由于電纜運行超負荷,會增加電纜溫度,使電纜絕緣老化速度加快、電纜壽命大幅降低、電纜接頭等絕緣薄弱處容易出現擊穿。所以應以電纜敷設方式、運行條件、條數、周圍環境溫度來校核電纜允許載流量,并做出明確規定。為防止運行中的電纜載流量超過規定值,應實時監測電纜載流量,這樣可有效避免由于電纜長期超負荷運行,引發電纜故障。
電纜發生故障之前,經常會有局部溫升出現,安裝監測電纜運行溫度的裝置,可把電纜的運行溫度實時反映出來,這樣可更好地了解電纜運行情況,防止電纜出現過熱現象,在第一時間發現電纜隱患,避免電纜發生故障。
在選擇電纜時,應充分考慮使用環境,選擇與使用環境相符的電纜。在電纜敷設路徑的選擇上,應充分分析土壤資料,對土壤及地下水腐蝕度進行判斷,若侵腐嚴重,應在電纜外層加設外層防護,然后再采用耐腐管道裝設電纜,對埋設好的電纜,也應進行電纜腐蝕程度的了解,在必要時可把泥土掘開進行檢查。
可在電纜上加裝屏蔽管來強化電纜包皮絕緣周圍金屬部件的能力,應重視鉛包對大地及其他管線的電位差以及防止鉛包電解腐蝕,增強電纜的防電解腐蝕能力。
相比于傳統油紙絕緣電纜,交聯聚乙烯電纜承受溫升的能力要高于油紙絕緣電纜,并且這種電纜允許工作場強與載流量也明顯高于油紙絕緣電纜,并且高落差也幾乎影響不到這種電纜的敷設,因此油紙絕緣電纜與交聯聚乙烯電纜相比,交聯聚乙烯電纜應作為首選。
隧道敷設、電纜溝敷設、排管敷設以及直流敷設等是比較常見的電纜敷設方式。為更好地防止外力損傷電纜,在實際進行電纜敷設作業時,應充分考慮實際地面建筑與周圍環境情況,科學合理地選擇敷設方式,嚴格按敷設標準敷設,這樣可更好地保護電纜,防止電纜出現故障。
一、產品概述
1. 經過廣泛的市場調研,隨著國家加大對基礎能源設施的投資,兩網改造的完成,運行電纜的數量已急劇增加,城市化的快速發展帶來建設項目的大量增加,引起電纜故障大大增加,運行單位給用戶的承諾要求快速解決故障,保證供電。而市場上現有的電力電纜的故障測試儀器,盡管品種較多,但均顯笨、大、繁,操作不方便,難以快速掌握。
2. 因此,為解決現場故障查找難題,尤其是復雜波形分析之難題,本公司特組織技術力量研制新一代智能型電纜故障快速測試儀,以滿足現場故障檢測快速恢復供電之急需。
3. 技術的發展是無止境的,尤其是進入新的世紀后更是知識爆炸,技術跳躍式發展,信息技術、網絡技術必然且已經融入各行各業,甚至影響著我們的日常生活,那它當然地應該促進電纜故障的檢測技術向前發展。電纜故障的檢測大約經歷了:
電橋法 (五、六十年代)
低壓脈沖測試法(七、八十年代)
沖擊高壓閃絡法 (九十年代)
二次脈沖法 (新世紀伊始)
多次脈沖法(當下最有效簡便的測試方法)
二、主要功能特點:
1. 操作方面,人機界面友好,所有設置自動記憶,領導電力檢測儀器新潮流。
2. 用于一般35kV及以下各種電力電纜各種故障快速檢測,在全國技術最新,操作分析最方便,體積最小,便攜性最好。
3. 標配儀器采用ABS工程塑料外箱,在國際、國內市場體積最小、便攜性最好,抗震、耐磨、耐劃傷。
4. 反射式高分辨率液晶顯示屏,戶外現場使用清晰直觀。
5. 先進的測試波形自動同屏比較功能,測試波形與全長波形同屏比較等,大大提高了復雜波形的分析正確率。
6. 先進的無線感應式取樣傳感器,接線最簡單,徹底保證人、機安全。
7. 波形存儲、調用、打印功能,方便記錄、分析。
2.8 自動日歷,方便帶時間存貯測試數據與波形。8. 聲磁同步故障定點儀輔以高靈敏低噪聲耳機,直觀、快捷、準確,自動開關機。
9. 多頻、大功率、自動阻抗匹配路徑信號發生器,適應現場各種情況,接收部分自動開關機。
10. 定點儀內置高容量電池,既方便又安全。
三、主要技術指標:
1. 測量范圍:8.0m~50km
2. 測量最高分辨率:0.6m
3. 測量盲區:8m
