電纜(lan)
是将(jiang)一根(gen)或多(duo)根導(dao)線絞(jiao)合而(er)成的(de)線芯(xin),裹以(yi)相應(ying)絕緣(yuan)層後(hou),外面(mian)包上(shang)密閉(bi)包皮(pi)(鋁、鉛(qian)或塑(su)料等(deng))。在電(dian)力系(xi)統中(zhong)常用(yong)的電(dian)纜有(you)電力(li)電纜(lan)和控(kong)制電(dian)纜兩(liang)大類(lei),其中(zhong)電力(li)電纜(lan)
是用(yong)來輸(shu)送和(he)分配(pei)大功(gong)率電(dian)能的(de)。按絕(jue)緣材(cai)料的(de)不同(tong),可以(yi)分爲(wei)油浸(jin)紙絕(jue)緣電(dian)力電(dian)纜、橡(xiang)皮絕(jue)緣電(dian)力電(dian)纜和(he)聚氯(lü)乙烯(xi)絕緣(yuan)電纜(lan),在工(gong)程上(shang)應用(yong)最廣(guang)泛的(de)是油(you)浸紙(zhi)絕緣(yuan)電力(li)電纜(lan),由于(yu)電纜(lan)在制(zhi)作中(zhong),以及(ji)鋪設(she)線路(lu)、環境(jing)溫度(du)、施工(gong)原則(ze)等,國(guo)家都(dou)有明(ming)文規(gui)定,在(zai)此不(bu)再贅(zhui)述,本(ben)文主(zhu)要對(dui)電力(li)電纜(lan)易發(fa)生故(gu)障的(de)可能(neng)點及(ji)如何(he)進行(hang)測試(shi)的幾(ji)種方(fang)法,介(jie)紹給(gei)大家(jia)。
1電纜(lan)故障(zhang)的類(lei)型及(ji)測試(shi)方法(fa)
電纜(lan)發生(sheng)故障(zhang)後一(yi)般先(xian)用1500V以(yi)上搖(yao)表或(huo)高阻(zu)計判(pan)别故(gu)障類(lei)型,再(zai)用不(bu)同儀(yi)器和(he)方法(fa)初測(ce)故障(zhang),最後(hou)用定(ding)點法(fa)精确(que)确定(ding)故障(zhang)點,故(gu)障點(dian)的精(jing)測方(fang)法有(you)感應(ying)法和(he)聲測(ce)法兩(liang)種。
感(gan)應法(fa),其原(yuan)理是(shi)當音(yin)頻電(dian)流經(jing)過電(dian)纜線(xian)芯時(shi),在電(dian)纜的(de)周圍(wei)有電(dian)磁波(bo)存在(zai),因些(xie)攜帶(dai)電磁(ci)感應(ying)接收(shou)器,沿(yan)線路(lu)行走(zou)時,可(ke)收聽(ting)到電(dian)磁波(bo)的音(yin)響,音(yin)頻電(dian)流流(liu)到故(gu)障點(dian)時,電(dian)流突(tu)變,電(dian)磁波(bo)的音(yin)頻發(fa)生突(tu)變,這(zhe)種方(fang)法對(dui)尋找(zhao)斷線(xian)相間(jian)低電(dian)阻短(duan)路故(gu)障很(hen)方便(bian),但不(bu)宜于(yu)尋找(zhao)高電(dian)阻短(duan)路及(ji)單相(xiang)接地(di)故障(zhang)。
聲測(ce)法,其(qi)原理(li)是用(yong)高壓(ya)脈沖(chong)促使(shi)故障(zhang)點放(fang)電,産(chan)生放(fang)電聲(sheng),用傳(chuan)感器(qi)在地(di)面上(shang)接收(shou)這種(zhong)放電(dian)聲,以(yi)測出(chu)故障(zhang)點的(de)精确(que)位置(zhi)。
具體(ti)故障(zhang)類型(xing)按以(yi)下方(fang)法進(jin)行測(ce)試。
1.1低(di)電阻(zu)接地(di)故障(zhang)
1.1.1單相(xiang)低電(dian)阻接(jie)地故(gu)障
(1)故(gu)障點(dian)的測(ce)試。
電(dian)纜的(de)單相(xiang)低電(dian)阻接(jie)地故(gu)障是(shi)指電(dian)纜的(de)一根(gen)芯線(xian)對地(di)的絕(jue)緣由(you)阻低(di)于100kΩ,而(er)芯線(xian)連續(xu)性良(liang)好。此(ci)類故(gu)障隐(yin)蔽性(xing)強,我(wo)們可(ke)以采(cai)用回(hui)路定(ding)點法(fa)原理(li)進行(hang)測試(shi)。接線(xian)圖如(ru)圖1a所(suo)示,将(jiang)故障(zhang)芯線(xian)與另(ling)一完(wan)好芯(xin)線組(zu)成測(ce)量回(hui)路,用(yong)電橋(qiao)測量(liang),一端(duan)用跨(kua)接線(xian)跨接(jie),另一(yi)端接(jie)電源(yuan)、電橋(qiao)或檢(jian)流計(ji),調節(jie)電橋(qiao)電阻(zu)使電(dian)橋平(ping)衡,當(dang)電纜(lan)芯線(xian)材質(zhi)和截(jie)面相(xiang)同時(shi),可按(an)下列(lie)公式(shi)計算(suan)
