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電纜故障點(diǎn)的四種實(shí)用測定方法

更新時間:2018-07-31   點(diǎn)擊次數(shù):2573次

一、電纜故障的種類與判斷

無論是高壓電纜或低壓電纜,在施工安裝、運(yùn)行過程中經(jīng)常因短路、過負(fù)荷運(yùn)行、絕緣老化或外力損壞等原因造成故障。電纜故障分為接地、短路、斷線三類。三芯電纜故障類型主要有以下幾方面:一芯或兩芯接觸;二相芯線間短路;三相芯線*短路;一相芯線斷線或多相斷線。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池故障,用兆歐表遙測芯線間絕緣電阻或芯線對地絕緣電阻,根據(jù)其阻值可判定故障類型。

二、電纜故障點(diǎn)的查找方法

1、測聲法所謂測聲法就是根據(jù)故障電纜放電的聲音進(jìn)行查找,該方法對于高壓電纜芯線對絕緣層閃絡(luò)放電較為有效。此方法所用設(shè)備為直流耐壓試驗(yàn)機(jī)。電路接線如圖1所示,其中SYB為高壓試驗(yàn)變壓器,C為高壓電容器,ZL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(dāng)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(chǎn)生"滋、滋"的火花放電聲,再在雜噪聲音小的時候,借助耳聾助聽器或醫(yī)用聽診器等音頻放大設(shè)備進(jìn)行查找。查找時,將拾音器貼近地面,沿電纜走向慢慢移動,當(dāng)聽到"滋、滋"放電聲時,該處即為故障點(diǎn)。使用該方法一定要注意安全,在試驗(yàn)設(shè)備端和電纜末端應(yīng)設(shè)專人監(jiān)視。

2、電橋法電橋法就是雙臂電橋測出電纜芯線的直流電阻值,再準(zhǔn)確測量電纜實(shí)際長度,按照電纜長度與電阻的正比例關(guān)系,計算的故障點(diǎn)。該方法對于電纜芯線間直接短路或短路點(diǎn)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(diǎn)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。

測量電路首先測出芯線a與b之間的電阻R1,則R1=2RX+R,其中R為a相或b相至故障點(diǎn)的一相電阻值,R為短接點(diǎn)的接觸電阻。再就電纜的另一端測出a’和b’芯線間的直流電阻值R2,則R2=2R(L-X)+R,式中R(L-X)為a’相和b’相芯線至故障點(diǎn)的一相電阻值。測完R1與R2后,再按圖3所示電路將b’與C’短接,測出b、c兩相芯線間的直流電阻值,則該阻值的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(diǎn)的接觸電阻值:R=R1+R2-2RL。因此,故障點(diǎn)兩側(cè)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(shù)值確定后,按比例公式即可求出故障點(diǎn)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(yīng)保證測量精度,電橋連接線要盡量短,經(jīng)徑要足夠大,與電纜芯線連接要采用壓接或焊摟,計算過程中小數(shù)位要全部保留。

3、電容電流測定法電纜在運(yùn)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(guān)系,電容電流測定法就是根據(jù)這一原理進(jìn)行測定的,對于電纜芯線斷線故障的測定非常準(zhǔn)確。測量電路如圖4所示,使用設(shè)備為1~2kVA單相調(diào)壓器一臺,0~30V、0.5級交流電壓表一只,0~100mA、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芯線的電容電流(應(yīng)保持施加電壓相等)Ia、Ib、Ic的數(shù)值。

(2)在電纜的末端再測量每相芯線的電容電流Ia’、Ib’、Ic’的數(shù)值,以核對完好芯線與斷線芯線的比容之比,初步可判斷出斷線距離近似點(diǎn)。

(3)根據(jù)電容量計算公式C=1/2πfU可知,在電壓U、頻率f不變時C與I成正比;因?yàn)楣ゎl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(shè)電纜全長L,芯線斷線點(diǎn)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,電流表讀數(shù)準(zhǔn)確,電纜總長度測量,其測定誤差比較小。

4、零電位法零電位法也就是電位比較法,它適應(yīng)于長度較短的電纜芯線對地故障,應(yīng)用此方法測量簡便,不需要精密儀器和復(fù)雜計算,其接線如圖5所示。測量原理如下:將電纜故障芯線與等長的比較導(dǎo)線并聯(lián),在兩端加壓E時,相當(dāng)于在兩個并聯(lián)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(diǎn)和另一條電阻絲上的對應(yīng)點(diǎn)之間的電位差必然為零。反之,電位差為零的兩點(diǎn)必然是對應(yīng)點(diǎn),因?yàn)槲⒎淼呢?fù)接地,與電纜故障點(diǎn)等電位,所以,當(dāng)微伏表的正在比較導(dǎo)電上移動至示值為零時的點(diǎn)與故障點(diǎn)等電位,即故障點(diǎn)的對應(yīng)點(diǎn)。圖5中K為單相閘刀開關(guān),E為6V蓄電池或4節(jié)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(shè)一根與故障電纜長度相等的比較導(dǎo)線S,該導(dǎo)線要用裸銅線或裸鋁線,其截面應(yīng)相等,不能有中間接頭。

(2)將微伏表的負(fù)接地,正接一根較長的軟導(dǎo)線,導(dǎo)線另一端要求在敷設(shè)的比較導(dǎo)線上滑動時能充分接觸。

(3)合上閘刀開關(guān)K,將軟導(dǎo)線的斷頭在比較導(dǎo)線上滑動,當(dāng)微伏表指示為零時的位置即為電纜故障點(diǎn)的位置。

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