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電纜線路電纜故障的準(zhǔn)確定點(diǎn)的新方法
| 作者:陜西意聯(lián)電氣 | 標(biāo)簽: 電纜故障測(cè)試儀
電纜故障的準(zhǔn)確定點(diǎn)是故障探測(cè)的關(guān)鍵。目前來說,比較常用的方法是沖擊放電聲測(cè)法及主要用于低阻故障定點(diǎn)的音頻感應(yīng)法。實(shí)際應(yīng)用中,往往因電纜故障點(diǎn)環(huán)境困素復(fù)雜,如振動(dòng)噪聲過大、電纜埋設(shè)深度過深等,造成定點(diǎn)困難,成為快速找到故障點(diǎn)的主要矛盾。
一、聲測(cè)法
直接通過聽故障點(diǎn)放點(diǎn)的聲音信號(hào)或看故障點(diǎn)放電的聲音信號(hào)所轉(zhuǎn)換的其他可視信號(hào)來找到故障點(diǎn)的方法稱為聲測(cè)定點(diǎn)法。
聲測(cè)法是目前電纜故障測(cè)試中應(yīng)用廣泛而又簡(jiǎn)便的一種方法,95%以上的電纜故障都用此法進(jìn)行定點(diǎn),很少發(fā)生判斷錯(cuò)誤。
聲測(cè)定點(diǎn)主要是利用故障點(diǎn)的放電聲音定點(diǎn),使用可調(diào)壓的高壓設(shè)備,使故障點(diǎn)擊穿放電,故障間隙放電時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng),傳到地面,便聽到“啪、啪”的聲音,利用這種現(xiàn)象可以十分準(zhǔn)確地對(duì)電纜故障進(jìn)行定點(diǎn)。對(duì)于電纜護(hù)層已被燒穿的故障,往往可在地面上用人耳直接聽到故障點(diǎn)放電聲。對(duì)于護(hù)層未燒穿的電纜故障或電纜埋設(shè)較深時(shí),地面上能聽到的放電聲太小,則要使用耳機(jī)來監(jiān)聽判斷進(jìn)行定點(diǎn)。
聲測(cè)法是利用直流高壓試驗(yàn)設(shè)備向電容器充電、儲(chǔ)能,當(dāng)電壓達(dá)到某一數(shù)值時(shí),經(jīng)過放電間隙向故障線芯放電。由于故障點(diǎn)具有一定的故障電阻,在電容器放電過程中,此故障電阻相當(dāng)于一個(gè)放電間隙,在放電時(shí)將產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)。根據(jù)粗測(cè)時(shí)所確定的位置,用拾音器在故障點(diǎn)附近反復(fù)聽測(cè),找到地面振動(dòng)大、聲音大處,即為實(shí)際電纜故障點(diǎn)位置。
聲測(cè)法放電電壓的大小,由放電間隙來控制,一般在試驗(yàn)時(shí),將放電間隙調(diào)至一定位置,將放電電壓控制在20~25KV之間,每隔3~4s放電一次即可。
聲測(cè)試驗(yàn)中如果采用電容量較大的電容器,則應(yīng)考慮試驗(yàn)設(shè)備的容量問題。一般以采用2KV·A的試驗(yàn)變壓器和2-3KV·A的調(diào)壓器較好。硅堆也應(yīng)采用容量較大的硅堆(如2DL—75KV/1A),以防止燒壞。
聲測(cè)法的優(yōu)點(diǎn)是容易理解,便于掌握,可信性較高;缺點(diǎn)就是受外界環(huán)境影響較大,受人的經(jīng)驗(yàn)和測(cè)試心態(tài)的影響較大。
二、聲磁信號(hào)同步接收定點(diǎn)法
通過探測(cè)傳感器的放電產(chǎn)生的聲音信號(hào)和磁場(chǎng)信號(hào)的時(shí)間差來找到故障點(diǎn)的方法,簡(jiǎn)稱聲磁同步接收法。
實(shí)際測(cè)試中,往往由于環(huán)境噪聲的干擾,使人很難辨認(rèn)出真正的故障點(diǎn)放電聲音。采用聲磁同步接收法,可以提高識(shí)別能力。
