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        電纜故障定位與故障排查方法

        發布日期:2019-08-13 作者: 點擊:

        電纜早在 150 年前就已經開始使用,目前更是由于其顯著的優點在世界上各國電力供電系統中有了廣泛的應用。電纜相比架空線而言,更加安全、可靠、受當地的氣候影響??;由于埋于地下,在城市布局上利于美化城市,可以優化廠礦布局。隨著我國世界影響力的擴大,經濟迅猛發展,城市規模不斷擴大,造成土地資源稀缺緊張,城鄉一體化又要求城市環境的美化,因此電力電纜在我國獲得了越來越廣泛的應用;但由于對電纜數量需求的爆發性增長,以及電纜在生產上,制造工藝、產品質量、安裝運行環境、管理維護等方面的原因,投入運行中的電纜,由于各種客觀主觀原因發生的故障變多。接下來就來為大家介紹電纜故障定位、電纜故障排查方法、造成電纜故障的原因?電纜故障預防方法。

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        電纜故障定位


        一、零電位法


        零電位法也就是電位比較法,它適應于長度較短的電纜芯線對地故障,應用此方法測量簡便精確,不需要精密儀器和復雜計算。測量原理如下:將電纜故障芯線與等長的比較導線并聯,在b、c兩端加電壓VE時,相當于在兩個并聯的均勻電阻絲兩端接了電源,此時,一條電阻絲上的任何一點和另一條電阻絲上的對應點之間的電位差必然為零,反之,電位差為零的兩點必然是對應點。因為微伏表的負極接地,與電纜故障點等電位,所以,當微伏表的正極在比較導線上移動至指示值為零時的點與電纜故障點等電位,即電纜故障點的對應點。S為單相閘刀開關,E為6E蓄電池或4節1號干電池,G為直流微伏表,測量步驟如下:


        1、先在b和c相芯線上接上電池E,再在地面上敷設一根與故障電纜長度相等的比較導線S,該導線要用裸銅線或裸鋁線,其截面應相等,不能有中間接頭。


        2、將微伏表的負極接地,正極接一根較長的軟導線,導線另一端要求在敷設的比較導線上滑動時能充分接觸。


        3、合上閘刀開關S,將軟導線的端頭在比較導線上滑動,當微伏表指示為零時的位置即為電纜故障點的位置。


        二、高壓電橋法


        高壓電橋法就是用雙臂電橋測出電纜芯線的直流電阻值,再準確測量電纜實際長度,按照電纜長度與電阻的正比例關系,計算出電纜故障點。


        該方法對于電纜芯線間直接短路或短路點接觸電阻小于1Ω的故障,判斷誤差一般不大于3m,對于故障點接觸電阻大于1Ω的故障,可采用加高電壓燒穿的方法使電阻降至1Ω以下,再按此方法測量。測量電路時,首先測出芯線a與b之間的電阻R1,R1=2RX+R其中RX為a相或b相至電纜故障點的一相電阻值,只為短接點的接觸電阻。再就電橋移到電纜的另一端,測出a1與b1芯線間的直流電阻值R2,則R2=2R(L-X) R,R(L-X)為a1相或b1相芯線至電纜故障點的一相電阻值。測完R1與R2后,再按圖3所示電路將b1與c1短路,測出b、c兩相芯線間的直流電阻值,則該組織的1/2為每相芯線的電阻值,用RL表示,RL=RX R(L-X),由此可得出故障點的接觸電阻值:R=R1 R2-2RL表,因此,故障點兩側芯線的電阻值可用下式表示:RX=(R1-R)/2,R(L-X)=(R2-R)/2。RX、R(L-X)、RL三個數值確定后,按比例公式即可求出故障點距電纜端頭的距離X或(L-X):X=(RX/RL)L,(L-X)=(R(L-2)在電纜的末端在測量每相芯線的電容電流Ia1、Ib2、Ic3的數值,以核對完好芯線與斷線芯線的電容之比,初步可判斷出斷線距離近似點。


        3、根據電容量計算公式C=I/(2ΠfU)可知,正電壓U、頻率f不變時,C與I成正比。因為工頻電壓的f(頻率)不變,測量時只要保證施加電壓不變,電容電流之比即為電容量之比。設電纜全長為L,芯線斷線點距離為X,則Ia/Ic=L/X,X=(IC/Ia)L。測量過程中,只要保證電壓不變,電流表讀書準確,電纜總長度測量精確,其測定誤差比較小。


