測量電纜故障點的實用方法
一、電纜故障的類型及判斷無論是高壓電纜還是低壓電纜,在施工、安裝和運行過程中,經(jīng)常會因短路、過載運行、絕緣老化或外力損壞而引起。電纜故障分為三類:接地、短路和斷線。三芯電纜的故障類型主要包括以下幾個方面:單芯或雙芯接觸;兩相鐵芯間短路;三相鐵芯完全短路;單相芯線斷裂或多相芯線斷裂。對于直接短路或斷線故障,萬用表可以直接測量判斷;對于間接短路和池連接故障,兆歐表可以遙測鐵芯之間的絕緣電阻或鐵芯與地之間的絕緣電阻,并根據(jù)其電阻值判斷故障類型。
二、電纜故障點搜索方法1。聲學(xué)法所謂聲學(xué)法是根據(jù)故障電纜放電的聲音進(jìn)行搜索,對于高壓電纜芯線向絕緣層的閃絡(luò)放電更有效。該方法中使用的設(shè)備是DC耐壓測試儀。電路接線如圖1所示,其中SYB為高壓試驗干式變壓器,c為高壓電容器,ZL為高壓整流硅堆,r為限流電阻,q為放電球隙,l為纜芯。當(dāng)電容器C充電到一定電壓值時,球隙對電纜故障芯線放電,電纜芯線對故障位置的絕緣層放電,產(chǎn)生“咝咝”的火花放電聲。然后,當(dāng)嘈雜的聲音較小時,通過音頻放大設(shè)備(如聾人助聽器或醫(yī)用聽診器)進(jìn)行搜索。搜索時,將撿拾器靠近地面,并沿電纜方向緩慢移動。當(dāng)你聽到較大的放電聲時,就是故障點。使用這種方法時必須注意安全,并應(yīng)指定專人監(jiān)控測試設(shè)備和電纜末端。2.電橋法電橋法是用雙臂電橋測量電纜芯的DC電阻值,然后精確測量電纜的實際長度,根據(jù)電纜長度與電阻的比例關(guān)系計算出故障點。在這種方法中,對于電纜芯線之間直接短路的故障或短路點接觸電阻小于1的故障,判斷誤差一般不超過3m,對于故障點接觸電阻大于1的故障,可以通過高壓燒穿的方式將電阻降低到1以下,然后按照這種方法進(jìn)行測量。測量電路如圖2所示。先先,測量芯線a和b之間的電阻R1,然后R1=2rx r,其中r是a相或b相到故障點的電阻值,r是短觸點的接觸電阻。然后測量電纜另一端A”和B”芯之間的DC電阻R2,然后R2=2r (L-x) r,其中r (L-x)是從A”相和B”相芯到故障點的較好相電阻值。測量R1和R2后,按照圖3所示的電路將B ' '和C ' '短路,測量B和C兩相芯線之間的d C電阻值,那么電阻值的1/2就是各相芯線的電阻值,用RL表示。Rl=rx r (l-x),從中可以得到故障點的接觸電阻值:r=R1 R2-2rl。因此,故障點兩側(cè)鐵芯的電阻值可以表示為:rx=(R1-r)/2,r (l-x)=(R2-r)/2。確定RX、r (l-x)和RL,故障點與電纜末端的距離x或(l-x)可按比例公式計算:x=(rx/rl) l,(l-x)=(r (l-x)/rl) l,其中l(wèi)為電纜總長度。
使用電橋法時,應(yīng)保證測量精度,電橋連接線應(yīng)盡可能短,直徑應(yīng)足夠大,與電纜芯線的連接應(yīng)卷曲或焊接,計算過程中應(yīng)保留所有小數(shù)位。3.電容電流測量方法在電纜運行過程中,芯線之間和芯線之間存在電容,電容均勻分布,電容與電纜長度成線性比例。電容電流測量法就是基于這一原理,對電纜芯線斷線故障的測量非常準(zhǔn)確。測量電路如圖4所示。使用的設(shè)備是1 ~ 2kva sin #p#分頁標(biāo)題#e#
測量步驟:(1)先先測量電纜頭端各芯線的電容電流Ia、Ib、Ic(施加的電壓應(yīng)保持相等)。(2)測量電纜末端的電容電流Ia、Ib、Ic,檢查完好芯和破損芯的比容比,初步判斷破損距離的大概點。(3)根據(jù)電容c=1/2 fu的計算公式,當(dāng)電壓u和頻率f不變時,c與I成正比;因為工頻電壓的f(頻率)是恒定的,只要在測量過程中施加的電壓保持恒定,電容與電流的比值就是電容的比值。假設(shè)電纜長度為L,芯線斷點之間的距離為x,ia/IC=l/x,x=(IC/ia) L.在測量過程中,只要電壓保持恒定,電流表讀數(shù)準(zhǔn)確,電纜總長度測量準(zhǔn)確,測量誤差相對較小。4.零電位法零電位法也是電位比較法,適用于電纜芯線長度較短的接地故障。用這種方法測量簡單、準(zhǔn)確,不需要精密儀器和復(fù)雜的計算。其接線如圖5所示。測量原理如下:將電纜的故障芯線與等長的比較導(dǎo)線并聯(lián),當(dāng)兩端用E加壓時,相當(dāng)于將兩根并聯(lián)的均勻電阻絲兩端的電源接通。此時,一根電阻絲上的任意點與另一根電阻絲上的對應(yīng)點之間的電位差必須為零。反之,電位差為零的兩點一定是對應(yīng)點,因為微伏器的負(fù)極接地,與電纜故障點等電位,所以當(dāng)微伏器的正極移動到指示值為零的點時,與故障點即故障點的對應(yīng)點等電位。在圖5中,k是單相閘刀開關(guān),e是6V電池或四節(jié)1號干電池,g是DC微伏。測量步驟如下:
(1)先先將電池e連接在b相和c相芯上,然后在地面上鋪設(shè)一根與故障電纜長度相同的比較導(dǎo)線s。導(dǎo)體應(yīng)為裸銅線或裸鋁線,其橫截面應(yīng)相等,無中間接頭。(2)將微伏器的負(fù)極接地,用長軟線連接正極。在鋪設(shè)的對比線上滑動時,導(dǎo)線的另一端應(yīng)完全接觸。(3)合上刀閘K,將柔性導(dǎo)線的斷端在對比導(dǎo)線上滑動,微伏表指示零的位置即為電纜故障點的位置。
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