4. 超高速A/D采樣頻率:50MHz自動選擇
5. 測量用低壓脈沖幅度:≥150V
6. 系統誤差:0.2m
主機初測誤差: 1%(相對)
8m (絕對誤差<1km時)
15m (絕對誤差>1km時)
7. 數字式一體無噪故障定點儀技術指標:7.1 多重硬軟件濾波處理,抗噪聲性能優異
7.2 定點儀定點誤差: ≤0.2m
7.3 定點儀電磁通道增益: ≥110dB(30萬倍)
7.4 定點儀聲音通道增益: ≥120dB(100萬倍)
7.5 先進的聲磁二合一高靈敏一體無噪抗干擾探頭(整體一體化結構)
7.6 高級監聽耳機,電子指示
8. 大功率路徑信號發生器主要技術指標
8.1 輸出功率:8W
8.2 輸出頻率:5.000kHz/62.500kHz
接收頻率:50Hz/5kHz/62.5kHz
8.3 具有可靠的過熱及過流、短路等保護措施
8.4 全功率自動阻抗匹配
8.5 單片機自動控制
9. 智能型電纜故障測試儀主機使用320X240反射式液晶顯示屏
10. 智能型電纜故障測試儀內存15組測試波形
11. 使用電源: 電纜故障測試儀主機和路徑信號發生器使用AC220V±10%電源
一體無噪定點儀內置9V高容量電池
手持多頻路徑儀內置9V高容量電池
12. 智能型電纜故障測試儀采用一箱式鋁合金箱結構。
首先在電纜終端處對電纜的故障相與非故障相短接,然后用單臂電橋在電纜始端對故障相與被短接的非故障相進行連接,最后測量非故障相電阻與故障相故障點之后的電阻,并相加兩者用它們的和來比故障相故障點之前電阻,綜合考慮電纜長度,就可把電纜故障點的詳細位置計算出來。
簡單、方便、高精確度是電橋法的主要優點,電橋法的缺點是在檢測高阻故障與閃絡性故障時,電橋法不適用,這主要是由于當故障電阻很高時,電橋電流通常都比較小,探測比較困難。另外,應用電橋法進行檢測作業時,應事先知道電纜長度,當遇到組成電纜線路的各電纜截面不同時,應先進行換算,然后再進行檢測。
在電纜故障中注入低壓脈沖,基于故障點的阻抗與其他點不匹配,低壓脈沖在電纜中傳播遇到故障點時,會有反射脈沖出現,依據發射脈沖與反射脈沖實際存在的往返時間差大小與脈沖具體傳播速度,便可把故障點的位置計算出來。由于測量電纜故障的儀器通常都是使用矩形脈沖,而矩形脈沖很容易形成,若在實際測量中,所得的反射脈沖重疊于發射脈沖,這樣區分就會很困難,故障點的具體距離也就不能測出,可以說這種檢測法具有一定檢測盲區。
在對電纜故障進行檢測的一些方法當中,施工人員應用十分廣泛的一種方法是沖擊高壓閃絡法。這 種方法的檢測原理是在故障電纜的開端地方施 加沖擊高壓,從而對發生故 障的地方進行十分迅速的擊穿,以及記錄下故 障地方一剎那電壓突跳的數據信息。在仔細研究電纜故障地方與電纜始末數 據信息耗費時間的基礎上對時間距離進行測試,從而得到故障的地方,以及執行解決對策。
對于二次脈沖法來講,其是有效應用形成一體化高壓發生器一剎那的沖擊高壓脈沖以及向電纜故障地方引送,在對故障地方有效刺穿的前提條件下,延長擊穿后故障地方形成電弧的不間斷時間。當然,需要清楚的是,在同一時間,一個觸發脈沖可以對二次脈沖自動觸 發裝置以及電纜檢測儀器的運行進行觸發,這樣對二次脈沖自動觸發裝置進行啟動的基礎 上 發射出兩個低 壓 脈沖,通過形成二次 脈沖的裝置后在檢測故障電纜上進行有效傳輸,從而對電纜進行擊穿。通過檢測儀器來查看電壓波形浮動的特點和形成電弧整個過程的反射波長,全面和系統記錄在檢測裝置的屏幕上,以及區別一系列種類的電流波動,其中,一個對電纜的實際長度進行體現;另一個對短路電纜故障的實際距離進行體現。
電力電纜故障發生的原因有哪些? 1.機械損傷 (1)直接受外力損壞:如進行城市建設,交通運輸,地下管線工程施工、打樁、起重、轉運等誤傷電纜。 &n...
