浅谈新时期电力电缆的解决措施

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  摘 要:随着电力、能源行业的发展,各种电缆越来越多地运用到生产生活的各个领域,而且一般都埋入地下,当电缆发生故障后,如何快速准确的查找故障点,尽快恢复供电,是长期困擾我们的难题。
  关键词:电力电缆;运用;作用;方法;措施
  一、电力电缆的运用
  在所有经济活动和社会生活中的不可缺少性在现代社会中,凡有人群生活的地方,凡有生产、交通以及一切经济活动的场合,凡在宇宙空间、地下、海洋等一切需要探索、开发的所有活动中,以及任何一项科技开发创新项目的研制活动中,都离不开电力和电磁波的应用。而电及电磁波的发生、传输及应用都必须采用电线电缆来作为连接、传输的部件或作为主机的绕组材料。事实上,一切工业生产、交通运输、建筑工程和设施、现代农业和科研、军工装备或军事设施、太空、海洋的探测以及社会生活(包括每一个家庭和人们的日常生活)都与电线电缆产品息息相关。
  二、电线电缆在电力企业中的重要性
  要求产品安全可靠运行对电线电缆尤为重要在电力或信息系统的网络中,电线电缆产品是按系统的大小、高低分级分布着设置并延长度不断延伸的构件。即在一个系统中从高到低、从大容量到小容量都是还有,电线电缆是沿长度方向分布在整个区域内的,它不象电机、变压器或信息发射设备、程控交换机等装在某一个“节点”上,容易控管和维护;如果某一个“节点”出现故障,一般不会涉及到其他“节点”,加上电线电缆产品一般是不能维修的,只能更换。因此,电线电缆产品的长期安全可靠运行就特别重要。
  三、电缆故障的方法
  1、电桥法
  在电缆线路测试端,将良好相和故障相导体分别作为电桥的两个桥臂接在测试仪器上,将另一端两相导体跨接以构成回路。调节电桥,当电桥平衡时,对应桥臂电阻乘积相等,而作为电桥两个桥臂的电缆导体的电阻值与其长度成正比,于是可把电缆导体电阻之比转换为电缆长度之比,根据电桥上可调电阻和标准电阻数值,即可出电缆故障点初测距离。主要用于电阻值在100kΩ以下的单相、两相、三相以及相间短路(接地)故障。一般不宜用于测试高阻和闪络故障。由于电桥法主要根据现场电压表和电阻比人工计算电缆故障距离,其准确度不高,不在港区范围内使用。
  2、脉冲法
  脉冲法是应用脉冲波技术进行电缆故障测距的方法。其中又分为低压脉冲反射法、直流高压闪络测试法、冲击高压闪络测试法三种。
  低压脉冲法工作原理为在测试端注入一低压脉冲波,脉冲波沿电缆传播到故障点产生反射再回送到测试仪器,一起记录了发射波脉冲波与反射脉冲波的时间间隔Δt,已知脉冲波在电缆中传播速度V,即可计算出故障点距离。
  直闪法工作原理为,在测试端对电缆线路故障相施加直流电压,当电压升到一定值时,故障点发生闪络放电,利用闪络放电产生的脉冲波及其反射波在一起上的记录的时间间隔Δt,从而计算出故障点距离。
  在实际工作过程中我们发现,电缆故障总体来说主要为高电阻故障和低电阻故障。脉冲法中的低压脉冲法和冲闪法在解决低阻、高阻电缆故障中,精确度高,不受人工因素的影响,所以成为电缆故障测寻的主要应用方法。
  三、电缆故障仪的应用
  1、脉冲反射
  脉冲反射仪发出的低压脉冲沿着电缆传输。当脉冲信号到达电缆阻抗发生变化的位置时,就会对这种阻抗发生变化反射。通过观察显示仪上的这些反射,就可以确定到反射点的距离。电缆脉冲反射仪主要由脉冲发生器和阴极示波器组成。这种示波器通常要求提供特殊的电路,以确定距离,并针对不同的距离范围改变脉冲宽度。脉冲产生后,被施加在有均匀分布电容的电缆上,当阻抗发生变化时脉冲反射就发生了。上升的反射信号代表高阻抗变化;下降的反射信号代表低阻抗变化。当反射处的阻抗高于电缆特征阻抗时,信号是上升的。当反射处的阻抗低于电缆特征阻抗时,信号是下降的。
  2、弧反射
  由于脉冲反射仪发出的低脉冲信号在高阻故障点不发生反射,而直接到达电缆末端形成开路反射,因而在抵压情况下只能测一个“完好”电缆的轨迹波形。因此对于高阻故障,利用弧反射方式通过高压冲击器,对故障点进行冲击放电,使故障点产生电弧,形成瞬间的短路状态(小于50欧姆)。此时,脉冲反射仪通过耦合器与故障电缆连接,并在产生电弧的时候,触发装置触发脉冲信号,在电弧点(瞬时短路点)形成短路反射,并将故障波形以下降的信号显示在脉冲反射仪上。在弧反射法下测得的短路反射波形与在低压脉冲法下测得的开路反射波形将自动同时显示在脉冲反射仪上,两条轨迹波形在故障点会有明显的分离,分离点即为故障点,故障点的距离也自动显示在脉冲反射仪上。
  四、如何解决电缆故障的措施
  在电缆故障仪使用后,查找电缆故障的效率比以前有很大的提高。但随着使用时间的增加,也发现了一些问题。电缆故障仪在测寻高压电缆故障时,准确度很高,可以达到90%左右,但在测寻低压电缆方面还有所欠缺。低压电缆由于绝缘性能和屏蔽性能较高压电缆相差甚大,所以在使用故障仪测寻时经常会受到干扰,导致测量故障点不明显,距离误差大。
  在电缆故障测寻的过程中不能一味的使用技术设备,还要结合平时实际工作中的经验。在长期的电缆故障点测寻中我们了解到,电缆故障发生点大多集中在道路过路预埋管两侧、电缆中间头位置、施工外力破坏这几个方面。这就需要在寻找电缆故障之前,弄清楚电缆路由情况,中间头位置和过路管位置,进行重点区域重点测寻的原则,配合电缆故障仪和精定点仪进行查找。同时,还要求在电缆头制作技术水平、日常的供电运行管理以及对施工现场电缆路由的保护方面严格管理,避免不必要的电缆故障的发生。
  五、结语
  总之,广大用电企业、单位在日常生产中很少接触到高压电缆的维护,因为高压电缆的维护权一般是由地市级的电力部门专门负责维护的。而低压电缆的数量要远远大于高压电缆的数量,对于企业、厂矿单位、住宅小区、科研院所、较发达的乡镇农村、大专院校、一些中小城市、县级供电局来说,对低压电缆故障的解决,才是他们最关心的。事实上低压电缆用户需要的是一种操作简单,携带方便,实用性强,价格便宜,适合野外操作的工具型测试仪。又因为低压电缆的绝缘强度较低,测试低压电缆的故障时如果用打火放电的方法来测,我们发现这种方法有时会造成二次故障,更为严重的是,经过打火放电以后会降低电缆的使用寿命,使故障发生率增加,这样就会严重影响到正常供电和生产。
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