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查找电力电缆故障的3种方法【快准狠】


时间:2019-2-15 14:56:12 | 作者:陕西意联电气 | 标签: 电缆故障测试仪

电力电缆故障的查找

  电力电缆故障的查找有几个常用的办法,今日简单地概括给我们,方法就是这样,简单粗暴,问题是运用什么样的设备才能事半功倍,后边慢慢给我们聊。

一、低压脉冲测试法
(一)、测试原理

       电缆故障的测试是根据电波在传输线中的传输时遇到线路阻抗不均匀而产生反向的原理。根据传输线理论,每条线路都有其必定的特性阻抗Zc,它由线路的结构决议,而与线路的长度无关。在均匀传输线路上,任一点的输入阻抗等于特性阻抗,若终端所接负载等于特性阻抗,线路发送的电流波或电压波沿线传送,到达终端被负载悉数吸收而无反向。当线路上任一点阻抗不等于Zc时,电波在该点将产生全反射或部分反射。反射的大小和极性可用反射系数P表明,其关系式如下:

式中:Zc为传输线的特性阻抗
Zo为传输线反射点的阻抗

(1)当线路无故障时,Zo=Zc,P=0,无反射。

(2)当线路发生断线故障时,Zo=∞,P=1,线路发生全反射,且反射波与入射波极性相同。

(3)当线路发生短路时,Zo=1,P=-1,线路发生负的全反射,反射波与入射波相性相反。

      当线路输入一个脉冲电波时,该脉冲便以速度V沿线路传输,当行Lx距离遇到故障点后被反射折回输入端,其往返时间为T,则可表示为:

  V为电波在线路中的传播速度,与线路一次参数有关,对每种线路它是一个固定值,可通过计算和仪器实测得到。将脉冲源的发射脉冲和线路故障点的反射波以一显示器实时显示,并由仪器提供的时钟信号可测得时间T。因此线路故障点的距离Lx便可由(2)式求得。不同故障时的波形图如图1所示。

       对电缆的低阻性接地和短路故障及断线故障,低压脉冲法可很方便地测出故障距离。但对高阻性故障,因在低电压的脉冲作用下仍呈现很高的阻抗,使反射波不明显甚至无反射。此种情况下需加一定的直流高压或冲击高压使其放电,利用闪络电弧形成瞬间短路产生电波反射来获得波形,从而判读波形获得故障距离。

(二)、适用范围

  低压脉冲法的适用范围是通信和电力电缆的断线,接触不良,低阻性接地和短路故障以及电缆的全长和波速的测量。
一般步骤如下:

a.将面板上触发工作方式开关置于“脉冲”位置。

b.将测试线插入仪器面板上输入插座内,再将测试线的接线夹与被测电缆相连。若为接地故障应将黑色夹子与被测电缆的地线相连。

c.断开被测电缆线对的局内设备。

d.搜索故障回波及判断故障性质

  使仪器增益最大,观察屏幕上有无反射脉冲,若没有,则改变测量范围,每改变一档范围并观察有无反射脉冲,一档一档地搜索并仔细观察,至搜索到反射脉冲时为止。故障性质由反射回波的极性判断。若反射脉冲为正脉冲,则为开路断线故障,若反射脉冲为负脉冲,则为短路或接地故障。

e.距离测试,按增益控制键“▲或▼”使反射脉冲前沿最徒。然后按光标移动键“◄或►”三秒左右快速移动,光标自动移至故障回波的前沿拐点处自动停下,此时屏幕上方显示的距离即为故障点到测试端的距离。为了提高精度,可以适当改变波形比例,将波形扩展后,按上述方法进行故障点距离的精确定标。

不同故障的反波形
二、直流高压闪络法

      当故障电阻极高,尚未构成稳定电阻通道之前,可利用逐渐升高的直流电压施于被测电缆。至一定电压值后故障点首选被击穿,构成闪络,利用闪络电弧对所加入电压构成短路反射,反射回波在输入端被高阻源构成开路反射。这样电压在输入端和故障点之间将屡次反射,直至能量消耗殆尽停止。测试原理线路图如图2所示,线路的反射波形如图3所示。


