关键词:电缆断线;查找;预防措施
一、引言
随着电力行业的不断发展,电线电缆在生产制造过程中,如挤塑、成缆和包装等工序都必须经过收排放装置,该装置在张力的调节下工作,对于截面6mm2以下较小截面的线芯因收、放线张力过大、压线、卡线、导体焊接不牢等现象导致导体拉断的情况产生。电缆在放线安装和使用过程中放线张力过大电缆使用时又需要经常随设备移动和弯曲,容易造成断线。同时,生活中各个领域越来越多地开始使用各类电线电缆,大多数电线电缆都设置于电力管道或者埋入地下当中。一旦电缆发生了故障,就需要准确快速地找到故障点,进而维修恢复用电。如何加快对断线位置进行精确的查找,是电力从业工作者们所面临的难题之一。本人在实际工作经验分析的基础上,对电缆断线点的查找和预防措施进行了探析,以寻求一个快捷、高效、准确的电缆断线查找方法。
二、电缆断线故障现象
电缆断线故障(导体不接续)的出现,会使得电缆不能够正常运行。制造电缆的企业如果出现生产过程、生产工艺、原材料等问题,就极其容易引发电缆断线故障。通常外部断线可以用肉眼可把部位找出来,但由于绝缘层的包裹,若芯线内部断路,就会使断线的具体位置难以确定。采用传统的测量方法,电缆长度越长,测量误差越大,查找越困难,所需时间越久,关键是不够精确,短时间难以解决。使用目前国内外先进的脉冲法及电桥法,其技术难以掌握而检测设备又过于昂贵,极大地增加了电缆制造企业的运营成本。但如果生产制造过程中发生的断线不能通过检测入库,甚至造成分段处理,不能交付客户使用,就会给公司人力、物力、财力带来巨大损失;施工后的电缆长达几十米或上百米,敷设环境较为复杂有的横跨多个建筑,如果把电缆拆卸下来工程较大,给判断和检修也会带来一定难度。因此,对于电缆制造及维修行业来说,使用相对低的投入迅速准确的判断电缆断线故障位置就显得十分重要了。
三、电缆断线解决办法
利用电容表、非接触式电磁感应电笔、万用表等工具和新型计算方法,能够快速而精确地确定断芯位置;及时处理断线故障,恢复正常运行,是我们研究和努力的方向;且上述工具易于购买,操作方便。
(1)万用表调到电阻档位(蜂鸣档或200Ω)导通判定线芯是否断芯,万用表显示无穷大或 蜂鸣不响为断线,如果断芯则进行标记。
选择同一层相近完好的绝缘线芯(条件具备尽可能选择完好的绝缘线芯2-3芯),两端均去掉绝缘层3cm,露出导体,去除附着物、污秽和油垢,连接表面的氧化层应尽可能除尽(否则,由于接触电阻过大而影响电容测量的正确性)。
(2)电容表在使用前先校正归零,按以下标示,
电容表红色夹子接断线,黑色夹子接辅助线;
测量C1(外合)、C2(外分)、C3(内合)、C4(内分)
按图1标示测量接线操作.