        三、測聲法


        所謂測聲法就是根據故障電纜放電的聲音進行查找,該方法對于高壓電纜芯線對絕緣層閃絡放電較為有效。此方法所用設備為直流耐壓試驗機。其中TB為高壓試驗變壓器,C為高壓電容器,VE為高壓整流硅堆,R為限流電阻,Q為放電球間隙,L為電纜芯線。當電容器C充電到一定電壓值時,球間隙對電纜故障芯線放電,在電纜故障處電纜芯線對絕緣層放電產生“滋、滋”的火花放電聲,對于明敷設電纜憑聽覺可直接查找,若為地埋電纜,則首先要確定并標明電纜走向。查找時,將拾音器貼近地面,沿電纜走向慢慢移動,當聽到“滋、滋”放電聲Z大時,該處即為電纜故障點。使用該方法一定要注意安全,在試驗設備端和電纜末端應設專人監視。我公司生產的電纜故障定位儀不僅可以測聲,同時可以檢測磁信號,信號強度直觀同步顯示,能夠更快更準的定位電纜故障點。


        電纜故障排查方法


        電纜故障的產生一般為:外力破壞(電纜的整體性收到破壞),電纜中間頭、終端頭制作不正確,電纜的附件安裝不規范,以及生產廠家的工藝問題,運行環境等諸多因數導致了大量的各種各樣的綜合故障。


        按故障電阻值分為:低阻故障和高阻故障。傳統上把電纜故障點的直流電阻小于電纜特性阻抗稱為低阻故障,反之則稱為高阻故障。


        1、接地故障:埋入地下的電力電纜,當電纜絕緣由于各種原因,它的一線芯或數線芯被擊穿后接地,這種故障稱為接地故障,按脈沖反射儀測試波形劃分,一般接地電阻在1KΩ以下為低阻故障,以上為高阻故障。這是電力電纜常見的故障。


        2、短路故障:電力電纜線芯之間絕緣完全破損形成短路,或線芯之間電阻一般情況下不小于10Ω。此類故障稱為短路故障。這種故障只要電力電纜質量合格,安裝時沒有出現過機械損傷,作為地埋式電力電纜這種故障出現幾率較小。


        3、斷線故障:電力電纜的一線芯或數線芯斷裂而產生的故障,通常是由于電纜線芯被短路電流燒斷或外力破壞引起。在過去的工作經歷中,城市基礎設施反復修改時,由于外力造成的此類故障特別多。但是,由于這類故障比較容易發現,也常常暴露在光天化日之下,容易發現和處理。


        4、閃絡故障:電力電纜在進行試驗時,由于絕緣存在間隙放電,造成絕緣擊穿,此為擊穿故障;在某些情況下,絕緣擊穿后又恢復正常,及時提高試驗電壓也不再擊穿,此為封閉性故障,雖然該故障點仍能通電,沒有形成短路,但此時的電纜仍然存在故障。這兩種故障都屬于閃絡故障。該故障大多情況發生在電纜接頭或終端內,主要表現為:當試驗電壓升到某一值時,電纜泄露電流突然升高,并且測量表針呈規律性擺動,降低電壓時現象消失,測量絕緣電阻值仍很高。這類故障也是較多的,但隱蔽性強,特別是有現場電纜接頭時,由于操作不注意,稍微再某個環節不到位,或某個工藝的疏忽,或者水氣沒有清除干凈,絕緣材料含雜質、有氣孔等等原因都會造成這類故障。這類故障隱蔽性較強,一般情況下很難發現,因此這類故障的發現與避免的控制關口就是安裝規程要求的電壓和程序進行實驗檢測,不能有絲毫馬虎,只有這樣才能防患于未然。

         

        造成電纜故障的原因?


