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摘要:随着中国的快速发展,中国的城市建设和不断完善,在同一时间,社会和经济快速发展,现在有对电力的需求不断增长,对电力的依赖程度也越来越高,所以,在对电力设施的建设中,必须也不断完善。而检测确定电力电缆中出现的问题也需要花费大量的时间精力。因此,本文就高压电缆故障分析判断与故障点查找进行了分析,并相应提出建议。
关键词:高压;电缆;故障;判断;故障查找
随着人们生活水平的日益提高,城市与农村的用电需求也快速增长,这对高压电缆的安全性提出巨大的挑战,高压电缆故障的相关问题也引起越来越多人的关注。众所周知,高压电缆与传统的电缆相比优势明显,但为了更好使其满足社会发展的要求,对其展开的故障判断与查找等工作也要不断优化,尽可能减少给人们的生活产生的影响。
1高压电缆常见故障分析
1.1电缆附件故障
高压电缆应用过程中对其附件有很高的要求,其本身也具备制作工艺复杂的特点。高压电缆终端与接头的附件很容易发生各种故障。究其原因,主要包括质量问题,比如制作电缆接头与终端方面,导体连接和导线压接等制作并没有严格根据工艺要求开展,或是选择制作附件的材料不合理,需求的膨胀系数与本体不符且有较大差异,严重影响密封性,很容易出现短路的情况,还有就是受到周围环境的影响,产生电缆击穿等情况。
1.2电缆老化故障
由于高压电缆使用时间过长,或是受到其他因素如机械、电光热等因素的影响,其绝缘性会明显降低,于是发生故障。高压电缆的使用寿命较长,但通常在应用30年后均会有老化的情况,再加上其他外界因素的影响,有的甚至故障发生时间更短。此外,导致电缆出现老化的原因还有以下几点:一是电缆型号的选择不适合,导致其处于长期超负荷的状态下工作,加快老化;二是线路与热源比较靠近,长期处于高温环境下,于是出现热老化情况;三是应用的环境下存在与运行产生不利化学反应的物质,在这种作用下加速电缆老化时间。
1.3电缆护层故障
电缆护层具备一定的绝缘性能,确保电缆主体尽可能少受侵蚀与损坏,对其性能加以保护,但电缆护层出现故障的概率较高,严重影响传输效果。电缆护层出现故障的主要原因包括生产制作的不合格、电缆护层应用本身存在缺陷;制作不符合相关工艺要求,施工与标准不符,导致出现故障;受到建筑施工外力影响使其受到破坏。
2高压电缆故障的分析判断措施
任何规格或品种的高压电缆,在对其进行施工安装和运输的过程中都有可能出现故障,原因包含短路、绝缘老化、负荷过重、外力影响等等。对电缆故障的情况进行分类,大致可分为接地、断线和短路三种类型,故障类型则包括二相芯线间短路、三芯电缆一芯或两芯接地、三相芯线全部短路以及一相芯线断线、多相断线等等。对这些类型进行了解,有助于针对断线故障或直线短路情况通过直接测量或万用表测量进行判断,如果是非直线短路以及接地故障,那么可以通过兆欧表摇测芯线间绝缘电阻,或者是芯线对地绝缘电阻进行检测,根据最终的阻值来对故障的类型进行判断。一旦准确确定了故障的类型,工作人员就要着手开展查找故障点的工作,而这个环节也正是难度较大的环节。笔者以自身的工作经验为基础,对这个问题进行以下的分析探讨。
3高压电缆故障点的查找措施
高压电缆故障的检测定位需要分为三个步骤完成,分别是诊断、测距以及定点。工作人员需要根据电缆故障的性质进行分析,对故障的类型和严重的程度进行基本的确定,才能在后续的处理中选择最合适的方式进行定位,而具体的检测定位又可以分为精测与粗测两种。
3.1粗测定位分析
3.1.1低压脉冲法
此方法依据的理论是微波传输理论,工作人员需要加入脉冲信号在电缆故障相上,随后电波在传输的同时如果触碰到故障点,就会将一部分的电波进行反射,对反射的电波进行时间差的测量与计算,就能明确具体的故障范围。长期的应用实践发现,脉冲阀针对低阻故障的测试和金属性短路故障的测试对应的准确度较高,而在电波长度的校准、电缆部分接头位置的显示以及电缆传输速度的校对方面均有较为明显的优势,但与此同时也有一定的缺陷,比如无法对高阻故障以及闪络故障展开测试工作。
3.1.2高压脉冲法
这种方法是在高压作用下电缆故障位置会出现闪络点,对应的高阻故障就会实现转化,出现瞬间短路而发射的情况,工作人员只要分析反射波就能判断具体的故障点,这种方法也可以称为高压闪络法,更多的应用在对泄露性高阻故障情况的诊断测试上。
3.1.3二次脉冲法
该方法是工作人员要对故障电缆发射低压脉冲,在特性阻抗不发生较大变化的情况下,脉冲会在出现高阻故障点的位置而不进行反射,直到另一终端以后才会有反射的情况,工作人员则要记录这段波形,随后再次对故障电缆发射高压脉冲,通过击穿故障点使其发生转化并成为低阻故障,于是在应用的仪器中就会出现低压脉冲,一旦遇到这个故障点则直接反射回来,工作人员再次记录这段波形,对比两段波形,有交叉点或是有异常的位置则是故障点所处位置。在这种方法的应用中,操作相对方便,且具有较为全面的功能,得到的两个波形图明了易懂,所以得到很多工作人员的应用和认可。
3.2精测定位分析
3.2.1冲击放电声测法
这种方法非常常用,主要通过在故障电缆任意位置上增加高冲击电压的方式,确定故障点闪络放电情况下的声音,在其传至地表以后应用定位仪就能找到最终的故障点。具体的接线原理如图1所示。
3.2.2音频法
如果是高压电缆两相、三相或是单相短路,其电阻对应值为零,放点间隙短路,应用上述其他的方法则不会听到任何放电的声音,也就无法对具体的故障点进行精确的定位,而采用音频法依据高压电缆两相线流动电流产生磁通相位并发生磁通变化的原理,就会出现放电的声音,最终判断故障点。
3.2.3声磁同步法
这种方法需要改进声测法,并结合电磁波与声波对现状的分析判断具体的故障点,如果地振波信号和电磁信号发生了同步的情况,那么就表示附近就是故障点位置。这些方法的应用需要针对具体的情况选择性地发挥其应用优势。
结语
众所周知,在我国电力系统中,高压电缆有着非常重要的作用,其进一步促进了人们生活水平的提高和社会经济的发展,一旦发生故障,必须依靠专业人员进行科学迅速地检测与判断,确定故障类型和原因,并通过科学定位方法、先进的仪器快速准确找到发生故障的位置,以高效准确的方式修复好高压电缆故障,此外还要尽可能避免各种故障问题的发生,为人们的生活生产和社会的发展提供稳定的用电保障。
参考文献
[1]罗云林,黄修柱.基于小波分析机场电力电缆故障点检测研究[J].中国民航飞行学院学报.2015(02)
[2]徐艳,于小莎.35kV及以下电压等级电力电缆故障检修及维护[J].技术与市场.2014(12)