電纜故障點不是計算出來的,是測試檢查出來 的
電纜故障指示器答:需要算量,補充主材計算主材費
有很多因素都會導致電纜出現故障,分析造成電纜故障的原因,有助于科學、合理地選擇電纜故障檢測方法,快速查找電纜故障點,經過長期實踐總結,發現機械損傷、過負荷運行、電纜頭故障以及絕緣受潮是造成電纜故障的主要原因。
在敷設電纜時,拉力過大或過度彎曲都有可能損壞絕緣與防護層以及在運輸電纜時,外力直接作用于電纜也會誤損傷電纜,造成電纜機械損傷。
電纜長期運行在過負荷狀態時,電纜實際溫度會明顯升高,電纜會出現過熱現象,使電纜老化加速,甚至擊穿電纜絕緣薄弱部位。
電纜最常出現故障的部位為電纜中間連接頭部位或終端頭部位,下面為電纜頭故障的具體表現:(1)電纜制作工藝存在問題,致使雜質、氣隙混入電纜頭內部,這樣的電纜在投入運行后,由于受到了強電場的作用,電纜內部雜質會出現游離現象,引發樹枝放電,造成電纜故障;(2)電纜接頭處的金屬屏蔽,不能有效接地,致使電纜接地電阻過大,形成高感應過電壓,致使擊穿電纜部分絕緣,引發電纜故障。
絕緣受潮是我們比較常見的電纜故障,電纜絕緣電阻過低與泄漏電流過大是其具體表現,以下為電纜絕緣受潮的主要原因:(1)電纜中間接頭密封不良或終端接頭密封不良,造成外部潮氣侵入電纜,對電纜絕緣造成破壞;(2)電纜自身質量不合格,在電纜包鉛或包鋁制造過程中有砂眼或裂紋存在;(3)異物刺穿電纜護套,化學物腐蝕電纜護套或電解物腐蝕電纜護套,致使保護層失去保護功效。
對于直接短路或斷線故障用萬用表可直接測量判斷;對于非直接短路和接地故障,用兆歐表遙測芯線間絕緣電阻或芯線對地絕緣電阻,根據其阻值可判斷故障類型。
1、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故障點等電位,即故障點的對應點。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。
2、電橋法
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-X)/RL)L,式中L為電纜的總長度。采用電橋法時應保證測量精度,電橋連接線要盡量短,線徑要足夠大,與電纜芯線連接要采用壓接或焊接,計算過程中小數位數要全部保留。
3、電容電流測定法
電纜在運行中,芯線之間,芯線對地都存在電容,該電容是均勻分布的,電容量與電纜長度呈線性比例關系,電容電流測定法就是根據這一原理進行測定的,對于電纜芯線斷線故障的測定非常準確。測量電路如圖4所示,使用設備為1-2kVA單相調壓2S一臺,1~100mA、0。5級交流毫安表一只。測量步驟:
1)首先在電纜首端分別測出每相芯線的電容電流(應保持施加電壓相等)Ia、Ib、Ic的數值。
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。
4、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。在雜音最小時,借助耳聾助聽器或醫用聽診器等音頻放大設備進行查找。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"放電聲最大時,該處即為故障點。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。
正確判斷電纜故障性質,十分有益于電纜故障點的快速檢測,按照當前的電纜故障檢測技術與故障點絕緣電阻值情況,可把常見電纜故障類型分為下列三種:
