电缆故障定位[文].pdf
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"电缆故障定位" 电缆故障定位是电力系统中非常重要的一部分。电缆作为电能传输的介质,具有受环境影响小、可靠性高、占地少和美化城市等优点,而在电缆运行过程中,会产生各种故障,如断线故障、低阻故障、高阻故障、泄漏性故障和闪络性故障等。为快速查找故障点的位置、缩短故障修复时间,必须使用专用的电缆故障查找仪器和正确的方法。 电缆故障的分类方法比较多,本文将电力电缆故障分为断线故障、低阻故障和高阻故障三种类型。断线故障即开路故障,指电缆各芯绝缘均良好,但有一芯或数芯导体不连续。低阻故障即低电阻接地或短路故障,指电缆一芯或数芯对地绝缘电阻或芯与芯之间的绝缘电阻低于10Zc(Zc为电缆波阻抗,约为1050Ω),导体连续性良好。高阻故障即高电阻接地或短路故障,指电缆一芯或数芯对地绝缘电阻或芯与芯之间的绝缘电阻低于正常值很多,但高于10Zc,且导体连续性良好。 电缆故障定位主要有预定位和精确定位两个重要环节。预定位是利用发射脉冲和故障点反射脉冲的时间差与故障点距离成正比的原理确定故障点的距离。精确定点是根据路径和距离找到故障点的大概方位,然后使用声磁同步法或音频感应法等方法进行最后一步的定点。 电缆故障预定位总体上可以分为两大类:阻抗法和行波法。阻抗法测量从首端到故障点之间的阻抗,然后利用特定的故障定位方程进行预定位。行波法测量波从首端到故障点往返一次的时间,用这个时间乘以波传播的速度就得到两倍的故障距离。 阻抗法包括电桥法和分布参数计算高阻故障法。电桥法用四臂电桥测出电缆芯线的直流电阻或交流电容,再准确测量电缆实际长度,按照电缆长度与电阻或电容的正比例关系,计算出故障点。分布参数计算高阻故障法以分布参数线路理论为基础,推导出故障测距方程,其原理简述为:对带有高阻故障的电缆施加正弦高压信号,使高阻故障点闪络,此时故障点的高阻故障就变为电弧电阻。因电弧呈现电阻性,流过故障点的电流和故障点两端的电压同相位,采集线路首端的电压与电流后,基于分布参数线路理论就可以求出沿线路各点的电压与电流,从而定位故障点。 行波法包括驻波法和现代法。驻波法是将电力电缆作为高频传输线,利用传输线上的驻波谐振现象对电缆的断线故障和相间或相对地电阻值较低的一类故障进行测量,目前已很少使用。现代法(也称脉冲反射法)包括低压脉冲反射法(也称为雷达法)、高压脉冲电流法(包括直闪法和冲闪法)、高压脉冲电压法(包括直闪法和冲闪法)和二次脉冲法。低压脉冲反射法适用于低阻故障和断线故障,并可测试电缆的全长和行波在电缆中的传播速度。 电缆故障精确定点方法有声磁同步法和音频感应法。声磁同步法向故障相电缆中加高压脉冲信号,故障点击穿后冲击放电时会产生声音信号, 同时放电电流会在电缆周围产生脉冲磁场信号,传感器感应到声音和磁场信号并记录下来。音频感应法是通过音频信号来检测电缆中的故障点。
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