电力电缆故障探测
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对配网电力电缆故障探测的方法浅析摘要:论文分析了传统配网电力电缆故障探测方法的不足和缺点,提出利用高频感应法及红外热象技术两种新方法来进行故障探测。
高频感应法较之音频感应法有许多优点,而红外热象技术的先进性使其有很大发展潜力,是值得采用的电缆故障探测新方法。
关键词:高频感应;电力电缆;故障探测引言随着经济的快速发展,城市用电量剧增,而与此同时城市内线路走廊用地越来越少,征地所需费用也越来越昂贵。
同架空线相比,电力电缆具有供电可靠性高,不受地面、空间建筑物的影响,不受恶劣气候侵害,安全、隐蔽、耐用。
因此,电力电缆在城区配网中所占比例越来越大,一些西方发达国家已经实现了配网电缆化。
然而由于电缆敷设在电缆沟或直接埋于地下,长期同土壤、水分、潮气接触,绝缘易受到腐蚀渗透,再加上电缆制造或安装时的局部缺陷,都可能造成故障。
如果故障得不到及时排除,将会造成严重的经济损失和社会影响,因此如何快速准确地探测到电缆故障点,多年来一直是国内外有关工程技术人员所研究的热点。
测寻直埋电缆故障时,若无线路图或线路图不准确及标注不清,首先就需要探测电缆的敷设路径,重新建立图纸资料,特别是在故障电缆定点之前,对于敷设在电缆隧道或电缆沟中的多条电缆,有时也需将其中的故障电缆与其余电缆区别出来,传统的方法一般是采用音频感应法来探测。
然后就是精测定点,对于高阻故障一般采用声测法或声磁同步法;而对于低阻故障则主要采用音频感应法。
因此若能使定点过程更准确,就可以避免一些盲目的工作,从而提高电缆故障探测的效率。
考虑到电力电缆故障的复杂性,仅从某一方面或期待于依赖某一种“万能”方法都是不现实的,而应该是从各个可能的方面入手,尽量减少探测过程中的不确定因素,将各种新的科技成果应用到实践中去。
本文对传统方法加以创新,探讨了利用高频感应法及红外诊断新技术来探测电缆故障的方法。
1 电力电缆故障探测步骤电缆故障的探测一般要经过诊断、测距、定点三个步骤:1.1 电缆故障性质诊断,即确定故障的类型与严重程度,以便于测试人员选择适当的电缆故障测距与定点方法,如确定是开路、低阻、高阻,还是闪络性故障,从而相应采用目前流行的低压脉冲反射法、直流闪络法及冲击闪络法。
电缆故障检测仪说明书第一节概述有线通信的畅通和电力的输送有赖于电缆线路的正常运行。
一旦线路发生障碍,就会造成通信及时查出故障并迅速予以排除,就会造成很大的经济损失和不良的社会影响。
因而,电缆故障测试仪是维护各种电缆的重要工具。
电缆故障智能测试仪采用了多种故障探测方式,应用当代最先进的电子技术成果和器件,采用计算机技术及特殊性电子技术,结合本公司长期研制电缆测试仪的成功经验而推出的高科技,智能化,功能全的全新产品。
电缆故障智能测试仪是一套综合性的电缆故障探测仪器。
能对电缆的高阻闪络故障,高低阻性的接地,短路和电缆的断线,接触不良等故障进行测试,若配备声测法定点仪,可准确测定故障点的精确位置。
特别适用于测试各种型号、不同等级电压的电力电缆及通信电缆。
第二节功能介绍及技术指标一、功能介绍1.功能齐全测试故障安全、迅速、准确。
仪器采用低压脉冲法和高压闪络法探测,可测试电缆的各种故障,尤其对电缆的闪络及高阻故障可无需烧穿而直接测试。
如配备声测法定点仪,可准确测定故障的精确位置。
2.试精度高仪器采用高速数据采样技术,A/D采样速度为100MHz,使仪器读取分辨率为1m,探测盲区为1m。
3.智能化程度高测试结果以波形及数据自动显示在大屏幕液晶显示屏上,判断故障直观。
并配有全中文菜单显示操作功能,无需对操作人员作专门的训练。
4.具有波形及参数存储,调出功能采用非易失性器件,关机后波形、数据不易失。
