符(fu)号的含(hán)義與式(shì)(2)相同。
1.2高(gāo)電阻接(jie)地故障(zhàng)點
電纜(lǎn)的高電(dian)阻接地(di)故障是(shi)指導體(tǐ)與鋁護(hù)層或導(dao)體與導(dǎo)體之間(jiān)的絕緣(yuan)電阻值(zhí)遠低于(yú)正常值(zhi),但大于(yu)100kΩ,而芯線(xian)連續性(xing)良好。
1.2.1用(yòng)高壓電(diàn)橋法尋(xun)找高阻(zu)接地故(gu)障
其接(jiē)線原理(li)如圖3a所(suo)示,由于(yu)故障點(diǎn)電阻大(da),必需使(shǐ)用高壓(ya)直流電(diàn)源,以保(bao)證通過(guo)故障點(diǎn)的電流(liú)不緻太(tài)小。橋臂(bi)電阻爲(wèi)100等分的(de)3.5Ω左右的(de)滑線電(dian)阻,電橋(qiáo)所加電(diàn)壓10~200kV,微安(ān)表指示(shì)爲100~20μA,故障(zhang)點至測(ce)量端的(de)距離可(ke)按下式(shì)測算,即(jí)當調換(huan)圖3中故(gù)障芯線(xiàn)與完好(hǎo)芯線的(de)位置時(shí)則有式(shì)中X——故障(zhang)點至測(ce)量的距(ju)離,m; L——電纜(lǎn)線路長(zhang)度,m;C——滑線(xiàn)電橋讀(du)數。
1.2.2一次(ci)掃描示(shi)波器(711型(xing))法
所謂(wèi)的一次(cì)掃描示(shì)波器法(fǎ)是采用(yòng)高壓一(yi)次掃描(miáo)示波器(qì),記錄故(gù)障點放(fàng)電振蕩(dang)波形,确(què)定故障(zhang)點,示波(bō)器熒光(guang)屏如圖(tu)3b所示,故(gu)障點的(de)距離可(ke)按以下(xià)公式計(ji)算式中(zhōng)V——波速,m/μs;T——振(zhèn)蕩周期(qī),μs。
1.2.3測量時(shí)應意事(shì)項
(1)由于(yu)測量是(shi)在高壓(yā)下進行(háng),必須與(yǔ)地可*絕(jue)緣,操作(zuo)人員應(ying)戴絕緣(yuan)手套,用(yong)絕緣杆(gǎn)操作,并(bing)與高壓(yā)引線保(bǎo)持一距(jù)離。
(2)同一(yi)電纜中(zhōng)不測量(liang)芯線也(yě)必須可(ke)*接地,以(yi)防感應(yīng)産生危(wēi)險高壓(ya)。
(3)測量時(shí)應逐漸(jiàn)加壓,若(ruò)發現電(dian)流表指(zhǐ)針晃動(dong)或閃絡(luò)性故障(zhàng),要立即(ji)停止測(ce)量,以免(mian)燒毀儀(yi)表。
(4)當用(yong)正接法(fǎ)測量完(wan)畢而需(xū)要更換(huàn)接線時(shi),必須降(jiàng)低電壓(yā),切斷電(dian)源,隻有(you)将回路(lù)中殘餘(yú)電荷放(fàng)盡,才能(néng)調換接(jiē)線進行(háng)反接法(fa)測量。
1.3完(wán)全斷線(xiàn)故障點(diǎn)
所謂完(wán)全斷線(xian)故障是(shì)指各相(xiang)絕緣良(liang)好,一相(xiàng)或者多(duō)相導線(xiàn)不連續(xù)。此時,同(tong)樣可采(cǎi)用二種(zhǒng)方法進(jin)行測試(shì)。
1.3.1電橋法(fa)(電容電(dian)橋,QF1—A型電(dian)橋)
其接(jiē)線如圖(tu)4a所示,在(zài)線路二(er)端測量(liàng)故障的(de)電容與(yǔ)标準電(diàn)容器之(zhi)比,确定(dìng)故障點(diǎn)的距離(li),可按下(xià)列公式(shi)計算式(shi)中CE、CF分别(bie)爲故障(zhang)相在E、F端(duān)時所測(ce)的電容(róng)。 1.3.2連續掃(sǎo)描示波(bo)器法(MST—1A或(huò)LGS—1型)
