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【摘要】低压电力电缆在民用建筑中的作用日益突出,如何防止故障发生备受人们重视。其故障查找较为困难,应选择适宜的方法和先进的设备。先介绍了几种常见的故障检查方法,然后针对普通测试仪的弊端,设计了一个新的测试系统。
【关键词】民用低压电力电缆;电缆故障查找;测试定位系统
引言
随着电网事业的不断进步,电力电缆的应用逐渐增多,与架空线路不同,电缆多埋于地下。其优势在于节省空间、绝缘性好,受自然环境影响较小,不足之处在于检修困难,一旦发生故障,不易查找原因,常因此而耽误处理时机。35KV以下的为低压电力电缆,多为民用,在某些城乡地区,为迅速弄清楚故障原因,必须掌握科学的方法。大面积开挖这种方式不太现实,如何运用现代高科技及时找出故障原因,并采取相应的解决对策是当前考虑的重点。
1、民用低压电力电缆故障及其形成原因分析
1.1分类
从实践中可知,高压电缆故障主要是高阻故障,包括闪络、泄露两种。而低压电缆仅有短路、断路和开路三种,电缆在运行中一旦开路,测量中可能会出现高阻现象;短路故障较为常见,当某处的实际测量阻抗低于10Ω时发生故障,即为短路,数字万用表可直接测量。以开路故障为例,可如此判断:高阻时利用低压脉冲测量电缆长度,如果小于实际长度或其中有一相长度比其他相小,则可能是开路故障。
1.2原因分析
引起低压电力电缆故障的原因有很多,如电缆自身质量问题,与以往相比,出厂制造工艺越来越高,通常不会引起故障。绝缘老化是主要原因,长期工作,加上周围环境电压或温度过高,很容易引起电缆局部放电,逐渐老化直至发生故障。有些塑料绝缘电缆埋于地下,可能被地下水浸泡,以至于绝缘击穿;安装缺陷,在埋设电缆时如果达不到标准要求,极易出现事故。如某地10KV电缆埋设工作,现场条件较差,施工人员忽视了很多细节,如清洁不彻底、附件质量不合格、安装尺寸错误、导体连接不符标准等;施工中的机械损伤,在土建工程中,机械开挖时很容易破坏电缆,致使多半故障都不能引起保护动作,最终被地下潮气侵入发生故障。
2、如何检测查找定位低压电缆故障
2.1常用的几种检查方法
当电力电缆发生故障后,常遵循3个步骤查找原因:一是诊断故障的性质,即在了解故障电缆的运行情况后,用兆欧表和万用表判断其性质;二是故障初测,即根据性质选择适宜的方法进行初测;三是故障定点,根据前面所得的信息,进一步确定故障具体点。以下介绍两种常用的故障检查方法:①低压脉冲法。即雷达法,将低压脉冲讯号注入到所查电缆中,脉冲在内部传播的过程中,遇到断线点或短路点时或产生一定的反射,仪器会自动记录。通过反脉冲的极性可初步确定故障性质,当故障性质和发射脉冲极性相反时是短路,相同时是断路。该方法在查找低阻故障中颇为适用,可有效检测出两相短路并接地、单相低阻接地等故障。无需太多的设备,接线简单且安全性有所保障。②电桥法。操作简单,有很高的精确度,特别是用于检测一些低阻、低压脉冲反射不明显的故障,能起到较好的效果。但其多在重点故障中使用,且只适合单相或两相的接地故障,另外还需明确故障电缆的长度等信息。电阻电桥法是其中较为常用的一种,因为电缆越长,电阻越大,在检查故障相电缆时,利用此原理可得出端部和故障点间的电阻。然后与无故障相作比较,以确定其间距离。在断路故障下,直流电桥测量臂难以形成直流通路,电阻电桥法也就不能测出故障距离,需改用其他方法。
2.2實例分析
2014年5月22日晚,某工地一工民建筑楼局部停电,严重影响了人们生活。检修人员接到通知后,利用电缆故障测试仪对故障点进行测寻。因为没有稳定波显示,很难得出有用的结果。于是检测人员采取高压放电的方法进行精测,1h后在电缆A处找到故障点。经进一步分析,确定为某条电缆因出现接地故障导致周围6条电缆出现短路现象。
3、低压电缆故障的解决方法
3.1电缆故障测试仪
采用“冲闪法”的原理进行测试,先测量距离,然后查找路径,接着精确定位。该方法在过去查找电缆故障中起了很大的作用,但多用于检测绝缘材料为油浸纸的电缆。近些年来,电缆的绝缘材料不断更新,如聚乙烯、交联材料等。加上当前的低压电缆长度有限,埋设比较随意且深度较浅,在外力的作用下很容易被破坏,电缆故障测试仪逐渐不能适应新的要求。所以有必要研究一种新的故障测试工具,在此介绍一种DW型低压电缆故障测试定位系统。
3.2DW型低压电缆故障测试定位系统