若損(sun)壞的(de)線芯(xin)和良(liang)好的(de)芯線(xian)在電(dian)橋上(shang)位置(zhi)相互(hu)調換(huan)時,則(ze)有式(shi)中Z——測(ce)量端(duan)至故(gu)障點(dian)的距(ju)離m; L——電(dian)纜總(zong)長度(du),m; R1、R2——電橋(qiao)的電(dian)阻臂(bi)。
在正(zheng)常情(qing)況下(xia),這兩(liang)種接(jie)線測(ce)量結(jie)果應(ying)相同(tong),誤差(cha)一般(ban)爲0.1%~0.2%,如(ru)果超(chao)出此(ci)範圍(wei)或者(zhe)X>L/2,可将(jiang)測量(liang)儀表(biao)移到(dao)線路(lu)的另(ling)一端(duan)測量(liang)。
另外(wai),我們(men)還可(ke)以采(cai)用連(lian)續掃(sao)描脈(mo)沖示(shi)波器(qi)法(MST—1A型(xing)或LGS—1型(xing)數字(zi)式測(ce)試儀(yi))進行(hang)測試(shi)。短路(lu)或接(jie)地故(gu)障點(dian)處反(fan)射波(bo)将爲(wei)負反(fan)射,示(shi)波器(qi)熒屏(ping)圖如(ru)圖1b所(suo)示。此(ci)時故(gu)障點(dian)距離(li)可按(an)下列(lie)公式(shi)計算(suan)式中(zhong)X——反射(she)時間(jian)μs; V——波速(su),m/μs。
(2)測量(liang)時注(zhu)意的(de)事項(xiang)。
a.跨接(jie)線的(de)截面(mian)應與(yu)電纜(lan)芯線(xian)截面(mian)接近(jin),跨接(jie)線應(ying)盡量(liang)短,并(bing)保持(chi)良好(hao)。
b.測量(liang)回路(lu)應盡(jin)可能(neng)繞開(kai)分支(zhi)箱或(huo)變、配(pei)電所(suo),越短(duan)越好(hao)。
c.直流(liu)電源(yuan)電壓(ya)應不(bu)低于(yu)1500V。
d.直流(liu)電源(yuan)負極(ji)應經(jing)電橋(qiao)接到(dao)電纜(lan)導體(ti),正極(ji)接電(dian)纜内(nei)護層(ceng)并接(jie)地。
e.操(cao)作人(ren)員應(ying)站在(zai)絕緣(yuan)墊上(shang),并将(jiang)橋臂(bi)電阻(zu)、檢流(liu)計、分(fen)流器(qi)等放(fang)在絕(jue)緣墊(nian)上。 1.1.2兩(liang)相短(duan)路故(gu)障點(dian)的測(ce)試
當(dang)出現(xian)兩相(xiang)短路(lu)故障(zhang)點,測(ce)量接(jie)線方(fang)法如(ru)圖2所(suo)示。測(ce)量時(shi)可将(jiang)任一(yi)故障(zhang)芯線(xian)作接(jie)地線(xian),另一(yi)故障(zhang)芯線(xian)接電(dian)橋,計(ji)算公(gong)式和(he)測量(liang)方法(fa)與單(dan)相低(di)電阻(zu)接地(di)故障(zhang)點相(xiang)同。
1.1.3三(san)相短(duan)路故(gu)障點(dian)的測(ce)試
當(dang)發生(sheng)三相(xiang)短路(lu)故障(zhang)時,測(ce)量時(shi)必須(xu)借用(yong)其他(ta)并行(hang)的線(xian)路或(huo)裝設(she)臨時(shi)線路(lu)作回(hui)路,裝(zhuang)設臨(lin)時線(xian)路,必(bi)須精(jing)确測(ce)量該(gai)線路(lu)的電(dian)阻,接(jie)線方(fang)法如(ru)同圖(tu)2所示(shi)。可按(an)下式(shi)計算(suan),即式(shi)中R爲(wei)臨時(shi)線的(de)單線(xian)電阻(zu)值,其(qi)餘符(fu)号的(de)含義(yi)與式(shi)(2)相同(tong)。
1.2高電(dian)阻接(jie)地故(gu)障點(dian)