這類故障通常是指電纜與電纜間或電纜對地的電阻值在規定值范圍內,但實際工作電壓無法向終端傳輸或雖然也有部分電壓傳輸到終端,但幾乎沒有負載能力,這些都屬于開路故障,在實際生產中,我們見到的斷線故障屬于一種特殊的開路故障。
當電纜與電纜間的絕緣有損壞現象或電纜對地的絕緣有損壞現象時,電纜絕緣電阻必然會減小,在電纜絕緣電阻比十倍電纜特性阻抗還要小的情況下,我們稱這種故障為低阻故障。在測量低阻故障時,可用低壓脈沖反射法。
當電纜與電纜間或電纜對地的絕緣電阻比正常值低很多,但比十倍電纜特性阻抗大時,我們把這種電纜故障稱作高阻故障。對高阻故障的測量,不能使用低壓脈沖反射法,按照高阻故障具體性質的不同,又可把高阻故障的性質分為泄漏性與閃絡性兩種。
電纜故障可概括為接地、短路、斷線三類,其故障類型主要有以下幾方面:
1、三芯電纜一芯或兩芯接地。
2、二相芯線間短路。
3、三相芯線完全短路。
4、一相芯線斷線或多相斷線。
電力電纜相比于架空輸電線路,其優點主要為投資小、運行可靠、布局方便等。隨著我國城鎮化建設的逐步推進,各種電網改造工程也在如火如茶地進行,電力系統中電力電纜的應用量逐年增大并且應用范圍越來越廣,但電力電纜不易接頭,具有復雜的施工工藝,易形成施工質量隱患,加之電力電纜多在地下埋設,其工作環境比較惡劣,電纜故障時有發生。一旦電纜發生故障,會直接影響到電網供電,給人們的生產生活造成嚴重損失,因此各供電企業也越來越重視電力電纜故障原因的分析與檢測方法的研究。
電纜故障的最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、外力損傷。由近幾年的運行分析來看,尤其是在經濟高速發展中的海浦東,現在相當多的電纜故障都是由于機械損傷引起的。比如:電纜敷設安裝時不規范施工,容易造成機械損傷;在直埋電纜上搞土建施工也極易將運行中的電纜損傷等。有時如果損傷不嚴重,要幾個月甚至幾年才會導致損傷部位徹底擊穿形成故障,有時破壞嚴重的可能發生短路故障,直接影響電用電單位的安全生產。
2、絕緣受潮。這種情況也很常見,一般發生在直埋或排管里的電纜接頭處。比如:電纜接頭制作不合格和在潮濕的氣候條件下做接頭,會使接頭進水或混入水蒸氣,時間久在電場作用下形成水樹枝,逐漸損害電纜的絕緣強度而造成故障。
3、化學腐蝕。電纜直接埋在有酸堿作用的地區,往往會造成電纜的鎧裝、鉛皮或外護層被腐蝕,保護層因長期遭受化學腐蝕或電解腐蝕,致使保護層失效,絕緣降低,也會導致電纜故障。
4、長期過負荷運行。超負荷運行,由于電流的熱效應,負載電流通過電纜時必然導致導體發熱,同時電荷的集膚效應以及鋼鎧的渦流損耗、絕緣介質損耗也會產乍附加熱量,從而使電纜溫度升高。長期超負荷運行時,過高的溫度會加速絕緣的老化,以至絕緣被擊穿。尤其在炎熱的夏季,電纜的溫升常常導致電纜絕緣薄弱處首先被擊穿,因此在夏季,電纜的故障也就特別多。
5、電纜接頭故障。電纜接頭是電纜線路中最薄弱的環節,由人員直接過失(施工不良)引發的電纜接頭故障時常發生。施工人員在制作電纜接頭過程中,如果有接頭壓接不緊、加熱不充分等原網,都會導致電纜頭絕緣降低,從而引發事故。
6、環境和溫度。電纜所處的外界環境和熱源也會造成電纜溫度過高、絕緣擊穿,甚至爆炸起火。
7、電纜本體的正常老化或自然災害等其他原因。
總之,隨著我國電網規模的不斷擴大,電力電纜的使用范圍越來越廣,要想更好地防范、處理電纜故障,我們就必須了解電纜故障性質與故障分類,明確電纜故障產生原因,掌握電纜故障檢測方法,并采用科學、合理的對策來防范電纜故障,只有這樣才能有效防止各類電纜故障,更好地保障我國電力供應的連續性、可靠性,促進我國電力事業的長期健康可持續發展。 2100433B