測(cè)試原理是在向電纜施加沖擊高壓信號(hào)使故障點(diǎn)放電時(shí),會(huì)在電纜的外皮與大地形成的回路中感應(yīng)出環(huán)流來,這一環(huán)流在電纜周圍產(chǎn)生脈沖磁場(chǎng)。由于一般環(huán)境電磁干擾與電纜故障放電的脈沖磁場(chǎng)相比弱得多,儀器能夠可靠地檢測(cè)出磁場(chǎng)信號(hào)。如在監(jiān)聽到聲音信號(hào)的同時(shí),接收到脈沖磁場(chǎng)信號(hào),即可判斷該聲音是由故障點(diǎn)放電產(chǎn)生的,故障點(diǎn)就在附近 。
現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí),往往已聽到故障點(diǎn)放電聲音了,但仍然不能后準(zhǔn)確地?cái)喽ü收宵c(diǎn)在何處,特別是當(dāng)電纜敷設(shè)在鋼管或管道里邊時(shí),困難更大。通過檢測(cè)磁、聲信號(hào)的時(shí)間差,可以解決這一問題。
由于磁場(chǎng)信號(hào)傳播速度快,一般從故障點(diǎn)傳播到儀器探頭放置處所用的時(shí)間是微秒級(jí),可忽略不計(jì);而聲音傳播速度慢,傳播時(shí)間在毫秒級(jí);因此,可根據(jù)探頭檢出的磁、聲信號(hào)的時(shí)間差,判斷故障點(diǎn)的遠(yuǎn)近,測(cè)出時(shí)間差小的點(diǎn),即故障點(diǎn)。
聲磁同步法故障定點(diǎn)的過程:第1步用高壓信號(hào)發(fā)生器向故障電纜中施加脈沖高電壓 。第二步攜帶聲磁同步法故障定點(diǎn)儀器,到 距離高壓信號(hào)發(fā)生器十幾米外的電纜路徑上,查看儀器是否能接收到脈沖磁場(chǎng)信號(hào)。第三步依照故障測(cè)距結(jié)果與電纜的路徑走向,找 出故障點(diǎn)的大體方位,攜帶聲磁同步法故障定點(diǎn)儀器到該方位處,沿電纜的路徑移動(dòng)探頭,尋找聲音波形圖。
三、音頻感應(yīng)法
當(dāng)電纜線芯通過音頻電流時(shí),其周圍將產(chǎn)生一個(gè)同樣頻率的交變磁場(chǎng),這時(shí),若在電纜附近放一個(gè)線圈,線圈中將因電磁感應(yīng)而產(chǎn)生一個(gè)音頻電勢(shì),用音頻信號(hào)放大器將此信號(hào)放大后送入耳機(jī)或電表,則耳機(jī)中將聽到音頻信號(hào),電表也將有所指示。若將線圈沿著電纜線路移動(dòng),則可根據(jù)聲音和電表指示變化,來判斷電纜故障點(diǎn)位置。這種方法稱之為音頻感應(yīng)法。
音頻感應(yīng)法一般用于探測(cè)故障電阻小于10歐的低阻故障。在電纜接地電阻較低時(shí),故障點(diǎn)放電聲音微弱,用聲測(cè)法進(jìn)行定點(diǎn)比較困難,特別是金屬性接地故障的故障點(diǎn)根本無放電聲音而無法定點(diǎn)。這時(shí),便需要用音頻感應(yīng)法進(jìn)行特殊測(cè)量。
用音頻感應(yīng)法對(duì)單相電路接地故障、兩相短路或兩相短路并接地故障,以及三相短路或三相短路并接地故障進(jìn)行測(cè)試,都能獲得滿意的效果,一般測(cè)尋所得的故障點(diǎn)位置之juedui誤差為1~2米。其它類型故障,如一相或兩相斷線、單相接地等故障位置,若采用特殊探頭,也能用音頻感應(yīng)法準(zhǔn)確地測(cè)出來。
定音頻感應(yīng)法點(diǎn)的基本原理與用音頻感應(yīng)法探測(cè)埋地電纜路徑的原理一樣。探測(cè)時(shí),用1千赫的音頻信號(hào)發(fā)生器向待測(cè)電纜通音頻電流,發(fā)出電磁波;然后,在地面上用探頭沿被測(cè)電纜路徑接收電磁場(chǎng)信號(hào),并將之送入放大器進(jìn)行放大;而后,再將放大后的信號(hào)送入耳機(jī)或指示儀表,根據(jù)耳機(jī)中聲響的強(qiáng)弱或指示儀表指示值的大小而定出故障點(diǎn)的位置。
四、跨步電壓法
直埋電纜的故障點(diǎn)處護(hù)層破損的開放性主絕緣故障或單芯高壓電纜的護(hù)層故障,可以用跨步電壓法。
跨步電壓法只能測(cè)試直埋電纜的開放性接地故障,不能用于探測(cè)非開放性的和其他敷設(shè)方式的電纜故障。