电缆故障常见波形分析与精确定点三要素论文_石武,陈至斌

(大庆油田电力集团供电公司特种作业工区电缆运行检修二队)

摘要:本文首先介绍了电缆故障的分类及产生的原因,接着介绍了几种常见电缆故障波形,通过波形分析判断电缆故障点。

关键词:电缆故障;波形分析;精确定点

1 电缆故障的分类及原因

1.1 故障分类:按故障性质划分:接地故障、短路故障、断线故障、闪络性故障和混合故障。现在国内主要分类方式:开路(断线)故障、低阻故障(相间或接地)、高阻故障(相间或接地)。

1.2 故障原因:绝缘击穿、机械损伤、过电压。

1.2.1 绝缘击穿

其主要原因有以下几个方面,电缆本体及附件质量不合格、受潮、腐蚀、过热。

1.2.2 机械损伤

其它设备造成的损伤(如冲击性负荷或震动造成电缆护套开裂)。直接外力损伤(如挖土,打桩,搬运,交叉施工敷设管线等)。自然现象造成的损伤(如地基下沉引起的过大拉力拉断电缆)

1.2.3 过电压

主要是指由于雷电等形成的大气过电压和电缆内部过电压,过电压主要会引起电缆终端头故障,而且还会加速有缺陷电缆发生故障。

2 电缆故障常见波形分析

高阻故障,波形上幵始有明显差异的点即故障点。低阻故障,波形上第一个重合下探最深波形下探起始处。开路故障,波形上第一处上升波形起始处。

主要分析方法:电缆故障测距的方法主要是三次脉冲法。它是对故障电缆施加高压脉冲,使高阻故障呈现出低压脉冲短路故障波形;在电缆故障点燃弧放电瞬间,通过脉冲发生器发射三次脉冲,取其一标准波形与低压脉冲波形相比较。比较两次探测设备接收到的脉冲反射波形,其中明显的发散点就是电缆的故障点。常见的故障波形有以下7种。

3 精确定点三要素

粗测距离米数、声测法定位、声磁时间差接收法定位、三要素吻合。

辅助因素:环境因素,在定位的同时注意观察电缆路径上方有无施工、有无塌陷、有无管线敷设、有无种树等、马葫芦井等。(因为电缆故障有50%是因为施工造成隐形缺陷后产生故障)。注意观察可以加快我们对电缆故障的查找。

3.1 典型电缆故障。(开放型故障)

3.1.1 用绝缘摇表与万用表测试出电缆故障性质。

3.1.2 粗测距离:电缆故障测距的方法主要是三次脉冲法,它是对故障电缆施加高压脉冲,使高阻故障呈现出低压脉冲短路故障波形;在电缆故障点燃弧放电瞬间,通过脉冲发生器发射三次脉冲,取其一标准波形与低压脉冲波形相比较。比较两次探测设备接收到的脉冲反射波形,其中明显的发散点就是电缆的故障点。测量出故障点的米数,再用测距仪或步量出大概米数。

3.1.3 声磁时间差接收信号距离:根据实际经验,电缆上方磁信号最强的地方,以电缆故障点为中心,故障点上方强磁信号接收距离为6米开外。外护套破损地方信号接收范围一般为3米以内。

3.1.4 声音与声磁时间差数值:声音与声磁时间差数值同时接收,声音大,声磁时间差数值最小为标准,声磁时间差数值如大于5-7/us,就要多方核实电缆故障的准确性。(因为电缆埋设深度大部分一般为70公分—120公分)。根据实际经验,测得声磁时间差数值在土壤中传播的速度大概为每微秒为25公分。

3.2 特殊电缆故障定点方法(非开放型故障)

3.2.1 单相接地故障,本体故障,中间头故障,冬季冰层里故障,水覆盖电缆故障精确定点方法:以粗测距离与微弱声音为主,声磁时间差数值信号接收为辅助,根据实际经验,强磁信号接收范围在电缆故障点上方接收距离为3米左右。

3.2.2 死接地故障(如穿铁管,卡死在管口型,电缆沟接地极卡死型):

以粗测距离与强磁接收信号范围为主,声音与声磁时间差数值为辅,用三次脉冲法测量出故障点距离,测距仪或步测量出大概位置,用强磁信号接收方法在大概位置为中心前后以强磁方法测出故障点范围,取其故障点范围中心点位置为故障点。

定点仪强磁信号表示方式:

4 赛宝定点仪查找路径方法:

如路径不明确的情况下,从起始端每隔5米左右用定点仪测一下路径,查看电缆路径是否在定点仪下方,查看电缆是否在定点仪下方的方法是:因为电缆正上方是电磁信号最强的,查看定点仪屏幕磁信号是否达到满屏2/3或者大于2/3,如达到地上数值基本可以确定电缆路径,磁信号长度越长越准确,如发现信号达不到或没有信号,立即返回原处转圈查找,看电缆方向是否转向了,如发现电缆转向后沿电磁信号最强方向向前查找。

5 结束语

电缆线路多埋于地下,一旦发生停电事故查找故障十分困难,需要耗费大量的人、财、物,而且会带来电量损失以及社会、经济的负面影响。因此,有必要针对电力电缆的特点,分析其故障原因和探测方法,以便迅速查找故障点,提高抢修效率减少故障修复时间及停电损失。

参考文献:

[1] 电力电缆/中国电力企业家协会供电分会编. 北京:中国电力出版社,1998. 17-19页

作者简介:

石武(1990),男,吉林省松原市,本科,助理工程师,电缆方向

陈至斌(1966),男,江苏省南京市,技校,技师,电缆方向

论文作者:石武,陈至斌

论文发表刊物:《电力设备》2017年第6期

论文发表时间:2017/6/9

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