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電力電纜故障點(diǎn)定位與高電阻電纜故障定位的方
時(shí)間: 2020-06-02 14:56
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電力電纜故障點(diǎn)定位 與 高電阻電纜故障定位 的方法 電力電纜故障 及 高電阻電纜故障 均屬 電纜故障 常見(jiàn)問(wèn)題，也同屬 電纜故障 中高頻問(wèn)題，下面筆者把這兩者 電纜故障定位 的方法
電力電纜故障點(diǎn)定位與高電阻電纜故障定位的方法
電力電纜故障及高電阻電纜故障均屬電纜故障常見(jiàn)問(wèn)題，也同屬電纜故障中高頻問(wèn)題，下面筆者把這兩者電纜故障定位的方法分析寫出來(lái)，希望對(duì)大家在遇到電纜故障時(shí)有一定的參考作用。
電力電纜故障點(diǎn)定位方法：
針對(duì)采用地埋方式的電力電纜發(fā)生故障后較架空線路更難以確定故障點(diǎn)位置的問(wèn)題，選取有代表性的10 kV電纜發(fā)生高阻故障時(shí)故障點(diǎn)的定位過(guò)程實(shí)例，介紹了根據(jù)故障性質(zhì)采用二次脈沖法測(cè)距并定位故障點(diǎn)的方法。針對(duì)電纜運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的高阻故障，首先查閱電纜相關(guān)資料，掌握電纜的詳細(xì)信息；
使用萬(wàn)用表、絕緣電阻表判斷電纜故障類型，根據(jù)故障類型確定相應(yīng)的測(cè)試方法；使用故障測(cè)試儀測(cè)試電纜的長(zhǎng)度，查看測(cè)試結(jié)果是否與資料相符，初步確定故障點(diǎn)距離；最后采用二次脈沖法對(duì)故障點(diǎn)精確定位找出故障點(diǎn)，剝開(kāi)電纜查明電纜故障原因，以便采取相應(yīng)的防范措施。該方法容易掌握，尤其對(duì)于短距離故障，測(cè)試波形更容易分析，能夠迅速確定故障距離，使得電纜測(cè)試效率更高，定點(diǎn)定位時(shí)間更短。
電力電纜故障復(fù)雜多樣，按故障表面現(xiàn)象分為開(kāi)放性故障、封閉性故障；按接地現(xiàn)象分為接地故障、相間故障、混合故障；按故障位置分為接頭故障、電纜本體故障；按電阻性質(zhì)分為斷線故障、混線故障、混合故障，其中，混線故障又分為低阻故障、高阻故障、閃絡(luò)性故障。
1. 故障檢測(cè)方法
針對(duì)不同的電纜故障，通常的檢測(cè)方法有低壓脈沖法、脈沖電流法、二次脈沖法、電橋法、脈沖電壓法等[3]，本文僅介紹常用的3種檢測(cè)方法。
2. 低壓脈沖法
低壓脈沖法適用于檢測(cè)低阻故障（故障電阻小于200 Ω的短路故障）、斷路故障，還可用于測(cè)量電纜的長(zhǎng)度、電磁波在電纜中的傳播速度，區(qū)分電纜的中間頭、T型接頭與終端頭等。
3. 脈沖電流法
脈沖電流法一般包括沖閃法、直閃法，采用線性電流耦合器采集電纜中的電流行波信號(hào)，生成故障測(cè)試波形圖，實(shí)現(xiàn)通過(guò)波形判斷故障情況和測(cè)量故障點(diǎn)距離的目的。直閃法用于檢測(cè)閃絡(luò)擊穿性故障，即故障點(diǎn)電阻極高，在用高壓試驗(yàn)設(shè)備把電壓升到一定值時(shí)會(huì)產(chǎn)生閃絡(luò)擊穿的故障。沖閃法也適用于測(cè)試大部分閃絡(luò)性故障，由于直閃法波形相對(duì)簡(jiǎn)單，容易獲得較準(zhǔn)確的結(jié)果，應(yīng)盡量使用直閃法測(cè)試。
4. 二次脈沖法
在高壓信號(hào)發(fā)生器和二次脈沖信號(hào)耦合器的配合下，可采用二次脈沖法來(lái)測(cè)量高阻及閃絡(luò)性故障的故障距離，該方法測(cè)出的波形更簡(jiǎn)單，容易識(shí)別。
電力電纜線路中高電阻損傷的定位方法
為了初步確定電力電纜線路中的高電阻損傷，通常使用高壓反射法組合方法：脈沖電弧法和振動(dòng)放電法。在本文中，我們將考慮這些方法中嵌入的主要思想及其工作方式。另外，我們將討論實(shí)現(xiàn)這兩種辦法的設(shè)備。
