摘要:目前,随着我国现代化的飞速发展,国内的城市发展和人们的生活水平也随之逐步提升,城市的整体建设规划正在不断完善,电力电缆线路在城市规划中也得到了越来越广泛的应用,与传统的线路类型相比,电力电缆能起到更好的电力资源传递效果。在电力电缆发生故障的时候,需要在第一时间完成故障地点的定位,然后尽快查找故障发生的原因,解决故障,减少中断供电的时间,提高供电的稳定性,以免影响人民群众正常的用电需求。
关键词:电力电缆;故障诊断;监测
引言
与传统的架空线路相比,电力电缆更加安全、方便,占据的空间也更小,也更适合城市的发展。尽管如此,电力电缆还是会经常出现故障,在这种情况下,就需要对其进行诊断和检测。本文就电力电缆故障的诊断与检测技术进行了探讨,阐述了具体的诊断方法和检测技术。
1电力电缆故障的分类
电力电缆主要由导体芯线、绝缘层、半导体层、金属屏蔽层、护套(金属或非金属)五大部分组成。任何一个部位发生不正常现象均可认为该电力电缆发生了故障。由于电力电缆的种类较多,结构组成不尽一致,工作属性和目的要求不同等原因,使得电缆故障的分类方法较多。按电缆的组成材料(物理特性)可分为:导体故障和绝缘故障。其中导体故障又可分为断线故障和似断非断故障。所谓断线故障,即电缆的电缆芯或者其屏蔽层存在一处或多处断开的故障。若某处似连非连或者电缆的接头部分芯线或者屏蔽线没有处理好造成的故障则为似断非断故障。绝缘故障又分为泄漏性故障和闪络性故障。降压后绝缘自行恢复的为闪络性故障,不可自行恢复的为泄漏性故障。泄漏性故障又有髙阻性和低阻性之分。按电缆的结构特性可分为:单相接地故障、单相故障、相见故障、相见并对地故障、开路故障以及混合性故障。按电缆故障发生的原因可分为:运行故障、预示故障、外力破坏形成故障。按故障发生在电缆的部位可分为:主绝缘故障、护套故障、本体故障和接头机故障。按故障外表特性或给人的直接感受分为外露性故障和封闭性故障。按电缆的耐压等级可分为:低于6KV的低压电缆故障、6-35KV的中压电缆故障以及高于35KV的高压电缆故障。按电缆的损坏情况可分为:单点故障、多点故障、大面积或长距离故障以及质量问题。按故障的测试方法:依据电桥测试法可分为低阻故障、高阻故障和开路故障;依据行波反射理论可分为开路故障、地阻故障和高阻故障。
2电力电缆的故障诊断分析
2.1声音检测法
声音检测法是在电力电缆故障诊断上最简单的一个方法,其原理就是根据电力电缆线放电过程中发出的声音,通过声音进行检测,最终判断故障的位置,解决故障。在明敷设的电力电缆线处,可以直接根据其放电声音,然后找出故障的位置,而对于一些在地下敷设的电力电缆线,由于其放电声音过小,很难直接的通过放电声音来判断其故障位置,这样就需要通过分析电缆线的走向,然后利用扩音设备来判断故障声音的发生位置。
2.2脉冲检测法
脉冲检测法是是电力电缆故障诊断上较为常用的一个方法,包括低压脉冲法、脉冲电压法、脉冲电流法和二次脉冲法四种方法。脉冲检测法原理就是同脉冲发生器发出脉冲波,然后在发生故障的电力电缆线节点位置就会产生反射脉冲,记录反射脉冲的速度和时间间隔,能确定电缆线发生故障的大体位置,然后对反射脉冲波的波形进行对比,判断电缆故障的类型,为电缆故障的解决工作提供必要的参考。
2.3电容电流的检测法研究
一般情况下,电力电缆处于正常运作状态下,在芯线和大地之间形成相应电容,并呈现出匀称分布的情况,而在电缆的长度和电容量之间实际上也拥有一定关联,属于一种线性关系。所谓电容电流的检测方法,指的是根据这项原理机制,对电力与电缆故障加以有效判别,一般多以电缆中的芯线故障的鉴别检测为常见。运用此方法对位于电缆头部的电容电流加以检测,然后在对其末端同样予以测试检查,最终将正常芯线和故障芯线所采用电流电容检测情况加以比较,明确电缆的故障部位。