故障点距离:
其中:T=t2-t1=t2-t1=t2-t1=……
      理论波形为徒峻的矩形波,因反射的不完全和线路损耗使实际波形幅度减小和前后变圆滑。
步骤:
1.首先检查触发工作方式选择开关位置于“闪络"位置,传播速度应为被测电缆的波速值。(波速未知可以用定长的同类型电缆通过主机测量获得)

2.适用范围:故障点阻很高,尚未形成稳定通道,在一定的直流高压作用下,可产生闪络放电故障的电力电缆(即高阻闪络性故障)。预防性击穿电压试验一般采用此法测试。

3.直流高压闪络故障持续时间有长有短,短的仅闪络几次即消失。直闪法波形简单,容易判断,故障测量的准确度较高,因此应珍惜该过程的测试。

4.直闪法的测试原理图如图2。

5.接通仪器电源,屏幕出现视窗。然后逐步调节调压器升高测试电压,当故障点产生闪络现象时,毫安表中电流突然增大,电压表指针抖动。显示屏上应出现图3所示波形。由图3可知,t1~t2间为故障距离。

6.高压直闪法的试验电压高几千伏至几十千伏,应遵守高压操作规程。应将高压试验设备的接地端,高压测试装置的地线端和仪器的地线直接接至电缆铅包,铅包要可靠地接大地。或按要求接好地线。使用前应检查高压测试装置内的水阻及分压电阻是否正确。

直流高压法测试原理图+波形图


三、冲击高压闪络法

      当故障电阻下降,形成稳定电阻通道后,因设备容量所限,直流高压加不上去,此时需改用冲击电压测试。直流高压经球空隙对电缆充电直至击穿,仍用其形成的闪络电弧产生短路反射。在电缆输入端需加测量电感L以读取回波。其原理线路见图4所示,电波在毛病点被短路反射,在输入端被L反射,在其间将形成屡次反射。因电感L的自感现象,开端因为L的阻流效果出现开路反射,随着电流的添加经一定时刻后出现短路反射。而整个线路又由电容C和电感L又组成一个L—C放电的大进程。因此,在线路输入端所出现的波进程是一个近于衰减的余弦曲线上迭加着快速的脉冲屡次反射波,如图5所示。从反射波的间隔可求出故障的距离。

故障距离    
T+ΔT≥T  其中ΔT为放电延迟时间。

冲击高压法测试原理图+波形图

1.冲闪法的适用范围:故障电阻虽高但已形成稳定通道的电力电缆,高压设备受容量限制,直流电压加不上去,应改用冲闪法。其方法是通过放电球间隙向电压加冲击高压,使故障点击穿产生闪络。凡直闪法和脉冲法无法测出的故障原则上均可用此法测试,适应范围较大。

2.同样须先检查工作方式开关是否置于闪络位置,高压测试装置中水阻及分压电阻是否正确。

3.按图二所示线路连接设备。地线按要求接好。

4.测试方法:调节调压器升高试验电压至故障能被击穿为止。高压测试装置放电调节器球间隙的距离应视故障电阻和试验电压能正常放电决定。冲击闪络故障点放电正常与否可由放电的全过程波形判断。

5.亦可由球间隙放电响声及电表指示判断是否出现故障点击穿闪络现象。若放电不好可适当提高试验电压,加大球间隙距离或加大储能电容器的容量。

6.故障距离的测试与前述方法相同。


冲闪法电流取样接线图

总结:

一、以上几个方法根据故障类型选择使用,后续我们还会发培训视频,直观解决大家的电缆故障查找的困惑。
二、使用设备一般使用西安厂家的,其中陕西意联电气相对更为准确,可以精确地定出电缆故障点的位置。
三、由于我们也只是根据广大用户的反映客观地提供此信息,仅供参考,谢谢。


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