5.具有双踪显示功能。
可将故障电缆的测试波形与正常波形进行对比,有利于对故障进一步判断。
6.具有波形扩展比例功能。
改变波形比例,可扩展波形进行精确测试。
7.可任意改变双光标的位置,直接显示故障点与测试点的直接距离或相对距离。
8.具有根据不同的被测电缆随时修改传播速度功能。
9.小体积便携式外形,内装可充电的电池供电,方便携带和使用。
二、主要技术指标1.应用范围及用途仪器可测试各种型号的电力电缆(电压等级1KV~35KV)和市话电缆、调频通信电缆、同轴电缆及金属架空线路上发生的短路、接地、高阻泄漏,高阻闪络性故障和电缆的断线、接触不良等故障。
浅谈10kV电缆线路故障的检测技术摘要:探讨了输配电线路中故障产生的原因,提出了快速检测故障的方法。
关键词:检测方法继电保护查找到位1、前言在输配电过程中,线路中出故障层出不穷,为了保证电网中输配电线路有条不紊的运行。
对于线路故障的查找我们需要谨慎处理,首先清楚电力线路故障出现的原因,对症下药;其次要得出行之有效的检测方法,确保故障出现的情况;最后组织人员有条理的有秩序的进行故障的查找处理。
2、电力电缆故障发生原因电力电缆绝缘损坏主要包括两个方面。
一为制造缺陷:市场上使用的电力电缆多是采用塑料、橡胶等材质作为电力电缆的绝缘材料。
二为运行损失:电缆在长期运行情况下,电缆绝缘材料会发生树枝化放电,使得绝缘性能大大降低,可能造成事故。
电缆在使用中因受到外力作用从而造成电缆绝缘损坏或导体断折发生事故。
外力作用主要包括机械直接作用、行驶设备碾压、地下不均匀沉降、悬挂电缆自重拉伸、动物啃咬等。
外力作用是电力电缆故障产生的最主要原因,该原因占到电力电缆事故发生率的约72%。
电缆超负荷电流运行,造成导体过热,直至绝缘材料的破坏甚至燃烧。
电缆受到过电压冲击,绝缘材料承受过电压冲击,造成绝缘击穿。
3、电力电缆故障的距离检测方法3.1电桥法电桥法一直是工程现场检测电缆故障最直接、最简单的操作方法,电桥法按接线形式上可分为正接法和反接法两种。
正接电桥法等效电路图如图1所示。
正接电桥法优点是简单、方便、操作安全、精确度高。
缺点是电桥法中对电阻R1、R2的要求很高,电阻太大将影响电桥的灵敏度,太小容易计算连线电阻造成误差。
且该方法不适用于高阻故障和闪络故障。
因为故障电阻高时,电桥中电流很小,一般灵敏度的仪表很难实施测量。
反接电桥法实际是将正接电桥法中的电源与电流表互换后得到的。
它克服了正接法不能测量高阻故障的缺点,在对高阻故障定位时,不必对电缆进行烧穿,还可以通过加大电压E的幅度,使故障点击穿,在击穿的同时可以对故障进行定位。
电力电缆故障的检测及预防摘要:随着社会经济的快速发展,极大程度上促进我国工农业发展,对电力需求也日益激增,从而对电网的运行也提出了更高的标准要求。
由于电力电缆是电网中一个重要组成部分,对电力系统安全稳定地运行发挥着重要作用。
然而在电力系统运行过程中,受到外界环境和自身运行因素的双重影响,电力电缆很容易出现故障,严重影响到人们日常生产活动,因此,加强对电力电缆故障的检测和预防显得尤为重要。
本文就从电力电缆故障的种类、电力电缆故障产生的原因、基本的电力电缆故障检测方法以及电力电缆故障预防措施对该问题进行了分析和探讨。
关键词:电力电缆故障检测预防措施随着社会经济的快速发展,极大程度上促进我国工农业发展,对电力需求也日益激增,从而对电网的运行也提出了更高的标准要求。
电力电缆作为当前我国电能传输和分配的重要载体,它的正常运行与否直接关系到当地经济甚至整个国民经济的建设。
近年来,随着电力电缆网络化的快速发展,电缆线路的运行环境变得更为复杂,因此,加强对电力电缆故障的监测和预防显得尤为重要,这样才能够保障正常的生产活动。