一、脈沖電弧法（ARM）用于確定高電阻損傷
脈沖電弧法的主要思想是使用特殊的高壓脈沖發(fā)生器，例如在電力電纜的電弧電纜發(fā)生器中石油先為高電阻缺陷的產(chǎn)生創(chuàng)造了條件，使短期電弧（擊穿）發(fā)生。根據(jù)泄漏電流的大小和電流源的功率，使用發(fā)電機(jī)作用在電纜線上的兩種方式之一：
1.從發(fā)電機(jī)電流源平滑充電KL自身容量（電纜），直到發(fā)生擊穿為止。如果泄漏非常小，以致高壓脈沖發(fā)生器的電源足以在擊穿之前為充電，則可以使用此方法。對(duì)于泄漏嚴(yán)重的缺陷，此方法不適用。
2.將發(fā)電機(jī)內(nèi)建的電容充電到所需的電壓（不超過(guò)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)），然后對(duì)電纜進(jìn)行“瞬時(shí)”放電，在這種情況下，高壓脈沖在電纜線中傳播，這到達(dá)缺陷的位置會(huì)導(dǎo)致故障。此方法可用于搜索泄漏嚴(yán)重的電纜線上的缺陷。
在這兩種情況下，使用集成在發(fā)電機(jī)中的電感器都會(huì)延遲電弧燃燒時(shí)間。來(lái)自擊穿的電流脈沖（從缺陷傳播到發(fā)生器的輸入端）觸發(fā)一個(gè)同步電路，該電路通過(guò)電纜故障定位儀（也稱為電纜故障測(cè)試儀）啟動(dòng)低壓測(cè)深。電弧的物理特性具有低電阻，并且電纜故障定位儀的探測(cè)脈沖也從中以及低阻抗缺陷（短路）中反射出來(lái)。
脈沖電弧法的優(yōu)點(diǎn)
確定高電阻損壞的脈沖電弧法（ARM）具有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
這是一種非破壞性的方法，因?yàn)榕c燃燒不同，高壓對(duì)電纜的影響是短暫的，與燃燒不同，此方法不會(huì)整體降低電纜參數(shù)，并且在絕緣電阻仍在正常范圍內(nèi)的地方不會(huì)造成新的損壞。
ARM實(shí)際上是一種高精度方法，因?yàn)闇y(cè)量實(shí)際上是通過(guò)脈沖方法進(jìn)行的。
二、振動(dòng)放電方法（ICE /衰減）應(yīng)對(duì)高電阻損壞
振動(dòng)放電方法用于查找很長(zhǎng)的電纜線上的損壞，或者在由于某種原因而對(duì)地下電纜故障定位儀脈沖的阻尼很大而無(wú)法應(yīng)用脈沖電弧法的情況下。振動(dòng)放電方法使您可以定位使用脈沖電弧法可以檢測(cè)到的大多數(shù)故障，但是通常會(huì)降低精度。在此應(yīng)注意，當(dāng)通過(guò)振動(dòng)放電方法進(jìn)行操作時(shí)，電纜的功能未顯示。
電流振蕩放電的方法（電流波動(dòng)法，ICE）
當(dāng)使用波電流方法時(shí)，振蕩電路是由系統(tǒng)形成的：源側(cè)的電容器-電纜線-缺陷部位的低過(guò)渡電阻（或電?。?。當(dāng)使用通過(guò)電流進(jìn)行振動(dòng)放電的方法時(shí)，根據(jù)的泄漏電流值和電流源的功率，此處與脈沖電弧法一樣，使用將電纜暴露于發(fā)生器的兩種方法之一：
1.從發(fā)電機(jī)電流源對(duì)CL電容進(jìn)行平滑充電，直到發(fā)生擊穿為止。如果泄漏非常小，以至電流源的功率足以在擊穿之前為充電，則可以使用這種方法。對(duì)于泄漏嚴(yán)重的缺陷，此方法不適用。
2.將發(fā)電機(jī)內(nèi)建的電容充電到所需的電壓（不超過(guò)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)），然后對(duì)電纜進(jìn)行“瞬時(shí)”放，在這種情況下，高壓脈沖在中傳播，到達(dá)缺陷部位并導(dǎo)致?lián)舸┗蜉^大的放電電流。此方法可用于在搜索泄露嚴(yán)重的缺陷。
