問(wèn)題:高壓電纜故障測(cè)試儀、定位儀使用技巧?
回答:電纜故障點(diǎn)測(cè)試即應(yīng)用一定的測(cè)試儀器及時(shí)地查出電纜故障點(diǎn),將故障盡快地排除,使線(xiàn)路中電氣設(shè)備恢復(fù)正常工作狀態(tài)的一種測(cè)試。
電纜是由幾根或幾組導(dǎo)線(xiàn)每組至少兩根絞合而成的類(lèi)似繩索的導(dǎo)線(xiàn),每組導(dǎo)線(xiàn)之間相互絕緣,并常圍繞著一根中心扭成,整個(gè)外面包有高度絕緣的覆蓋層。電力系統(tǒng)中常用的電纜有電力電纜和控制電纜兩大類(lèi),其中電力電纜是用來(lái)輸送和分配大功率電能的。本文主要介紹的是對(duì)電力電纜易發(fā)生故障的可能點(diǎn)及如何進(jìn)行測(cè)試的幾種方法。
一、電纜故障的基本測(cè)試方法
電纜發(fā)生故障后一般先用1500V以上搖表或高阻計(jì)判別故障類(lèi)型,再用不同儀器和方法初測(cè)故障,后用定點(diǎn)法確定故障點(diǎn),故障點(diǎn)的精測(cè)方法有兩種。
種是聲測(cè)法,其原理是用高壓脈沖促使故障點(diǎn)放電,產(chǎn)生放電聲,用傳感器在地面上接收這種放電聲,以測(cè)出故障點(diǎn)的位置。
還有一種是感應(yīng)法,其原理是當(dāng)音頻電流經(jīng)過(guò)電纜線(xiàn)芯時(shí),在電纜的周?chē)须姶挪ù嬖?,因些攜帶電磁感應(yīng)接收器,沿線(xiàn)路行走時(shí),可收聽(tīng)到電磁波的音響,音頻電流流到故障點(diǎn)時(shí),電流突變,電磁波的音頻發(fā)生突變,這種方法對(duì)尋找斷線(xiàn)相間低電阻短路故障很方便,但不宜于尋找高電阻短路及單相接地故障。
二、而具體的故障類(lèi)型需要按以下方法進(jìn)行測(cè)試。
1、 高電阻接地故障,電纜的高電阻接地故障是指導(dǎo)體與鋁護(hù)層或?qū)w與導(dǎo)體之間的絕緣電阻值遠(yuǎn)低于正常值,但大于100kΩ,而芯線(xiàn)連續(xù)性良好。
高阻接地故障測(cè)試方法:
(1)高壓電橋法,其接線(xiàn)原理如圖3a所示,由于故障點(diǎn)電阻大,必需使用高壓直流電源,以保證通過(guò)故障點(diǎn)的電流不致太小。橋臂電阻為100等分的3.5Ω左右的滑線(xiàn)電阻,電橋所加電壓10~200kV,微安表指示為100~20μA,故障點(diǎn)至測(cè)量端的距離可按下式測(cè)算,即:當(dāng)調(diào)換圖3中故障芯線(xiàn)與完好芯線(xiàn)的位置時(shí)則有式中 X——故障點(diǎn)至測(cè)量的距離,m;L——電纜線(xiàn)路長(zhǎng)度,m;C——滑線(xiàn)電橋讀數(shù)。
(2)一次掃描示波器(711型)法,所謂的一次掃描示波器法是采用高壓一次掃描示波器,記錄故障點(diǎn)放電振蕩波形,確定故障點(diǎn),示波器熒光屏如圖3b所示,故障點(diǎn)的距離可按以下公式計(jì)算:式中 V——波速,m/μs;T——振蕩周期,μs。
在測(cè)量時(shí)應(yīng)意的事項(xiàng)有四點(diǎn):同一電纜中不測(cè)量芯線(xiàn)也必須可靠接地,以防感應(yīng)產(chǎn)生危險(xiǎn)高壓;測(cè)量時(shí)應(yīng)逐漸加壓,若發(fā)現(xiàn)電流表指針晃動(dòng)或閃絡(luò)性故障,要立即停止測(cè)量,以免燒毀儀表;由于測(cè)量是在高壓下進(jìn)行,必須與地可靠絕緣,操作人員應(yīng)戴絕緣手套,用絕緣桿操作,并與高壓引線(xiàn)保持一距離;當(dāng)用正接法測(cè)量完畢而需要更換接線(xiàn)時(shí),必須降低電壓,切斷電源,只有將回路中殘余電荷放盡,才能調(diào)換接線(xiàn)進(jìn)行反接法測(cè)量。
2、低電阻接地故障,低電阻接地故障分為單相低電阻接地故障、兩相短路故障和三相短路故障。
(1)三相短路故障點(diǎn)的測(cè)試:
當(dāng)發(fā)生三相短路故障時(shí),測(cè)量時(shí)必須借用其他并行的線(xiàn)路或裝設(shè)臨時(shí)線(xiàn)路作回路,裝設(shè)臨時(shí)線(xiàn)路,必須測(cè)量該線(xiàn)路的電阻,接線(xiàn)方法如同圖2所示。可按下式計(jì)算,即 式中R為臨時(shí)線(xiàn)的單線(xiàn)電阻值,其余符號(hào)的含義與式(2)相同。