采用(yòng)示波器(qì)法,發射(shè)脈沖,在(zai)斷線故(gu)障點處(chu),反射波(bo)爲正反(fǎn)射。示波(bō)器熒屏(ping)圖如圖(tú)4b所示,故(gù)障點的(de)距離按(an)下列公(gōng)式計算(suàn)式中V——波(bō)速,m/μs;T——反射(shè)時間,μs。
1.4不(bu)完全斷(duan)線故障(zhàng)點
不完(wan)全斷線(xian)點分高(gāo)電阻斷(duan)線(導體(tǐ)電阻大(dà)于1kΩ)和低(di)電阻斷(duàn)線(導體(tǐ)電阻小(xiǎo)于1kΩ)兩種(zhong)情況。它(tā)表現出(chū)各相絕(jué)緣良好(hǎo),一相或(huo)多相導(dao)線不完(wan)全連續(xù)。此時我(wǒ)們對高(gāo)電阻斷(duàn)線可采(cai)用交流(liu)電橋法(fa)測量,其(qí)接線原(yuan)理圖如(rú)圖5所示(shì)。在線路(lu)兩端測(ce)量故障(zhang)相的電(dian)容與标(biao)準電容(rong)器之比(bi),其距離(lí)按下列(lie)公式計(ji)算式中(zhong)CE、CF分别爲(wei)故障相(xiàng)在E、F端所(suǒ)測量的(de)電容。 而(ér)對低電(diàn)阻斷線(xiàn),先用低(di)壓電流(liú)使其燒(shao)斷,然後(hòu)再按完(wan)全線故(gu)障測試(shì)。
1.5其他
除(chú)以上幾(jǐ)種情況(kuàng)外,還會(huì)發生一(yī)些故障(zhang),如:(1)完全(quán)斷線并(bing)接地故(gù)障,此故(gù)障表現(xiàn)爲一端(duan)各相絕(jue)緣良好(hǎo),另一端(duan)接地,我(wǒ)們可以(yi)采用完(wán)全斷線(xian)故障點(diǎn)測試法(fǎ)。(2)不完全(quan)斷線并(bìng)接地故(gu)障,此類(lei)故障表(biǎo)現爲各(ge)相絕緣(yuán)良好,一(yi)相或多(duō)相導線(xiàn)不完全(quan)連續,經(jing)電阻接(jiē)地,可采(cai)用交流(liu)電橋法(fǎ)按高阻(zǔ)斷線故(gu)障測試(shi)。(3)閃絡性(xìng)故障,所(suǒ)謂閃絡(luò)性故障(zhàng)表現各(ge)相絕緣(yuán)電阻良(liáng)好,而且(qie)導線連(lian)續性亦(yi)好,故障(zhàng)點已經(jīng)封閉。此(ci)時可采(cǎi)用高電(dian)阻接地(di)故障中(zhōng)的一次(cì)掃描示(shi)波器(711型(xing))法,或者(zhě)燒穿後(hòu)用其他(ta)方法進(jin)行測試(shì)。
2結束語(yu)
電纜線(xian)路萬一(yī)發生故(gù)障後,應(yīng)立即進(jin)行修理(lǐ),以免因(yīn)外界原(yuan)因擴大(da)損壞範(fàn)圍,要加(jia)強責任(ren)心,對工(gōng)作極端(duān)負責任(ren),将盡可(kě)能避免(miǎn)一些常(cháng)見故障(zhàng)發生。爲(wèi)确保電(diàn)纜線路(lu)的安全(quan)運行,預(yu)防很重(zhong)要,要做(zuo)好電纜(lǎn)運行的(de)技術管(guan)理,加強(qiáng)巡視和(he)監護,嚴(yan)格控制(zhì)電纜和(he)負荷電(dian)流及溫(wēn)度,嚴格(ge)執行工(gong)藝規程(cheng),确保檢(jian)修質量(liàng),使電纜(lǎn)線路得(dé)以充分(fèn)地利用(yong)。