返回到源極的放電電流脈沖將為其電容器充電，這反過(guò)來(lái)。達(dá)到缺陷的波可能會(huì)再次在其中引起放電（在這種情況下，其極性會(huì)發(fā)生變化），或者如果不發(fā)生第二次放電，則會(huì)以相同的極性反射，再次重復(fù)該過(guò)程，直到初始脈沖的所有能量消失為止。這些振動(dòng)顯示在通過(guò)感應(yīng)傳感器連接到電纜的電纜故障定位儀的屏幕上。
振動(dòng)放電法的優(yōu)點(diǎn)
這是一種非破壞性的方法，因?yàn)榕c燃燒不同，高壓對(duì)電纜的影響是短暫的，與燃燒不同，此方法不會(huì)整體降低電纜參數(shù)，并且在絕緣電阻仍在正常范圍內(nèi)的地方不會(huì)造成新的損壞。
該方法不需要在缺陷處點(diǎn)燃爆炸性電弧，因此在電弧由于某種原因而沒(méi)有點(diǎn)燃的情況下可以提供幫助。例如，堵塞的電纜在缺陷處可能具有較低的電阻，但不會(huì)產(chǎn)生電弧。
本文介紹的電纜故障測(cè)試方法，具有普遍的參 考價(jià)值。電纜高阻故障是目前較難檢測(cè)的故障類 型，發(fā)生故障時(shí)確定故障類型以定位故障點(diǎn)的主要 步驟如下：
（1） 查閱電纜相關(guān)資料，掌握電纜的詳細(xì)情 況；
（2） 判斷電纜故障類型，根據(jù)故障類型確定相 應(yīng)的測(cè)試方法；
（3） 測(cè)試電纜的長(zhǎng)度，查看測(cè)試結(jié)果是否與資 料相符；
（4） 初步確定故障點(diǎn)；
（5） 采用二次脈沖法對(duì)故障點(diǎn)精確定位；
（6） 剝開(kāi)電纜查看實(shí)際的電纜故障情況，查明 原因，以便采取相應(yīng)的防范措施。
隨著電力電纜應(yīng)用范圍的迅速擴(kuò)大，如何有效 地提高電力電纜故障檢測(cè)的準(zhǔn)確性和快速性，提升 設(shè)備管理水平，是專業(yè)技術(shù)人員必須掌握的技能。 針對(duì)電纜高阻故障，采用二次脈沖法測(cè)距，測(cè)試方 法易掌握，特別對(duì)短距離故障測(cè)試波形，測(cè)距方法 簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高，容易確定故障點(diǎn)，使得電纜檢 測(cè)效率更高，定位時(shí)間更短。該檢測(cè)方法方便、有 效，可供同類型故障處理借鑒。
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電力電纜故障及高電阻電纜故障均屬電纜故障常見(jiàn)問(wèn)題，也同屬電纜故障中高頻問(wèn)題，下面筆者把這兩者電纜故障定位的方法分析寫出來(lái)，希望對(duì)大家在遇到電纜故障時(shí)有一定的參考作用。
電力電纜故障點(diǎn)定位方法：
針對(duì)采用地埋方式的電力電纜發(fā)生故障后較架空線路更難以確定故障點(diǎn)位置的問(wèn)題，選取有代表性的10 kV電纜發(fā)生高阻故障時(shí)故障點(diǎn)的定位過(guò)程實(shí)例，介紹了根據(jù)故障性質(zhì)采用二次脈沖法測(cè)距并定位故障點(diǎn)的方法。針對(duì)電纜運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的高阻故障，首先查閱電纜相關(guān)資料，掌握電纜的詳細(xì)信息；
使用萬(wàn)用表、絕緣電阻表判斷電纜故障類型，根據(jù)故障類型確定相應(yīng)的測(cè)試方法；使用故障測(cè)試儀測(cè)試電纜的長(zhǎng)度，查看測(cè)試結(jié)果是否與資料相符，初步確定故障點(diǎn)距離；最后采用二次脈沖法對(duì)故障點(diǎn)精確定位找出故障點(diǎn)，剝開(kāi)電纜查明電纜故障原因，以便采取相應(yīng)的防范措施。該方法容易掌握，尤其對(duì)于短距離故障，測(cè)試波形更容易分析，能夠迅速確定故障距離，使得電纜測(cè)試效率更高，定點(diǎn)定位時(shí)間更短。
電力電纜故障復(fù)雜多樣，按故障表面現(xiàn)象分為開(kāi)放性故障、封閉性故障；按接地現(xiàn)象分為接地故障、相間故障、混合故障；按故障位置分為接頭故障、電纜本體故障；按電阻性質(zhì)分為斷線故障、混線故障、混合故障，其中，混線故障又分為低阻故障、高阻故障、閃絡(luò)性故障。