(2)兩相短路故障點(diǎn)的測(cè)試:
當(dāng)出現(xiàn)兩相短路故障點(diǎn),測(cè)量接線(xiàn)方法如圖2所示。測(cè)量時(shí)可將任一故障芯線(xiàn)作接地線(xiàn),另一故障芯線(xiàn)接電橋,計(jì)算公式和測(cè)量方法與單相低電阻接地故障點(diǎn)相同。
(3)單相低電阻接地故障的故障點(diǎn)的測(cè)試方法:
電纜的單相低電阻接地故障是指電纜的一根芯線(xiàn)對(duì)地的絕緣由阻低于100kΩ, 而芯線(xiàn)連續(xù)性良好。此類(lèi)故障隱蔽性強(qiáng),我們可以采用回路定點(diǎn)法原理進(jìn)行測(cè)試。接線(xiàn)圖如圖1a所示,將故障芯線(xiàn)與另一完好芯線(xiàn)組成測(cè)量回路,用電橋測(cè)量,一端用跨接線(xiàn)跨接,另一端接電源、電橋或檢流計(jì),調(diào)節(jié)電橋電阻使電橋平衡,當(dāng)電纜芯線(xiàn)材質(zhì)和截面相同時(shí),可按下列公式計(jì)算:
若損壞的線(xiàn)芯和良好的芯線(xiàn)在電橋上位置相互調(diào)換時(shí),則有式中 Z——測(cè)量端至故障點(diǎn)的距離m;L——電纜總長(zhǎng)度,m;R1、R2——電橋的電阻臂。
在正常情況下,這兩種接線(xiàn)測(cè)量結(jié)果應(yīng)相同,誤差一般為0.1%~0.2%,如果超出此范圍或者X>L/2,可將測(cè)量?jī)x表移到線(xiàn)路的另一端測(cè)量。
另外,我們還可以采用連續(xù)掃描脈沖示波器法(MST—1A型或LGS—1型數(shù)字式測(cè)試儀)進(jìn)行測(cè)試。短路或接地故障點(diǎn)處反射波將為負(fù)反射,示波器熒屏圖如圖1b所示。此時(shí)故障點(diǎn)距離可按下列公式計(jì)算式中 X——反射時(shí)間μs;V——波速,m/μs。
在測(cè)量時(shí)注意的事項(xiàng)有:跨接線(xiàn)的截面應(yīng)與電纜芯線(xiàn)截面接近,跨接線(xiàn)應(yīng)盡量短,并保持良好。測(cè)量回路應(yīng)盡可能繞開(kāi)分支箱或變、配電所,越短越好。直流電源電壓應(yīng)不低于1500V。直流電源負(fù)極應(yīng)經(jīng)電橋接到電纜導(dǎo)體,正極接電纜內(nèi)護(hù)層并接地。以及操作人員應(yīng)站在絕緣墊上,并將橋臂電阻、檢流計(jì)、分流器等放在絕緣墊上。
3、不完全斷線(xiàn)故障,不完全斷線(xiàn)點(diǎn)分高電阻斷線(xiàn)(導(dǎo)體電阻大于1kΩ)和低電阻斷線(xiàn)(導(dǎo)體電阻小于1kΩ)兩種情況。它表現(xiàn)出各相絕緣良好,一相或多相導(dǎo)線(xiàn)不完全連續(xù)。
(1)對(duì)高電阻斷線(xiàn)可采用交流電橋法測(cè)量,其接線(xiàn)原理圖如圖5所示。在線(xiàn)路兩端測(cè)量故障相的電容與標(biāo)準(zhǔn)電容器之比,其距離按下列公式計(jì)算:式中CE、CF分別為故障相在E、F端所測(cè)量的電容。
(2)而對(duì)低電阻斷線(xiàn),先用低壓電流使其燒斷,然后再按完全線(xiàn)故障測(cè)試。
4、完全斷線(xiàn)故障,所謂完全斷線(xiàn)故障是指各相絕緣良好,一相或者多相導(dǎo)線(xiàn)不連續(xù)。此時(shí),同樣可采用二種方法進(jìn)行測(cè)試。
(1)電橋法(電容電橋,QF1—A型電橋),其接線(xiàn)如圖4a所示,在線(xiàn)路二端測(cè)量故障的電容與標(biāo)準(zhǔn)電容器之比,確定故障點(diǎn)的距離,可按下列公式計(jì)算:式中CE、CF分別為故障相在E、F端時(shí)所測(cè)的電容。
(2)連續(xù)掃描示波器法(MST—1A或LGS—1型),采用示波器法,發(fā)射脈沖,在斷線(xiàn)故障點(diǎn)處,反射波為正反射。示波器熒屏圖如圖4b所示,故障點(diǎn)的距離按下列公式計(jì)算:式中 V——波速,m/μs;T——反射時(shí)間,μs。
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