電纜(lan)的高(gao)電阻(zu)接地(di)故障(zhang)是指(zhi)導體(ti)與鋁(lü)護層(ceng)或導(dao)體與(yu)導體(ti)之間(jian)的絕(jue)緣電(dian)阻值(zhi)遠低(di)于正(zheng)常值(zhi),但大(da)于100kΩ,而(er)芯線(xian)連續(xu)性良(liang)好。
1.2.1用(yong)高壓(ya)電橋(qiao)法尋(xun)找高(gao)阻接(jie)地故(gu)障
其(qi)接線(xian)原理(li)如圖(tu)3a所示(shi),由于(yu)故障(zhang)點電(dian)阻大(da),必需(xu)使用(yong)高壓(ya)直流(liu)電源(yuan),以保(bao)證通(tong)過故(gu)障點(dian)的電(dian)流不(bu)緻太(tai)小。橋(qiao)臂電(dian)阻爲(wei)100等分(fen)的3.5Ω左(zuo)右的(de)滑線(xian)電阻(zu),電橋(qiao)所加(jia)電壓(ya)10~200kV,微安(an)表指(zhi)示爲(wei)100~20μA,故障(zhang)點至(zhi)測量(liang)端的(de)距離(li)可按(an)下式(shi)測算(suan),即當(dang)調換(huan)圖3中(zhong)故障(zhang)芯線(xian)與完(wan)好芯(xin)線的(de)位置(zhi)時則(ze)有式(shi)中X——故(gu)障點(dian)至測(ce)量的(de)距離(li),m; L——電纜(lan)線路(lu)長度(du),m;C——滑線(xian)電橋(qiao)讀數(shu)。
1.2.2一次(ci)掃描(miao)示波(bo)器(711型(xing))法
所(suo)謂的(de)一次(ci)掃描(miao)示波(bo)器法(fa)是采(cai)用高(gao)壓一(yi)次掃(sao)描示(shi)波器(qi),記錄(lu)故障(zhang)點放(fang)電振(zhen)蕩波(bo)形,确(que)定故(gu)障點(dian),示波(bo)器熒(ying)光屏(ping)如圖(tu)3b所示(shi),故障(zhang)點的(de)距離(li)可按(an)以下(xia)公式(shi)計算(suan)式中(zhong)V——波速(su),m/μs;T——振蕩(dang)周期(qi),μs。
1.2.3測量(liang)時應(ying)意事(shi)項
(1)由(you)于測(ce)量是(shi)在高(gao)壓下(xia)進行(hang),必須(xu)與地(di)可*絕(jue)緣,操(cao)作人(ren)員應(ying)戴絕(jue)緣手(shou)套,用(yong)絕緣(yuan)杆操(cao)作,并(bing)與高(gao)壓引(yin)線保(bao)持一(yi)距離(li)。
(2)同一(yi)電纜(lan)中不(bu)測量(liang)芯線(xian)也必(bi)須可(ke)*接地(di),以防(fang)感應(ying)産生(sheng)危險(xian)高壓(ya)。
(3)測量(liang)時應(ying)逐漸(jian)加壓(ya),若發(fa)現電(dian)流表(biao)指針(zhen)晃動(dong)或閃(shan)絡性(xing)故障(zhang),要立(li)即停(ting)止測(ce)量,以(yi)免燒(shao)毀儀(yi)表。
(4)當(dang)用正(zheng)接法(fa)測量(liang)完畢(bi)而需(xu)要更(geng)換接(jie)線時(shi),必須(xu)降低(di)電壓(ya),切斷(duan)電源(yuan),隻有(you)将回(hui)路中(zhong)殘餘(yu)電荷(he)放盡(jin),才能(neng)調換(huan)接線(xian)進行(hang)反接(jie)法測(ce)量。
1.3完(wan)全斷(duan)線故(gu)障點(dian)
所謂(wei)完全(quan)斷線(xian)故障(zhang)是指(zhi)各相(xiang)絕緣(yuan)良好(hao),一相(xiang)或者(zhe)多相(xiang)導線(xian)不連(lian)續。此(ci)時,同(tong)樣可(ke)采用(yong)二種(zhong)方法(fa)進行(hang)測試(shi)。
1.3.1電橋(qiao)法(電(dian)容電(dian)橋,QF1—A型(xing)電橋(qiao))
其接(jie)線如(ru)圖4a所(suo)示,在(zai)線路(lu)二端(duan)測量(liang)故障(zhang)的電(dian)容與(yu)标準(zhun)電容(rong)器之(zhi)比,确(que)定故(gu)障點(dian)的距(ju)離,可(ke)按下(xia)列公(gong)式計(ji)算式(shi)中CE、CF分(fen)别爲(wei)故障(zhang)相在(zai)E、F端時(shi)所測(ce)的電(dian)容。 1.3.2連(lian)續掃(sao)描示(shi)波器(qi)法(MST—1A或(huo)LGS—1型)