本文就对电力电缆故障的检测以及预防进行了研究。
一、电力电缆故障的种类一般而言,电力电缆故障的种类主要有以下几种:(一)三芯电缆一芯或者两芯接地通常情况下,接地电阻小于1000兆欧称为低阻接地故障,接地电阻大于1000兆欧称为高阻接地故障。
(二)三相芯线完全短路一般而言,我们将短路电阻大于100兆欧称为高阻短路故障,短路电阻小于100兆欧称为低阻短路故障。
(三)闪络故障闪络故障通常是指,电缆绝缘出现了故障,但是出现故障的地方有较高阻值,因此,在电压高的环境下,很容易出现瞬时击穿的障碍。
二、电力电缆故障产生的原因电力电缆由于所处的环境不一样,从而出现的故障也不尽相同。
为了更有效地预防故障的发生,减少电缆的损坏,了解电缆故障产生的原因是很有重要的。
一般而言,电力电缆故障产生的原因主要有以下几点:(一)机械损伤在电缆故障中,电缆的机械损伤占据着较大的比例,形成机械损伤的原因主要有在安装的过程中损伤、因行使车辆辗压损伤、因受到外力而损伤、因土地下沉而造成的电缆接头和导体损伤。
电力电缆的故障分析及检测方法
电力电缆是输送电能的重要组成部分,若出现故障则会导致供电中断、损失等问题,因此对电力电缆的故障分析及检测十分必要。
下面介绍电力电缆故障的分类及常用的检测方法。
一、故障分类
1.绝缘故障:电缆的绝缘材料损坏或老化,导致电力泄漏、短路等问题。
2.导体故障:电缆中导体损坏、接触不良、电阻过大等问题。
3.接头故障:电缆接头制作不良、防水措施不够、温升过高等问题。
二、常用检测方法
1.局部放电检测:通过检测电缆运行过程中的局部放电信号,判断电缆的绝缘状态,以便及早判断绝缘缺陷的出现。
2.介质损耗测试:通过测试电缆内介质的损耗,判断电缆绝缘状态的好坏。
3.电容测试:通过量取电缆母线、引出线之间的电容值,推算电缆电容率,以判断电缆绝缘状态。
4.高压测试:通过施加高电压测试电缆的绝缘强度,以便检测电缆的耐压性能。
5.电缆局部放电测量:通过检测电缆中存在的局部放电,判断导体两相之间或绝缘层内存在的故障。
6.时域反射法:通过测试电缆上电磁波信号的传输速度,以检测电缆上的绝缘故障的位置。
7.绝缘电阻测量:通过测试电缆的绝缘电阻变化情况,判断电缆的绝缘状况。
总的来说,电力电缆的故障分析及检测需要多种技术手段的综合运用,只有掌握了各种故障的原因和检测方法,才能及时发现问题,保障供电的连续性和稳定性。
10kV电力电缆常见故障快速查找及防范措施摘要:随着我国社会经济的快速发展和城市化进程的加快,电力需求也在不断增长,电力电缆已广泛应用于各个行业。
10kv电力电缆的安全与电的传输、用电、生产、生活、电力公司的经济效益密切相关。
电力电缆发生故障时,有关部门应及时诊断并采取措施,确保其使用安全。
关键词:10kV电力电缆;故障;快速查找;防范措施引言随着电力电缆在我国各行业的应用越来越广泛,电力电缆的问题逐渐引起社会各行业的关注。
目前,我国电网10kV电缆的数量正在急剧增加,10kV电缆在实际运行过程中极有可能出现故障,因此对其进行研究分析具有一定的现实意义。
1故障的形成原因和查找步骤1.1形成原因一是机械损伤:机械损伤类型的故障频率较高,占10kV电缆故障范围的很大一部分,且容易检测到。
电缆线机械损伤的原因通常直接受外力、结构或自然因素的影响。
二是绝缘受潮:绝缘受潮问题通常在绝缘电阻或直流耐压试验中发现。
具体表现为绝缘电阻逐渐降低后,泄漏电流逐渐增加。
电缆中出现绝缘湿度问题的原因主要受以下几个因素的影响:电缆中间或端子密封不严;电缆制造工艺不正确;电缆护套被异物刺穿或被腐蚀性物质腐蚀;新电缆没有妥善保管。
在上述这些因素的影响下,电缆容易受到湿气和水的影响。