1. 故障檢測(cè)方法
針對(duì)不同的電纜故障，通常的檢測(cè)方法有低壓脈沖法、脈沖電流法、二次脈沖法、電橋法、脈沖電壓法等[3]，本文僅介紹常用的3種檢測(cè)方法。
2. 低壓脈沖法
低壓脈沖法適用于檢測(cè)低阻故障（故障電阻小于200 Ω的短路故障）、斷路故障，還可用于測(cè)量電纜的長(zhǎng)度、電磁波在電纜中的傳播速度，區(qū)分電纜的中間頭、T型接頭與終端頭等。
3. 脈沖電流法
脈沖電流法一般包括沖閃法、直閃法，采用線性電流耦合器采集電纜中的電流行波信號(hào)，生成故障測(cè)試波形圖，實(shí)現(xiàn)通過(guò)波形判斷故障情況和測(cè)量故障點(diǎn)距離的目的。直閃法用于檢測(cè)閃絡(luò)擊穿性故障，即故障點(diǎn)電阻極高，在用高壓試驗(yàn)設(shè)備把電壓升到一定值時(shí)會(huì)產(chǎn)生閃絡(luò)擊穿的故障。沖閃法也適用于測(cè)試大部分閃絡(luò)性故障，由于直閃法波形相對(duì)簡(jiǎn)單，容易獲得較準(zhǔn)確的結(jié)果，應(yīng)盡量使用直閃法測(cè)試。
4. 二次脈沖法
在高壓信號(hào)發(fā)生器和二次脈沖信號(hào)耦合器的配合下，可采用二次脈沖法來(lái)測(cè)量高阻及閃絡(luò)性故障的故障距離，該方法測(cè)出的波形更簡(jiǎn)單，容易識(shí)別。
電力電纜線路中高電阻損傷的定位方法
為了初步確定電力電纜線路中的高電阻損傷，通常使用高壓反射法組合方法：脈沖電弧法和振動(dòng)放電法。在本文中，我們將考慮這些方法中嵌入的主要思想及其工作方式。另外，我們將討論實(shí)現(xiàn)這兩種辦法的設(shè)備。
一、脈沖電弧法（ARM）用于確定高電阻損傷
脈沖電弧法的主要思想是使用特殊的高壓脈沖發(fā)生器，例如在電力電纜的電弧電纜發(fā)生器中石油先為高電阻缺陷的產(chǎn)生創(chuàng)造了條件，使短期電弧（擊穿）發(fā)生。根據(jù)泄漏電流的大小和電流源的功率，使用發(fā)電機(jī)作用在電纜線上的兩種方式之一：
1.從發(fā)電機(jī)電流源平滑充電KL自身容量（電纜），直到發(fā)生擊穿為止。如果泄漏非常小，以致高壓脈沖發(fā)生器的電源足以在擊穿之前為充電，則可以使用此方法。對(duì)于泄漏嚴(yán)重的缺陷，此方法不適用。
2.將發(fā)電機(jī)內(nèi)建的電容充電到所需的電壓（不超過(guò)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)），然后對(duì)電纜進(jìn)行“瞬時(shí)”放電，在這種情況下，高壓脈沖在電纜線中傳播，這到達(dá)缺陷的位置會(huì)導(dǎo)致故障。此方法可用于搜索泄漏嚴(yán)重的電纜線上的缺陷。
在這兩種情況下，使用集成在發(fā)電機(jī)中的電感器都會(huì)延遲電弧燃燒時(shí)間。來(lái)自擊穿的電流脈沖（從缺陷傳播到發(fā)生器的輸入端）觸發(fā)一個(gè)同步電路，該電路通過(guò)電纜故障定位儀（也稱為電纜故障測(cè)試儀）啟動(dòng)低壓測(cè)深。電弧的物理特性具有低電阻，并且電纜故障定位儀的探測(cè)脈沖也從中以及低阻抗缺陷（短路）中反射出來(lái)。
脈沖電弧法的優(yōu)點(diǎn)
確定高電阻損壞的脈沖電弧法（ARM）具有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
這是一種非破壞性的方法，因?yàn)榕c燃燒不同，高壓對(duì)電纜的影響是短暫的，與燃燒不同，此方法不會(huì)整體降低電纜參數(shù)，并且在絕緣電阻仍在正常范圍內(nèi)的地方不會(huì)造成新的損壞。
ARM實(shí)際上是一種高精度方法，因?yàn)闇y(cè)量實(shí)際上是通過(guò)脈沖方法進(jìn)行的。
二、振動(dòng)放電方法（ICE /衰減）應(yīng)對(duì)高電阻損壞