        一、電纜故障原因


        電纜故障的Z直接原因是絕緣降低而被擊穿。導致絕緣降低的因素很多,根據實際運行經驗,歸納起來不外乎以下幾種情況:


        1、機械損傷


        安裝時損傷:


        ①在安裝時不小心碰傷電纜,機械牽引力過大而拉傷電纜,或電纜過度彎曲而損傷電纜;


        ②直接受外力損壞:


        在安裝后電纜路徑上或電纜附近進行城建施工,使電纜受到直接的外力損傷:


        ③間接受外力損壞:


        行駛車輛的震動或沖擊性負荷會造成地下電纜的鉛(鋁)包裂損;


        ④因自然現象造成的損傷:


        如中間接頭或終端頭內絕緣膠膨脹而脹裂外殼或電纜護套;因電纜自然行程使裝在管口或支架上的電纜外皮擦傷;因土地沉降引起過大拉力,拉斷中間接頭或導體。


        2、絕緣受潮

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        絕緣受潮后引起故障。造成電纜受潮的主要原因有:


        ①因接頭盒或終端盒結構不密封或安裝不良而導致進水;


        ②電纜制造不良,金屬護套有小孔或裂縫;


        ③金屬護套因被外物刺傷或腐蝕穿孔;


        3、絕緣老化變質


        電纜絕緣介質內部氣隙在電場作用下產生游離使絕緣下降。當絕緣介質電離時,氣隙中產生臭氧、硝酸等化學生成物,腐蝕絕緣;絕緣中的水分使絕緣纖維產生水解,造成絕緣下降。


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        過熱會引起絕緣老化變質。電纜內部氣隙產生電游離造成局部過熱,使絕緣碳化。電纜過負荷是電纜過熱很重要的因素。安裝于電纜密集地區、電纜溝及電纜隧道等通風不良處的電纜、穿在干燥管中的電纜以及電纜與熱力管道接近的部分等都會因本身過熱而使絕緣加速損壞。


        4、過電壓


        過電壓主要是指大氣過電壓(雷擊)和電纜內部過電壓。對實際故障進行的分析表明,許多戶外終端頭的故障是由大氣過電壓引起的。過電壓使電纜絕緣層擊穿,形成故障,擊穿點一般是存在材料缺陷。


        5、設計和制作工藝不良


        中間接頭和終端頭的防水、電場分布設計不周密,材料選用不當,工藝不良、不按規程要求制作會造成電纜頭故障。


        6、材料缺陷


        材料缺陷主要表現在三個方面。一是電纜制造的問題,鉛(鋁)護層留下的缺陷;在包纏絕緣過程中,紙絕緣上出現褶皺、裂損、破口和重疊間隙等缺陷;二是電纜附件制造上的缺陷,如鑄鐵件有砂眼,瓷件的機械強度不夠,其它零件不符合規格或組裝時不密封等;三是對絕緣材料的維護管理不善,造成電纜絕緣受潮、臟污和老化。


        7、護層腐蝕


        由于地下酸堿腐蝕、雜散電流的影響,使電纜鉛包外皮受腐蝕出現麻點、開裂或穿孔,造成故障。


        8、電纜的絕緣物流失


        油浸紙絕緣電纜敷設時地溝凸凹不平,或處在電桿上的戶外頭,由于起伏、高低落差懸殊,高處的絕緣油流向低處而使高處電纜絕緣性能下降,導致故障發生。


        電纜故障預防方法


        第一,打鐵還需自身硬,一定要選擇大品牌質量信得過的電纜。小路貨雖然買的便宜,但是用起來可能不會讓你省心。


        第二,防止電纜線路的外力破壞 。事實證明 電纜本身的故障很大一部分是由于外力機械損傷而造成的,為了防止電纜線路的外力破壞,電纜的施放敷設必須嚴格按照安全規程施工,嚴禁野蠻施工。


        第三,重視電纜線路的巡檢工作,制定相應的巡檢制度和巡檢周期 ,巡檢人員在巡檢中應認真填寫巡檢記錄,另外還要特別注意電纜線路周圍有無建筑及施工挖土情況。對于因施工挖掘而暴露的電纜應采取切實可行的防護措施。


        第四,選擇電纜通道應注意周圍環境,避免選擇附近土壤中含有酸,堿溶液等會使電纜受到腐蝕。


        第五,電纜頭的制作應由有經驗的專業技術人員按材料圖紙要求制作。


        第六,根據實際情況安排合理的檢修計劃,制定合理的檢修周期,并搖電纜絕緣給電纜做預防性試驗。


        本文網址:http://www.fqweigou.com/news/475.html

        關鍵詞:電纜故障定位

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