图1
(a1a2与b1b2最好是相同截面线芯,误差较小;b1b2作为辅助线线芯必须是完好线芯。)
图中:内出X表示为自a1至断线点距离。
外合C1表示为a2b2导体扭接时测得a1b1间的电容。
外分C2表示为a2b2导体不相连接时(悬空)测得a1b1间的电容。
内合C3表示为a1b1导体扭接时测得a2b2间的电容。
内分C4表示为a1b1导体不相连接时(悬空)测得a2b2间的电容。
工作原理:电缆的导体截面和绝缘结构相同的情况下电缆内部均匀分布着电容,电容量与电缆长度呈线性比例关系。
所测结果套入以下公式。
公式(1)
计算公式:X=
公式(2)
计算公式:X=
公式(1)为简便公式适合于200米及以下的断线
公式(2)适合于200米以上的断线
建立EXCLE函数表格,所测的C1、C2、C3、C4输入表格,断线X点自动计算
表1
(3)电容表粗测后,过盘复绕到确认的位置X处;再用非接触式电磁感应电笔精准定位。
a)备用一条220V的交流电源线插板(含电源断电开关),先用测试电笔或万用表分辨出火线端和零线端。
b)将断线的那根一端导体接入电源的火线端,其余导体扭接在一起接入零线端,另一端绝缘线芯导体扭接在一起全部短路接地保护处理,预防线路有静电干拢,导致非接触式电磁感应电笔无法正常工作。
c)通电后将感应电笔在电缆线上X处开始前后移动,感应电笔闪烁发亮则为没断线的一侧。如果移动到某处时,感应电笔闪烁发亮突然减弱到不闪烁发亮,再返回几公分位置又出现闪烁发亮时,则说明电缆断线处就是闪烁发亮和不闪烁之间位置。一般情况下测得确定位置和实际位置没有误差,准确率达100%。
d)非接触式电磁感应电笔不适用于铠装和带屏蔽的电缆,因铠装层和屏蔽层带有屏蔽作用,电磁感应信号很难穿过铠装层和屏蔽层,感应电笔感应磁场被屏蔽.
图2
(4)断开220V电源找到精准位置后,沿电缆长度方向打开护层,找出断点接驳,进行专业修复.修复好的电缆可继续使用。
(5)以上方法不仅适用于电缆导体断线的查找,还适用于电缆其它金属结构如电缆护层金属带(钢带、铜带、铜或铝塑复合带等)和编织层的金属网(铜丝编织网、钢丝编织网等)。
(6)查找断点时应注意以下事项:
a)测量电容值时,尽可能的有三组数据,计算数值取中间值,如果有一组偏离其它组数值5%,可舍去,取另两组数值的平均值。
b)断线接入220V电源时,注意操作安全性,小心触电。每次接入电源前,要关掉总开关,接线时不可带电操作,操作者可配戴绝缘手套,以防触电。做好适当的防护,避免操作者或外人发生触电危险。
c)找到断点位置打开护层确认前,先关掉电源开关,把电缆从电源中解出,再剥开护层确认断点。
四、预防
当电缆发生断线故障后再进行故障判断与修复,不仅会影响到产品制造生产的效率或电力工程电缆的运作,还会因线路暂停输送而带来巨大的经济损失。相较于进行事后的维护,做好事前与事中预防管理工作,不但可以节省更多的人力、物力,还可以减少维护的难度。因此重视电缆使用前的预试工作是十分有必要的,对于每个输电环节进行详细周全的检查,确保减少断线故障隐患,降低事后故障的可能,同时加强对电线电缆的生产制造环节和电缆安装运作情况的监督检查,尽早发现问题并解决问题,排除各项不合规因素,消除因为监管不到位所引发的故障,达到防患于未然的目的,提升电缆使用的安全性。
五、结束语
小截面6平方及以下电缆在生产制造和安装施工过程中,断线情况时有发生,通过笔者多年的实践应用证明,在电缆发生断线后,利用电容计算法初步测量电缆故障的大致位置(粗放定位),再用非接触式电磁感应电笔、万用表等工具和新型计算方法精准定位,为断线故障的讯速处理赢得了时间。
笔者多次按上述方法为公司和客户安装现场进行电缆断线故障点查找,所用时间不超过1小时,准确高效,为公司生产和客户安装单位解决了燃眉之急,也将经济损失减少到最小。上述工具投资少,体积小,方便在车间和安装现玚移动使用,操作方法简单,断线点查找精准,电缆断线精准度可以达到100%,方便在实际工作中推荐使用。
参考文献
[1]GB∕T 3953-2009电工圆铜线中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局2009
[2]GB∕T 3955-2009电工圆铝线.中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局2009
[3]ISBN 7-111-02414-1/TM-317电线电缆手册.机械工业出版社2014
作者简介:龙景阳 (1979.10-) 河南 大专 湖北特缆集团有限公司 研究方向:电线电缆产品研发及生产制造
论文作者:龙景阳
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年 17期
论文发表时间:2020/1/9
标签:断线论文; 电缆论文; 电笔论文; 故障论文; 电容论文; 导体论文; 电磁感应论文; 《当代电力文化》2019年 17期论文;