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摘要:随着城市建设的不断发展,电缆线路以其占用空间小、运行稳定、环境适应能力强、美化市容、改善电力系统功率因数、降低供电成本等优点越来越受到城市规划者的青睐,但电缆线路故障探测难度大,在一定程度上制约了电缆线路的广泛应用。长时间的停电检修不仅对电力客户造成经济损失,也给电网企业的健康运行带来了负面的社会效应,因此创新电缆线路故障探测工作方法,快速有效地进行故障诊断和定位具有重要意义。
关键词:电缆故障;查找方法;优化措施
引言
随着社会的发展,人们的用电需求不断提升,而城市化人口的增长导致输电网络中电力电缆不断增加,输电压力也与日俱增。在人们的生活中,输电电缆已经上升到了极其重要的地位,一旦发生故障将会影响人们的正常生活,因此在未来的发展过程中,故障的检修以及快速恢复供电非常重要。而一般来说,电力电缆的输电方式中,高压电力电缆电力输送属于其中相当重要的一环,因此如何通过科学技术来快速的查找电缆故障恢复供电,属于未来电力发展过程中的主要研究方向。
1高压电缆故障的类型
在高压电缆投入运行之后,往往会受到多方面因素的影响,导致电缆未达到使用寿命时就会出现故障,一般来说导致电缆出现故障的因素主要有以下几点。(1)电缆本身存在质量问题,在生产的过程中,由于技术人员生产工艺等问题,导致高压电缆出现绝缘偏心、绝缘解蔽均匀性差、电缆金属保护套密封性较差等,而这些问题在最终的发展中又将直接影响电力电缆的使用寿命,导致电缆出现故障。(2)规划设计因素,在设计工程的过程中,设计人员由于不具备电缆的相关知识,导致没有从多方面因素考虑电缆的实际使用寿命。一般来说,这种情况主要有电缆转弯半径不足,现场无法缆线铺设等等问题,严重情况下设计人员的电力电缆知识不足还会导致故障的发生。(3)测试施工方面的因素,在实际施工过程中,施工现场环境较为恶劣,电缆接头施工存在着一定问题,与此同时施工流程没有遵照严格的规范进行,这些都会导致电力电缆在使用过程中有出现故障的可能。(4)电缆运行过程中出现问题,如果电缆长期处于超负荷状态下进行运行或者电力电缆运行外界环境较为恶劣,这些都容易导致电缆出现故障。(5)外力破坏的因素。在铺设过程中,电力电缆容易遭受到外力的破坏,这些破坏将会直接导致电缆的质量受到影响。
2电缆故障的查找方法
2.1故障性质诊断
电缆线路故障性质诊断,即借助绝缘电阻表、万用表等仪器仪表确定电缆线路的故障类型,为探测人员选择合适的电缆故障测距和定点方法提供依据,是电缆故障探测工作的基础。主要分为以下几个步骤:
1)导通试验,根据相接地、相不接地时的导通情况进行初步判断,分为相接地不导通类、相不接地导通类、导通正常类。2)测量绝缘电阻,使用绝缘电阻表对各相分别进行测量。3)若相接地不导通类中绝缘电阻值为无穷大或正常,则该相为断线故障。4)若相不接地导通类中绝缘电阻值远小于正常值,用万用表进行进一步精确测量,如果测量阻值小于1kΩ(或根据使用的设备自行规定),则判断该相为低阻故障;反之,为高阻故障。5)若导通正常类中绝缘电阻值为无穷大或正常,则进行直流耐压试验,若直流耐压试验击穿,则判断该相为闪络性故障;反之,则该相无故障,为完好相。
2.2高阻故障查找
所谓的高阻故障是指电缆的一芯或者多芯电阻值低于正常值,但略高于几百欧姆的故障。
这种故障的测试方法主要有脉冲电压法、脉冲电流法、二次脉冲法。所谓的脉冲电压法是对故障电缆使用直流高压或者冲击高压进行测试,让电缆故障点在高压下进行放电,同时经过精密仪器的观察,可以计算出放电点发出脉冲的来回时间,从而进行测距。这种测试方法在发展过程中有了两大发展方向,首先是直流高压闪络测量法,其次是冲击高压闪络测量法。脉冲电压法有一个较大的优点就是无需将高阻与闪络性故障烧穿,电缆故障点只需要在高电压下进行放电,就可以测试出故障点的详细距离。而这种测试方法的缺点在于,测试仪器与高压部分有直接的连接,存在有一定的安全隐患。而所谓的脉冲电流法在原理上与脉冲电压法一致,但实际上这种方法是在直流高压发生器的接地线上套上一只电流耦合器。电流耦合器的作用主要是采集线路中由于固定点的存在而放电产生的电信号,由于电流耦合器与高压部分不存在直接的连接,这种方法相比较于高压脉冲法来说更为安全。经过长时间的发展过程,二次脉冲法随之出现,所谓的二次脉冲法是一种较为先进的测试方法,这种方法通过高压脉冲发生器来对高阻值或闪络性故障的电缆进行高压脉冲,让故障点产生弧光放电。弧光放电时电阻较小,因此放电过程中原本的高阻故障转变成为低阻短路故障,此时通过耦合装置向故障电缆内发射低压脉冲信号,能够检测出故障点的低阻反射脉冲。在发射结束电弧熄灭后,再次向电缆中注入低压脉冲信号,此时电缆故障点已经恢复为高阻,而低压脉冲信号在故障点处将不会产生反射,通过对比能够精确地找出故障点的位置。使用声磁同步法也能够精确的定位高阻故障发生点。
2.3低阻故障查找
所谓的低阻故障也就是高压电缆中有一芯或者多芯对地绝缘电阻低于102~103Ω,一般来说这种故障测试方法需要选择低压脉冲法进行测距。所谓的低压脉冲法就是通过向故障电缆中导体输入脉冲信号,通过脉冲以及反射脉冲的时间差来计算故障点距离。这种测试方法的优点在于操作较为简便,波形直观明显,同时不会对电缆产生较大的损害。与此同时,这种测试方法还可以让测试人员直接明确测试故障类型是否属于低阻故障。对于精确定点来说,低阻故障当下还没有精确定点方法。
2.4仪器检测
若配电线路网络电缆出现故障问题,装置于电信设备内的故障显示器会立刻向电力企业发出警报,警示维修检测人员线路电缆出现故障,电力企业的维修检测人员能够依照故障显示装置的布设位置,迅速找到线路网络电缆线路的故障区域。与此同时,故障显示装置还可通过颜色变动向维修检测人员表明故障类型,例如红色表明线路网络电缆出现短路故障,一相变色表明配电线路网络某区域有接地故障发生。故障定位装置的主要作用为对配电线路网络电缆故障问题进行准确定位。比如,若配电线路网络电缆出现短路、接地、断线、闪络等故障,故障定位装置可通过声音的变化向电力企业的维修检测人员表明故障种类及故障发生区域,进而提升维修检测人员的检修工作速度、效率、质量。将故障定位装置应用于配电线路网络电缆故障的检测工作中,能有效节约故障查验时间,提升工作效率工作质量,进而增加企业的经济效益。现阶段故障定位装置被广泛应用于国内各电力企业的线路电缆故障检测工作中,且取得了一定成效。
结束语
配电线路网络电缆故障的查询方法主要包括全方位查验法,遥感检测法,故障显示装置、故障定位装置、直流输送装置等仪器检查法,能够相对准确高效地判断配电线路网络电缆故障类型,有效解决诸如短路、接地、断线、闪络等电缆故障问题,提升配电线路网络的运行效率,保障电力企业的经济效益。
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