三是绝缘老化:电缆绝缘层长期暴露在电、热环境中,其物理性能会发生一定程度的变化,导致绝缘层老化。
电缆绝缘老化问题主要是由于没有选择合适的电缆型号,导致电缆长期过载时电缆外壳发热;如果电缆在实际运行中靠近热源,容易造成绝缘老化;电缆绝缘层处于的环境会与其产生不良化学反应。
四是设计和制作不良。
电缆接头和电场分布不合理,选材不当,生产不符合工艺标准是电缆故障的主要原因。
1.2故障查找步骤第一步是在电缆故障时断开变电站断路器。
运行单位应立即组织抢修人员对电缆线路上的断路器进行检查,排除断路器设备柜故障,收集断路器故障显示信息。
第二步是根据开关柜的故障指示以及智能计量终端和配电自动化系统的研究和评估结果,对电缆的故障位置或位置进行深入分析和评估。
技术报告H A I X I A K E X U E海峡科学铁路电力电缆常见故障与检测济南铁路局济南供电段技术科刘晓玲[摘要]随着城市建设的飞速发展和对农田耕地保护意识的增强,加之电缆技术的不断进步,电力电缆在铁路获得了越来越广泛的应用。
由于电缆处在地下,出现故障很难及时查找其故障点位置,对电网的安全运行以及供电可靠性都带来很大的干扰。
该文结合实际工作经验,阐述了铁路电力电缆故障发生的常见原因和故障检测的方法。
[关键词]铁路电力电缆故障检测铁路电力供电系统为除牵引供电以外的所有铁路设施供电,铁路供配电系统是从地方供电部门接引电源,通过铁路变配电所向铁路站区、铁路单位和区间负荷供电。
当铁路电力电缆出现故障时,可能引起供电设备损坏,影响铁路列车的正常运行。
电力电缆故障给铁路运输业带来的经济损失不容忽视,一方面可能影响铁路列车运行,干扰运输秩序,带来很大的经济和社会影响;另一方面,故障后的维修要投入大量的人力、物力、财力。
因此,为了保证铁路电力电缆线路安全运行,必须对电力电缆进行故障监测。
电力电缆故障点的及时、快速查找与测量是提高铁路供电可靠性的必需手段,本文根据本段铁路的供电管理经验,同时参考有关资料,初步总结了电力电缆的常见故障和检测办法。
1电力电缆常见故障电力电缆故障点的查找与测量是电力电缆可靠运行的有力保障,但是因为电力电缆线路的隐蔽性以及测试设备的局限性,使电力电缆故障的查找非常困难。
了解电力电缆故障的原因,快速地判定出故障点十分重要。
目前电力电缆发生故障的原因是多方面的,主要可分为以下几类:1.1机械损伤。
机械损伤包括电力电缆敷设过程中因拉力过大或弯曲过度而导致绝缘和护层的损坏,以及施工和交通运输中直接受外力作用而造成的损伤等。
1.2过负荷运行。
当电力电缆长期过负荷运行时,会使电缆产生过热现象,使电缆温度升高,过高的温度会加速电缆绝缘老化,致使绝缘薄弱部位击穿。
1.3电缆头故障。
电力电缆中间连接头、终端头是故障较常发生的部位。
电力电缆故障查找方法与应用电力电缆具有供电安全可靠,受自然气象条件影响少,运行和维护成本相对较少等优点,但在实际的运行中由于城市的施工,电缆附件安装工艺不良,长期过负荷运行等因素致使电缆发生故障,影响供电安全。
如何快速查找故障点,恢复电缆正常供电,是运行维护人员面临的一个挑战。
笔者总结多年的工作经验,给出以下分享。
电力电缆故障点查找一般分四步骤进行:
1.故障类型判断
2.故障点预定位
3.路径确认
4.精确定点
一、故障类型判断
故障判断:用万用表、兆欧表测量电缆的故障电阻,并根据故障电阻大小,判断电缆的故障性质;进一步了解该故障的原因、电缆敷设环境及运行情况等。
电缆故障类型可分为以下5种:
1、开路(断线)故障:电缆有一芯或多芯导体断裂或者金属护层断裂。
断线故障一般都伴有经电阻接地的现象。
2、短路故障:电缆的一芯或多芯对地绝缘电阻或者线芯之间绝缘电阻低于10Ω,其中电缆的一芯或多芯对地绝缘电阻
低于10Ω的故障也叫死接地故障。
