摘要:随着市场经济的发展,电力电缆故障的排查也被提出了更为严格的要求。本文阐述了电力电缆故障的原因和性质,分析了具体的故障快速查找方法和探测技巧,旨在为相关工作人员提供理论性的参考依据,确保电力电缆故障排查的实效性,为电力行业的发展奠定良好的基础。
关键词:电力电缆故障;快速查找;经验;技巧
引言:电力电缆的优势在于绝缘性能好、安装简单且耐性较强,因此属于电力系统中的重要组成部分,但随着用户电力需求的提升,电力电缆故障也逐渐递增,严重影响了电力系统的安全性和可靠性,对电力环境构成了威胁。所以如何在短时间内掌握故障内容,有针对性的制定排故方案是本文探讨的主要话题。
一、电力电缆故障原因
电力电缆故障的主要原因在于:
其一,电缆过热。内部绝缘的气体游离会导致电缆出现局部过热反应,长期作用下会导致绝缘炭化。此外,电缆设置环境不良,通风不畅或者超负荷运行都会造成局部过热,缩短使用寿命,直接加速电缆损坏。
其二,绝缘老化。长时间的带电作业环境下,电缆绝缘层的物理或化学性质会发生改变,影响了绝缘效果。
其三,外部故障。外力造成的机械损伤、潮湿环境影响绝缘性能、外部腐蚀物质破坏绝缘层都属于外部故障的表现形式。
其四,过电压。过电压分为内部过电压和大气过电压两种,户外电缆故障源头多为大气过电压,而电缆自身的问题也容易造成过电压故障的发生。
其五,材料问题。电缆的材料质量难以满足使用要求,绝缘性能不良或维护不当都可能导致使用受阻[1]。
其六,工艺问题。电缆在设计和生产过程中存在故障则会影响其正常投入使用,常见的有串联故障和并联故障。
二、电力电缆故障性质
电力电缆故障从性质上可分为两个方面,一方面为试验阶段的击穿故障;另一方面为运行环节出现的突发故障。具体表现为开路故障、高阻故障以及低阻故障等。所谓开路故障是甲端和乙端的相间断开;高阻故障是相对地或相间的电阻过大,无法使用低压脉冲或电桥法进行快速检测的异常情况,例如闪络故障或泄露故障等;低阻故障是相对地或相间电阻值较小,不超过100千欧时为低阻故障。在进行故障快速查找过程中要分析电缆故障的性质,采取有针对性的技巧,确保排故方法的实用性和即时性。
三、电力电缆故障快速查找的经验和技巧
(一)查找方法
1.电桥法
在电缆沿线均匀的情况下,其电阻与长度成正比。简而言之,电缆长度越长,电阻越大;电缆长度越短,电阻越小。电桥法是以相关原理为依据将电缆接地,电阻引入电桥,获取比值,通过比值和线缆的长度来推算故障位置,短时间内达到快速查找故障的目的。常见的电桥法有电容和电阻两种,电容电桥法适用于断线情况,电阻电桥法适用于短路和低阻情况。电桥法的优势在于定位准确,但在准备阶段需要掌握材料、总长度及横截面积等参数。此外,高压电桥法也是电桥法的一种,原理是将电缆薄弱部位做击穿实验,然后再采用传统电桥法进行故障查找。
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2.低压脉冲法
低压脉冲法主要是在一端发射脉冲波,遇到故障点后脉冲波反射从而判断故障方位,此时示波器中可直观显示故障性质属于短路还是断路。一般来讲,电力电缆出现短路、断路或低阻等情况时,脉冲故障测量法较为实用,与电桥法相比简单便捷,准备阶段无需掌握多种参数,但是其缺陷与电桥法相似,皆难以解决闪络或高阻故障,所以应结合实际情况选择故障探测方法。
3.高压脉冲法
高压脉冲法的作用是解决闪络或高阻故障问题,此类故障常见于电缆终端或接头处。这种脉冲法的优势在于无需击穿试验,可通过冲击波掌握故障性质和内容,直流闪络法即是其中之一,对于闪络或高阻故障的检测效果较好。
4.定点法
结合前几项的的粗测方法进行故障定点的过程被称为定点法,常见的定点法有感应法和声音检测法,可将故障范围缩小并明确到具体位点。当故障点不闪络时,定点仪将会接收到声波,声波的作用效果应为小且脆的“当当当”声。当故障点闪络时,定点仪将会接受到振动波,声音的作用效果应为大且闷的“咚咚咚”或“砰砰砰”声,与故障点距离越近,声音越大,所以最响的点极有可能是故障点位。
(二)探测技巧
1.声音鉴别技巧
声音鉴别是故障探测的最直接方法,维修人员可通过异常声音判断故障点的范围,当电缆中间连接不牢时检测声音较大,很可能被误判为故障点,所以在声音鉴别时应注意这一问题。
2.烧伤技巧
烧伤技巧常适用于难度较大的高阻故障,使其转化为低阻故障再通过常见的脉冲法和电桥法进行解决,烧伤的程度要结合实际情况,烧伤后的电阻大于10千欧且小于50千欧为佳。
3.首端判断技巧
当测试点距离故障点较近时,故障点的发电声容易被掩盖,影响探测人员的准确判断,阻碍定点工作的进行。一旦出现这种情况可将球间隙置于正常电缆与异常电缆之间,一旦故障点出现放电现象能及时通过声音鉴别[2]。
4.首尾对比技巧
当电缆一端检测完毕后还要进行另一端的检测,通过综合首尾参数来准确掌握故障情况,首尾的检测参数相差越小则表示误差值越小,准确性越强。若首尾数据相差较大且电缆使用正常,则要选择测数中的最小值。
5.时间及波速选择技巧
电缆故障探测时容易受到周围环境的影响,如噪音较大的环境会影响声音鉴别法的准确性,所以要尽量选择夜晚安静时间进行故障诊断,干扰因素较少。通常来讲,测试波的传播速度已经明确,但是由于电缆材料和工艺存在差异性,实际的传播速度可能也不抑制,所以要通过实际测量来减少误差。
结论:总而言之,电力电缆故障快速判断与查找方法与实际情况和现场环境息息相关,电力维修人员应具备专业技能和实践经验,掌握故障成因和表象,将理论知识灵活运用到故障排查中,迅速准确的发现故障并制定科学有效的维修方案,为电力系统的正常运行奠定良好的基础。
参考文献:
[1]周立龙.浅析电力电缆故障判断与查找[J].科技展望,2016,26(30):76.
[2]陈剑波,洪云飞.电力电缆故障快速查找的经验与技巧初探[J].机电信息,2013(21):25-26.
论文作者:崔琼
论文发表刊物:《电力设备》2019年第1期
论文发表时间:2019/6/21
标签:故障论文; 电桥论文; 电缆论文; 过电压论文; 电力电缆论文; 脉冲论文; 技巧论文; 《电力设备》2019年第1期论文;