電力電纜故障點精確定位的原理及方法

在電力系統(tǒng)中常用的電纜有電力電纜和控制電纜兩大類，其中電力電纜是用來輸送和分配大功率電能的。按絕緣材料的不同，可以分為油浸紙絕緣電力電纜、橡皮絕緣電力電纜和聚氯乙烯絕緣電纜，在工程上應(yīng)用最廣泛的是油浸紙絕緣電力電纜，由于電纜在制作中，以及鋪設(shè)線路、環(huán)境溫度、施工原則等，國家都有明文規(guī)定，在此不再贅述，本文主要對電力電纜易發(fā)生故障的可能點及如何進(jìn)行測試的幾種方法，介紹給大家。
 　　電纜故障的類型及測試方法電纜發(fā)生故障后一般先用1500V以上搖表或高阻計判別故障類型，再用不同儀器和方法初測故障，最后用定點法精確確定故障點，故障點的精測方法有感應(yīng)法和聲測法兩種。
 　　感應(yīng)法，其原理是當(dāng)音頻電流經(jīng)過電纜線芯時，在電纜的周圍有電磁波存在，因些攜帶電磁感應(yīng)接收器，沿線路行走時，可收聽到電磁波的音響，音頻電流流到故障點時，電流突變，電磁波的音頻發(fā)生突變，這種方法對尋找斷線相間低電阻短路故障很方便，但不宜于尋找高電阻短路及單相接地故障。
 　　聲測法，其原理是用高壓脈沖促使故障點放電，產(chǎn)生放電聲，用傳感器在地面上接收這種放電聲，以測出故障點的精確位置。
 　　具體故障類型按以下方法進(jìn)行測試。
 　　低電阻接地故障單相低電阻接地故障故障點的測試。
 　　電纜的單相低電阻接地故障是指電纜的一根芯線對地的絕緣由阻低于100kΩ，而芯線連續(xù)性良好。此類故障隱蔽性強，我們可以采用回路定點法原理進(jìn)行測試。接線圖如圖1a所示，將故障芯線與另一完好芯線組成測量回路，用電橋測量，一端用跨接線跨接，另一端接電源、電橋或檢流計，調(diào)節(jié)電橋電阻使電橋平衡，當(dāng)電纜芯線材質(zhì)和截面相同時，可按下列公式計算若損壞的線芯和良好的芯線在電橋上位置相互調(diào)換時，則有式中Z——測量端至故障點的距離m； L——電纜總長度，m； R1、R2——電橋的電阻臂。
 　　在正常情況下，這兩種接線測量結(jié)果應(yīng)相同，誤差一般為0.1％～0.2％，如果超出此范圍或者X>L/2，可將測量儀表移到線路的另一端測量。
 　　另外，我們還可以采用連續(xù)掃描脈沖示波器法(MST—1A型或LGS—1型數(shù)字式測試儀)進(jìn)行測試。短路或接地故障點處反射波將為負(fù)反射，示波器熒屏圖如圖1b所示。此時故障點距離可按下列公式計算式中X——反射時間μs； V——波速，m/μs。
 　　測量時注意的事項。
 　　跨接線的截面應(yīng)與電纜芯線截面接近，跨接線應(yīng)盡量短，并保持良好。
 　　測量回路應(yīng)盡可能繞開分支箱或變、配電所，越短越好。
 　　直流電源電壓應(yīng)不低于1500V。
 　　直流電源負(fù)極應(yīng)經(jīng)電橋接到電纜導(dǎo)體，正極接電纜內(nèi)護(hù)層并接地。
 　　操作人員應(yīng)站在絕緣墊上，并將橋臂電阻、檢流計、分流器等放在絕緣墊上。
 　　兩相短路故障點的測試當(dāng)出現(xiàn)兩相短路故障點，測量接線方法如圖2所示。測量時可將任一故障芯線作接地線，另一故障芯線接電橋，計算公式和測量方法與單相低電阻接地故障點相同。
 　　三相短路故障點的測試當(dāng)發(fā)生三相短路故障時，測量時必須借用其他并行的線路或裝設(shè)臨時線路作回路，裝設(shè)臨時線路，必須精確測量該線路的電阻，接線方法如同圖2所示。可按下式計算，即式中R為臨時線的單線電阻值，其余符號的含義與式(2)相同。