3、低阻故障:电缆的一芯或多芯对地绝缘电阻或者线芯之间绝缘电阻大于10Ω,不高于200Ω(非标准值)。
4、高阻泄露性故障:电缆的一芯或多芯对地绝缘电阻或者线芯之间绝缘电阻大于200Ω。
5、高阻闪络性故障:电缆的一芯或多芯对地绝缘电阻或者线芯之间绝缘电阻非常高,但对电缆进行耐压试验时,当电压加到某一数值,突然出现绝缘击穿的现象。
二、故障点预定位
上述故障类型分类的目的是为了选择合适的测试方法,目前电缆故障测距的常用方法主要有电桥法和波反射法(脉冲法)两种。
1、电桥法:测距方法是基于电缆沿线均匀,电缆长度与缆芯电阻成正比的特点。
并根据惠斯通电桥的原理,将电缆短路接地故障点两侧的环线电阻引入电桥回路,测量其比值。
由测得的比值和已知的电缆全长,计算出测量端到故障点的距离。
此方法需要一个截面相同长度相等的完好的相线作为测试辅助相。
适用于短路、低阻与高阻泄露性故障。
2、波反射法(脉冲法):又分为低压脉冲法、二次(多次)脉冲法、脉冲电流法。
低压脉冲法:使用电缆故障测距仪向电缆注入一个低压脉冲,该脉冲沿电缆芯线传输到阻抗不匹配点,如短路点、
故障点、中间接头等,产生脉冲反射,返回到测试点被仪器记录下来。
适用于低阻、短路与断线故障。
低压脉冲法还可用于测量电缆的长度、电缆的波速度,还可用于区分电缆的中间头、终端头等。
图1:低压脉冲波形
二次(多次)脉冲法:使用电缆故障测距仪和高压信号发生器来完成故障测距。
测试时向电缆施加一定电压等级、一定能量的高压脉冲使电缆的高阻故障点发生击穿燃弧。
同时,在测试端加入测量用的低压脉冲,测量脉冲到达电缆的高阻故障点时,遇到电弧,在电弧的表面发生反射。
由于燃弧时,高阻故障变成了瞬间的短路故障,低压测量脉冲将发生明显的阻抗特征变化,使得闪络测量的波形变为低压脉冲短路波形,使得波形判别特别简单清晰。
适用包括断线、短
路、低阻、高阻泄漏性与高阻闪络性故障。
图2:多次脉冲波形
脉冲电流法:使用电缆故障测距仪、高压信号发生器来完成故障测距。
将故障点用高压脉冲击穿,高压脉冲会使故障点击穿放电,电流耦合器采集到脉冲电流行波信号故障点被击穿后,高压脉冲会在测试端和故障点之间来回反射,通过测量高压脉冲往返一次所需要的时间ΔT,并假设脉冲在电缆中的传输速度为V,就可以利用公式L=VΔT/2计算出故障距离了。
适用包括高阻泄漏性故障、高阻闪络性故障、低阻故障、断线故障。
图3:脉冲电流法波形
三、路径确认
电缆路径确认一般与精确定点同步进行,如电缆采用电缆沟敷设、架空敷设、桥架敷设情况下,路径明确可节省作业任务量。
四、精确定点
电缆故障的精确定点是故障探测的关键。
目前,比较常用的方法是声磁同步法及跨步电压法。
实际应用中,往往因电缆故障点环境困素复杂,如振动噪声过大、电缆埋设深度过深等,造成定点困难。
1、声磁同步法:通过探测传感器的放电产生的声音信号和磁场信号的时间差来找到故障点的方法。
适用于直埋或穿管电缆的高阻泄露性、闪络性故障、断线故障与低阻故障。
定点时需要注意的是故障点处的放电能量与放电电流
和接地电阻的大小有关,故障点电阻不能太低,否则,将因放电能量小,而使定点仪测试不到放电声,这就是声磁同步法特别适用于高阻泄露性和闪络故障的原因。
图4:声磁同步法原理图示
2、跨步电压法:根据故障点附近电位的高低分布。
仪器两个探针测得的电压差(当电压差为0,两探针间位置为故障点)。
主要针对直埋电缆的故障点处护层破损的开放性主绝缘故障或单芯高压电缆的护层故障。
结语
电力电缆的正常运行可以保障铁路用的安全性和稳定性。
掌握电力电缆故障查找的方法及探测技术可以进一步地保障电力电缆的正常运行。
在日常的运行维护工作中也应做好监测,尽量降低风险,降低故障发生率,才能更好地保障供电系统的正常运作。