PDF《电力电缆故障检测的方法与分析》

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中国企业自动化和信息化建设论坛替中南六省C白动化学会学术年会大会专辑 电力电缆故障检测的方法与分析 魏书宁,龚仁喜,刘裙广西大学 电气工程学院

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0 4 摘要:电缆故障 检测技术在这些年取得了 长足的发展和进步, 各种测试方法和测试仪器应运而生, 不断得到完善和提高,并且在现实中 得到了 广泛的应用.

本文概述了电力电缆故障的原因和性质分类, 常用的测试和故障定位方法.波形分析和应用的主要经验. 关键词: 电 力电 《 、 故障 、 故障 检测1.引言 随着我国经济建设的高速发展,地埋电力电 缆因其安全性、方便性和环保性等优点,在工矿 企业、 港口、 铁路、 机场、国防工业及城市供电 部门的应用越来越广泛.由于电缆数量的增多及 运行时间的 延长, 电缆的故障也越来越频繁.因为 电缆线路的隐蔽性、 个别运行单位的运行资料不 完善以及测试设备的局限性等原因, 使电缆故障的 查找非常困难.如何合理地选择故障测试设备, 准确、 快速地查找电缆故障, 缩短故障停电时间, 成为 电缆运行人员非常关心的问题. Z . 电缆故障的原因和性质分类

2 . 1故障原因m (

1 ) 机械损伤 机械损伤是电缆故障的主要原 因, 包括电缆受震动或冲击性负荷等影响造成电 缆的铅 ( 铝) 包绝缘等裂损,有时轻微的损伤会 在几个月甚至几年后才发展成故障原因. (

2 ) 绝缘老化变质由于电 热化学作用或地下酸 碱腐蚀、杂散电流的影响,电缆绝缘整体下降;

铅包外皮受腐后出现的麻点、开裂或穿孔,造成 故障. (

3 ) 施工拙劣 电 缆接头不按操作程序施工或不 按安全要求敷设电缆. (

4 ) 过压大气或内部过压作用, 使绝缘击穿, 形成故障.

2 . 2故障性质和分类 电缆故障点可用图1 所示的电路o

2 i 来等效.图中,R f 为绝缘电阻, G 是击穿电压为V f 的击穿间 隙, C 伪局部分布电 容.R f , , G , C 傲值随不同的 故障情况变化很大, 并且互相之间并没有必然的

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3 专业论文 联系 G J 凡一图1电 缆故障等效电 路 间隙击穿电压V , 的大小取决于放电通道的距 离.电阻R , 的大小取决于电缆介质的碳化程度. 而电容C , 数值很小, 一般可以忽略.根据故障电 阻与击穿间隙情况,电缆故障可分为开路、 低阻、 高阻与闪络性故障.

3 . 故障测试步骤 电缆故障的测试步骤一般为: (

1 ) 确定故障性质;

(

2 ) 粗测, 即测出 故障点到电 缆任意一端的 距离;

;

(

3 ) 精测, 即 确定故障 点的 精确 位置. 故障点离测试点的距离. 两种方法对低阻故障很准确, 但对高阻故障不 适用.其后出现了直流闪测法和冲击闪测法, 分别 测试间歇故障及高阻故障, 两者都均可分为电流和 电压闪测法.电压法可测率高, 波形清晰易判, 盲区 比电流法少一倍, 但接线复杂, 分压过大时对人及仪 器有危险;

电流法则相反.目 前这两种方法是国产 高阻故障测试仪的主流方法, 基本上解决了电缆高 阻故障测试问题. 但仪器有盲区, 且波形有时不够 明显, 靠人为判断, 仪器误差相对较大.

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s , 国 外发明 二次脉冲法[ [

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1 , 即结合高压发 生器冲击闪络技术, 在故障点起弧的瞬间通过内部 装置触发,发射一低压脉冲, 此脉冲在故障点闪络 处( 电弧的电阻值很低) 发生短路反射, 并记忆在仪 器中 , 电弧熄灭后, 复发一测量脉冲通过故障处直达 电缆末端并发生开路反射, 比 较两次低压脉冲波形 可非常容易地判断故障点( 击穿点) 位置, 是目 前最 先进的基础测试方法.基于二次脉冲法设备有奥 地利B a r n 公司和德国S e b a 公司的产品.