①简介。该系统主要由测距仪和定位仪组成,实现了自动化、智能化,不需要测试人员对故障波形进行分析,测距仪能够自动对故障点展开测试,并将结果报出。其质量轻、体积小,方便携带,在野外也能测试;定位仪通过跨步电压原理和电磁感应原理,能够实现电缆埋设路径、深度和故障点的同步定位。②优势。该系统的优势主要体现在:不需要使用其他辅助设备,操作简单,个人就可完成;能够使用多种测试方法,以提高测试的精确度;可将测试信息直接显示在仪器上;受地下情况影响较小,测试现场的安全性较高,不会伤害到测试人员;价格适中,用户容易接受。③低压电缆故障特征。整条电缆被烧断或某一相被烧断,此类故障造成配电柜上的电流继电器动作,电缆在故障处损坏相当严重;电缆各相都短路。对于这两种情况,只需手持接收机沿路径(路径可边走边测)走上一遍,即可确定故障点。如果电缆只有一相断路,电流继电器动作,故障点损伤较轻但表露较明显。此时发射机发出的信号在此泄漏较少,用定位仪故障定位时,指示范围较窄,这时可先用测距仪测出故障点大概距离,再用定位仪定位也很方便。④系统应用。目前,广大的电力电缆故障测试仪的用户所使用的以“冲闪法”为基础的电缆故障测试仪,在解决低压电缆的低阻故障和死接地故障时,一般都能用测距仪较方便地粗测出故障点的距离,但故障点定位还是要用打火、放电、听声音这一方法,同时该类仪器的路径仪和定点仪是分开的,这就造成了找准路径时无法同步定点,而定点时又往往走偏路径,所以应用有限。DW型电缆故障定位仪从实用性出发,恰好弥补了上述使用缺陷,它可对电缆的“故障点定位、埋深、路径”同步进行测试。仪器对故障、路径、埋深的指示非常直观,不需要做技术分析,也完全不依赖操作者的经验。使本来繁琐的故障测试工作变成一件轻松有趣的事,所以广大的“冲闪法”电缆仪用户,如果再拥有一台DW型电缆故障定位仪,加上原有的测距仪,就可组成一套较完美的低压电缆故障测试仪。同时对高压电缆的低阻、断路故障也可快速定点,提高工效数倍。
4、结束语
电力电缆具有诸多优势,在实际中应用越来越广,但随着用电量的增加,电力系统运行难度增加。而且还有其他人为、环境因素影响,电缆极易出现故障。民用低压电缆一旦发生故障,必将影响到正常生活,所以应及时查找出故障点和故障原因,并采取措施解决。
参考文献
[1]李升.电力电缆故障种类及故障判断与查找[J].经济师,2010,20(7):109-110.
[2]赵贵平.低压电缆故障的解决方法[J].中国科技纵横,2013,24(19):180-182.
[3]付兵.浅析电力电缆故障测试技术[J].广东科技,2012,24(17):125-126.
【关键词】民用低压电力电缆;电缆故障查找;测试定位系统
引言
随着电网事业的不断进步,电力电缆的应用逐渐增多,与架空线路不同,电缆多埋于地下。其优势在于节省空间、绝缘性好,受自然环境影响较小,不足之处在于检修困难,一旦发生故障,不易查找原因,常因此而耽误处理时机。35KV以下的为低压电力电缆,多为民用,在某些城乡地区,为迅速弄清楚故障原因,必须掌握科学的方法。大面积开挖这种方式不太现实,如何运用现代高科技及时找出故障原因,并采取相应的解决对策是当前考虑的重点。
1、民用低压电力电缆故障及其形成原因分析
1.1分类
从实践中可知,高压电缆故障主要是高阻故障,包括闪络、泄露两种。而低压电缆仅有短路、断路和开路三种,电缆在运行中一旦开路,测量中可能会出现高阻现象;短路故障较为常见,当某处的实际测量阻抗低于10Ω时发生故障,即为短路,数字万用表可直接测量。以开路故障为例,可如此判断:高阻时利用低压脉冲测量电缆长度,如果小于实际长度或其中有一相长度比其他相小,则可能是开路故障。
1.2原因分析
引起低压电力电缆故障的原因有很多,如电缆自身质量问题,与以往相比,出厂制造工艺越来越高,通常不会引起故障。绝缘老化是主要原因,长期工作,加上周围环境电压或温度过高,很容易引起电缆局部放电,逐渐老化直至发生故障。有些塑料绝缘电缆埋于地下,可能被地下水浸泡,以至于绝缘击穿;安装缺陷,在埋设电缆时如果达不到标准要求,极易出现事故。如某地10KV电缆埋设工作,现场条件较差,施工人员忽视了很多细节,如清洁不彻底、附件质量不合格、安装尺寸错误、导体连接不符标准等;施工中的机械损伤,在土建工程中,机械开挖时很容易破坏电缆,致使多半故障都不能引起保护动作,最终被地下潮气侵入发生故障。
2、如何检测查找定位低压电缆故障
2.1常用的几种检查方法