采(cai)用示(shi)波器(qi)法,發(fa)射脈(mo)沖,在(zai)斷線(xian)故障(zhang)點處(chu),反射(she)波爲(wei)正反(fan)射。示(shi)波器(qi)熒屏(ping)圖如(ru)圖4b所(suo)示,故(gu)障點(dian)的距(ju)離按(an)下列(lie)公式(shi)計算(suan)式中(zhong)V——波速(su),m/μs;T——反射(she)時間(jian),μs。
1.4不完(wan)全斷(duan)線故(gu)障點(dian)
不完(wan)全斷(duan)線點(dian)分高(gao)電阻(zu)斷線(xian)(導體(ti)電阻(zu)大于(yu)1kΩ)和低(di)電阻(zu)斷線(xian)(導體(ti)電阻(zu)小于(yu)1kΩ)兩種(zhong)情況(kuang)。它表(biao)現出(chu)各相(xiang)絕緣(yuan)良好(hao),一相(xiang)或多(duo)相導(dao)線不(bu)完全(quan)連續(xu)。此時(shi)我們(men)對高(gao)電阻(zu)斷線(xian)可采(cai)用交(jiao)流電(dian)橋法(fa)測量(liang),其接(jie)線原(yuan)理圖(tu)如圖(tu)5所示(shi)。在線(xian)路兩(liang)端測(ce)量故(gu)障相(xiang)的電(dian)容與(yu)标準(zhun)電容(rong)器之(zhi)比,其(qi)距離(li)按下(xia)列公(gong)式計(ji)算式(shi)中CE、CF分(fen)别爲(wei)故障(zhang)相在(zai)E、F端所(suo)測量(liang)的電(dian)容。 而(er)對低(di)電阻(zu)斷線(xian),先用(yong)低壓(ya)電流(liu)使其(qi)燒斷(duan),然後(hou)再按(an)完全(quan)線故(gu)障測(ce)試。
1.5其(qi)他
除(chu)以上(shang)幾種(zhong)情況(kuang)外,還(hai)會發(fa)生一(yi)些故(gu)障,如(ru):(1)完全(quan)斷線(xian)并接(jie)地故(gu)障,此(ci)故障(zhang)表現(xian)爲一(yi)端各(ge)相絕(jue)緣良(liang)好,另(ling)一端(duan)接地(di),我們(men)可以(yi)采用(yong)完全(quan)斷線(xian)故障(zhang)點測(ce)試法(fa)。(2)不完(wan)全斷(duan)線并(bing)接地(di)故障(zhang),此類(lei)故障(zhang)表現(xian)爲各(ge)相絕(jue)緣良(liang)好,一(yi)相或(huo)多相(xiang)導線(xian)不完(wan)全連(lian)續,經(jing)電阻(zu)接地(di),可采(cai)用交(jiao)流電(dian)橋法(fa)按高(gao)阻斷(duan)線故(gu)障測(ce)試。(3)閃(shan)絡性(xing)故障(zhang),所謂(wei)閃絡(luo)性故(gu)障表(biao)現各(ge)相絕(jue)緣電(dian)阻良(liang)好,而(er)且導(dao)線連(lian)續性(xing)亦好(hao),故障(zhang)點已(yi)經封(feng)閉。此(ci)時可(ke)采用(yong)高電(dian)阻接(jie)地故(gu)障中(zhong)的一(yi)次掃(sao)描示(shi)波器(qi)(711型)法(fa),或者(zhe)燒穿(chuan)後用(yong)其他(ta)方法(fa)進行(hang)測試(shi)。
2結束(shu)語
電(dian)纜線(xian)路萬(wan)一發(fa)生故(gu)障後(hou),應立(li)即進(jin)行修(xiu)理,以(yi)免因(yin)外界(jie)原因(yin)擴大(da)損壞(huai)範圍(wei),要加(jia)強責(ze)任心(xin),對工(gong)作極(ji)端負(fu)責任(ren),将盡(jin)可能(neng)避免(mian)一些(xie)常見(jian)故障(zhang)發生(sheng)。爲确(que)保電(dian)纜線(xian)路的(de)安全(quan)運行(hang),預防(fang)很重(zhong)要,要(yao)做好(hao)電纜(lan)運行(hang)的技(ji)術管(guan)理,加(jia)強巡(xun)視和(he)監護(hu),嚴格(ge)控制(zhi)電纜(lan)和負(fu)荷電(dian)流及(ji)溫度(du),嚴格(ge)執行(hang)工藝(yi)規程(cheng),确保(bao)檢修(xiu)質量(liang),使電(dian)纜線(xian)路得(de)以充(chong)分地(di)利用(yong)。