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2.4电桥检测法
电桥检测法的原理是利用双臂电桥来检测电力电缆线内部的电阻值,然后确定电缆线的长度,根据电缆线的长度和电阻值的变化规律来找出不符合规律的地方,确定电缆线的故障位置。利用电桥检测法检测电力电缆的故障时,需要保证检测数值的准确,尽可能的缩短电缆连接线的路径。
3对高压电缆故障的监控管理
3.1明确故障的性质
电力电缆发生故障后,要首先确定故障的性质,之后再确定用什么方法去进行故障的粗测。否则,如果心中没数,盲目进行检测,不但效率低下,找不出故障点,而且还可能会损坏测试仪器。所谓确定故障的性质,就是指确定出故障电阻是高阻还是低阻;是闪络性还是封闭性故障;是接地、短路、断线,还是它们的混合;是单相、两相、还是三相故障。只有确定了故障的性质,我们才能像医生治疗病人一样,对症下药,选择适当的测试方法对电力电缆的故障进行具体的诊断。
3.2粗测距离
在粗测距离上,虽然有很多测试方法能够选择,但其必须以测试的高效精准为标准进行选择。测试方法选定后,就需要测试人员开展测试工作,在测试时,实践操作能力和专业性是测试人员所必须具备的,在此情况下粗测距离,才能以最快的速度获得严谨准确的测试结果。
由此可以看出,测试方法的合适度与测试人员的专业性是影响测试工作的重要因素,同时也是进行电力电缆故障诊断的前提。在当今社会,电力事业一直处于蓬勃发展的状态,传统的测试方法已经不适用于如今的电力事业,因此其测试方法也应随电力事业的发展做出改变,适合其发展的需要。例如在遇到高电阻故障时,使用经典法测试是测试不出什么结果的,而随着电力实业发展出现的脉冲发射测试法就非常适用于粗测,可以简单迅速地获得精确的测试结果。并且随着电力事业的发展,测试技术也会越来越简单、方便、智能。
3.3确定故障地点
进行粗测距离的目的就是确定故障距离,随后再进一步根据路径和距离得到明确的故障地点。一般在铺设电缆时,都会将其设置在地下,此时,就会形成探测路径。对电缆的鉴别其实就是寻找电缆的故障,在实际测定过程中,要结合具体情况和环境来进行,可以借助音频电流信号来确定位置,必要时可以使用辅助电流信号来帮助测定工作的开展。
3.4测寻故障电缆的敷设路径
粗测距离仅仅是初步确定故障点到测试端或者末端的距离。从理论上讲,以测试端(或末端)为圆心,以故障距离L为半径画一个圆,圆周上的每一个点都符合粗测的距离,所以必须还要借助另外一个条件来确定故障点,即电缆线路的路径的实际走向。测寻方法通常是向故障电缆(如有完好线芯,一般加在完好线芯上)加一音频电流信号,之后使用探测线圈接受音频信号,从而找出路径。若是干扰较大等复杂环境下鉴别电缆(从众多电缆中找出故障电缆),则采用卡流表法、工频感应鉴别法和脉冲信号法。
结语
由于社会的不断发展,使得我国的电缆技术也在逐渐变化和进步,很多新涌现出的技术开始逐步应用到实际领域当中。不过显然,相关的各类技术并不能攻克全部电缆故障问题,应该在实际的处理当中,利用相对精确度高一些的故障距离检测方式,以便在缩短维修故障时间的同时,让其产生的危害影响最小化。
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论文作者:潘爱梅
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/4/30
标签:故障论文; 电缆论文; 测试论文; 电力电缆论文; 脉冲论文; 电缆线论文; 方法论文; 《基层建设》2019年第5期论文;