振動(dòng)放電方法用于查找很長(zhǎng)的電纜線上的損壞，或者在由于某種原因而對(duì)地下電纜故障定位儀脈沖的阻尼很大而無(wú)法應(yīng)用脈沖電弧法的情況下。振動(dòng)放電方法使您可以定位使用脈沖電弧法可以檢測(cè)到的大多數(shù)故障，但是通常會(huì)降低精度。在此應(yīng)注意，當(dāng)通過(guò)振動(dòng)放電方法進(jìn)行操作時(shí)，電纜的功能未顯示。
電流振蕩放電的方法（電流波動(dòng)法，ICE）
當(dāng)使用波電流方法時(shí)，振蕩電路是由系統(tǒng)形成的：源側(cè)的電容器-電纜線-缺陷部位的低過(guò)渡電阻（或電?。?。當(dāng)使用通過(guò)電流進(jìn)行振動(dòng)放電的方法時(shí)，根據(jù)的泄漏電流值和電流源的功率，此處與脈沖電弧法一樣，使用將電纜暴露于發(fā)生器的兩種方法之一：
1.從發(fā)電機(jī)電流源對(duì)CL電容進(jìn)行平滑充電，直到發(fā)生擊穿為止。如果泄漏非常小，以至電流源的功率足以在擊穿之前為充電，則可以使用這種方法。對(duì)于泄漏嚴(yán)重的缺陷，此方法不適用。
2.將發(fā)電機(jī)內(nèi)建的電容充電到所需的電壓（不超過(guò)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)），然后對(duì)電纜進(jìn)行“瞬時(shí)”放，在這種情況下，高壓脈沖在中傳播，到達(dá)缺陷部位并導(dǎo)致?lián)舸┗蜉^大的放電電流。此方法可用于在搜索泄露嚴(yán)重的缺陷。
返回到源極的放電電流脈沖將為其電容器充電，這反過(guò)來(lái)。達(dá)到缺陷的波可能會(huì)再次在其中引起放電（在這種情況下，其極性會(huì)發(fā)生變化），或者如果不發(fā)生第二次放電，則會(huì)以相同的極性反射，再次重復(fù)該過(guò)程，直到初始脈沖的所有能量消失為止。這些振動(dòng)顯示在通過(guò)感應(yīng)傳感器連接到電纜的電纜故障定位儀的屏幕上。
振動(dòng)放電法的優(yōu)點(diǎn)
這是一種非破壞性的方法，因?yàn)榕c燃燒不同，高壓對(duì)電纜的影響是短暫的，與燃燒不同，此方法不會(huì)整體降低電纜參數(shù)，并且在絕緣電阻仍在正常范圍內(nèi)的地方不會(huì)造成新的損壞。
該方法不需要在缺陷處點(diǎn)燃爆炸性電弧，因此在電弧由于某種原因而沒(méi)有點(diǎn)燃的情況下可以提供幫助。例如，堵塞的電纜在缺陷處可能具有較低的電阻，但不會(huì)產(chǎn)生電弧。
本文介紹的電纜故障測(cè)試方法，具有普遍的參 考價(jià)值。電纜高阻故障是目前較難檢測(cè)的故障類 型，發(fā)生故障時(shí)確定故障類型以定位故障點(diǎn)的主要 步驟如下：
（1） 查閱電纜相關(guān)資料，掌握電纜的詳細(xì)情 況；
（2） 判斷電纜故障類型，根據(jù)故障類型確定相 應(yīng)的測(cè)試方法；
（3） 測(cè)試電纜的長(zhǎng)度，查看測(cè)試結(jié)果是否與資 料相符；
（4） 初步確定故障點(diǎn)；
（5） 采用二次脈沖法對(duì)故障點(diǎn)精確定位；
（6） 剝開(kāi)電纜查看實(shí)際的電纜故障情況，查明 原因，以便采取相應(yīng)的防范措施。
隨著電力電纜應(yīng)用范圍的迅速擴(kuò)大，如何有效 地提高電力電纜故障檢測(cè)的準(zhǔn)確性和快速性，提升 設(shè)備管理水平，是專業(yè)技術(shù)人員必須掌握的技能。 針對(duì)電纜高阻故障，采用二次脈沖法測(cè)距，測(cè)試方 法易掌握，特別對(duì)短距離故障測(cè)試波形，測(cè)距方法 簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高，容易確定故障點(diǎn)，使得電纜檢 測(cè)效率更高，定位時(shí)間更短。該檢測(cè)方法方便、有 效，可供同類型故障處理借鑒。
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