当电力电缆发生故障后,常遵循3个步骤查找原因:一是诊断故障的性质,即在了解故障电缆的运行情况后,用兆欧表和万用表判断其性质;二是故障初测,即根据性质选择适宜的方法进行初测;三是故障定点,根据前面所得的信息,进一步确定故障具体点。以下介绍两种常用的故障检查方法:①低压脉冲法。即雷达法,将低压脉冲讯号注入到所查电缆中,脉冲在内部传播的过程中,遇到断线点或短路点时或产生一定的反射,仪器会自动记录。通过反脉冲的极性可初步确定故障性质,当故障性质和发射脉冲极性相反时是短路,相同时是断路。该方法在查找低阻故障中颇为适用,可有效检测出两相短路并接地、单相低阻接地等故障。无需太多的设备,接线简单且安全性有所保障。②电桥法。操作简单,有很高的精确度,特别是用于检测一些低阻、低压脉冲反射不明显的故障,能起到较好的效果。但其多在重点故障中使用,且只适合单相或两相的接地故障,另外还需明确故障电缆的长度等信息。电阻电桥法是其中较为常用的一种,因为电缆越长,电阻越大,在检查故障相电缆时,利用此原理可得出端部和故障点间的电阻。然后与无故障相作比较,以确定其间距离。在断路故障下,直流电桥测量臂难以形成直流通路,电阻电桥法也就不能测出故障距离,需改用其他方法。
2.2實例分析
2014年5月22日晚,某工地一工民建筑楼局部停电,严重影响了人们生活。检修人员接到通知后,利用电缆故障测试仪对故障点进行测寻。因为没有稳定波显示,很难得出有用的结果。于是检测人员采取高压放电的方法进行精测,1h后在电缆A处找到故障点。经进一步分析,确定为某条电缆因出现接地故障导致周围6条电缆出现短路现象。
3、低压电缆故障的解决方法
3.1电缆故障测试仪
采用“冲闪法”的原理进行测试,先测量距离,然后查找路径,接着精确定位。该方法在过去查找电缆故障中起了很大的作用,但多用于检测绝缘材料为油浸纸的电缆。近些年来,电缆的绝缘材料不断更新,如聚乙烯、交联材料等。加上当前的低压电缆长度有限,埋设比较随意且深度较浅,在外力的作用下很容易被破坏,电缆故障测试仪逐渐不能适应新的要求。所以有必要研究一种新的故障测试工具,在此介绍一种DW型低压电缆故障测试定位系统。
3.2DW型低压电缆故障测试定位系统
①简介。该系统主要由测距仪和定位仪组成,实现了自动化、智能化,不需要测试人员对故障波形进行分析,测距仪能够自动对故障点展开测试,并将结果报出。其质量轻、体积小,方便携带,在野外也能测试;定位仪通过跨步电压原理和电磁感应原理,能够实现电缆埋设路径、深度和故障点的同步定位。②优势。该系统的优势主要体现在:不需要使用其他辅助设备,操作简单,个人就可完成;能够使用多种测试方法,以提高测试的精确度;可将测试信息直接显示在仪器上;受地下情况影响较小,测试现场的安全性较高,不会伤害到测试人员;价格适中,用户容易接受。③低压电缆故障特征。整条电缆被烧断或某一相被烧断,此类故障造成配电柜上的电流继电器动作,电缆在故障处损坏相当严重;电缆各相都短路。对于这两种情况,只需手持接收机沿路径(路径可边走边测)走上一遍,即可确定故障点。如果电缆只有一相断路,电流继电器动作,故障点损伤较轻但表露较明显。此时发射机发出的信号在此泄漏较少,用定位仪故障定位时,指示范围较窄,这时可先用测距仪测出故障点大概距离,再用定位仪定位也很方便。④系统应用。目前,广大的电力电缆故障测试仪的用户所使用的以“冲闪法”为基础的电缆故障测试仪,在解决低压电缆的低阻故障和死接地故障时,一般都能用测距仪较方便地粗测出故障点的距离,但故障点定位还是要用打火、放电、听声音这一方法,同时该类仪器的路径仪和定点仪是分开的,这就造成了找准路径时无法同步定点,而定点时又往往走偏路径,所以应用有限。DW型电缆故障定位仪从实用性出发,恰好弥补了上述使用缺陷,它可对电缆的“故障点定位、埋深、路径”同步进行测试。仪器对故障、路径、埋深的指示非常直观,不需要做技术分析,也完全不依赖操作者的经验。使本来繁琐的故障测试工作变成一件轻松有趣的事,所以广大的“冲闪法”电缆仪用户,如果再拥有一台DW型电缆故障定位仪,加上原有的测距仪,就可组成一套较完美的低压电缆故障测试仪。同时对高压电缆的低阻、断路故障也可快速定点,提高工效数倍。
4、结束语
电力电缆具有诸多优势,在实际中应用越来越广,但随着用电量的增加,电力系统运行难度增加。而且还有其他人为、环境因素影响,电缆极易出现故障。民用低压电缆一旦发生故障,必将影响到正常生活,所以应及时查找出故障点和故障原因,并采取措施解决。
参考文献
[1]李升.电力电缆故障种类及故障判断与查找[J].经济师,2010,20(7):109-110.
[2]赵贵平.低压电缆故障的解决方法[J].中国科技纵横,2013,24(19):180-182.
[3]付兵.浅析电力电缆故障测试技术[J].广东科技,2012,24(17):125-126.