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評分: 4.5
電力電纜在電力系統中得到廣泛運用的同時,其也存在一系列的故障。本文當中,主要對電力電纜常出現的幾種故障進行分類,分析其出現的原因,并對電力電纜故障的防范提出自己的一些觀點,以供大家參考。
電纜故障檢測儀、高壓電纜故障測試儀、電纜故障儀、定點儀、路徑儀、電纜故障尋徑儀、電纜故障尋蹤儀、便攜式電纜故障定位系統、電纜故障閃測儀、電纜故障定點儀、電纜路徑儀
電纜故障定位儀工作原理
電力電纜故障測試儀由電力電纜故障測試儀主機、電纜故障定位儀、電纜路徑儀三個主要部分組成。電纜故障測試儀主機用于測量電纜故障故障性質,全長及電纜故障點距測試端的大致位置。電纜故障定點儀是在電纜故障測試儀主機確定電纜故障點的大致位置的基礎上來確定電纜故障點的精確位置。對于未知走向的埋地電纜,需使用路徑儀來確定電纜的地下走向。電力電纜故障進行測試的基本方法是通過對故障電力電纜施加高壓脈沖,在電纜故障點處產生擊穿,電纜故障擊穿點放電的同時對外產生電磁波并同時發出聲音。
(二次脈沖法)在電纜故障定位中的應用的工作原理:首先使用一定電壓等級、一定能量的高壓脈沖在電纜的測試端施加給故障電纜,讓電纜的高阻故障點發生擊穿燃弧。同時,在測試端加入測量用的低壓脈沖,測量脈沖到達電纜的高阻故障點時,遇到電弧,在電弧的表面發生反射。由于燃弧時,高阻故障變成了瞬間的短路故障,低壓測量脈沖將發生明顯的阻抗特征變化,使得閃絡測量的波形變為低壓脈沖短路波形,使得波形判別特別簡單清晰。這就是我們稱之為的“二次脈沖法”。接收到的低壓脈沖反射波形相當于一個線芯對地完全短路的波形。將釋放高壓脈沖時與未釋放高壓脈沖時所得到的低壓脈沖波形進行疊加,2個波形會有一個發散點,這發散點就是故障點的反射波形點。這種方法把低壓脈沖法和高壓閃絡技術結合在一起,使測試人員更容易判斷出故障點的位置。與傳統的測試方法相比,二次脈沖法的先進之處,是將沖擊高壓閃絡法中的復雜波形簡化為最簡單的低壓脈沖短路故障波形,所以判讀極為簡單,可準確標定故障距離。
采用雙沖擊方法延長燃弧時間并穩弧,能夠輕易地定位高阻故障和閃絡性故障。三次脈沖法技術先進,操作簡單,波形清晰,定位快速準確,已經成為高阻故障和閃絡性故障的主流定位方法。三次脈沖法是二次脈沖法的升級,其方法是首先在不擊穿被測電纜故障點的情況下,測得低壓脈沖的反射波形,緊接著用高壓脈沖擊穿電纜的故障點產生電弧,在電弧電壓降到一定值時觸發中壓脈沖來穩定和延長電弧時間,之后再發出低壓脈沖,從而得到故障點的反射波形,兩條波形疊加后同樣可以發現發散點就是故障點對應的位置。由于采用了中壓脈沖來穩定和延長電弧時間,它比二次脈沖法更容易得到故障點波形。相對于二次脈沖法由于三次脈沖法不用選擇燃弧的同步時長,操作起來也跟加簡便。
RT-213X電纜故障查找儀由RT-2133電纜故障測試儀主機、RT-2132J電纜故障定位儀、RT-2132F電纜路徑儀三個主要部分組成。RT-2133電纜故障測試儀主機用于測量電纜故障故障性質,被測電纜全長及電纜故障點距測試端的大致位置。RT-2132J電纜故障定點儀是在電纜故障測試儀主機確定電纜故障點的大致位置的基礎上來確定電纜故障點的精確位置。而對于未知走向的埋地電纜,則需使用電纜路徑儀來確定地下電纜的走向。若已知地下電纜的具體走向,可不使用電纜路徑儀。RT-2133電纜故障測試儀主機可與筆記本電腦直接相連,便于管理與操作。