电缆故障测试方法及步骤

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电缆故障测试方法及步骤

随着城市的快速发展。电缆使用越来越频繁,电缆的安全运行就成为每个供电部门保障的重点。电缆故障不可避免,如何快速解决电缆故障成为抢修人员的面临的主要工作内容。

一、电缆的分类:

电缆根据绝缘介质不同分为:交联电缆、聚氯乙烯电缆、油浸纸电缆、不滴流电缆(也称之为少油电缆),橡套电缆等;根据电压不同分为:高压电缆、低压电缆、控制电缆、通讯电缆等;

二、电缆故障分类:

电缆故障的形成主要是机械拉伤、化学腐蚀、电缆长时间过流,或者地基沉降等因素造成的。电缆故障分为两大类:低阻故障和高阻故障。高阻故障又分为:闪络性故障和泄漏性故障,相地闪络性故障相当于相线和地之间形成一个间隙。如图:

闪络性故障示意图

伏安特性如下图:

泄漏性故障,相当于相地之间形成一个大电阻,这个电阻小于电缆的绝缘电阻,如图:

泄漏性故障示意图

伏安特性如下图:

在实际的电缆故障中,纯粹的闪络性故障和泄漏性故障都是没有的,而所有的电缆都是闪络性故障和泄漏性故障同时存在的,如下图所示:

这在测试电缆故障中有什么实际意义?这说明电缆故障要打穿放电,需要加足够的电压,只有电压达到一定程度,电缆故障才能被击穿。低阻故障:绝缘阻值小于100欧姆的故障,这种故障粗测非常简单,

但是放电声较小或者没有,定点相对比较麻烦。

三、电缆故障测试仪的组成:

电缆故障测试仪组成:主机、路径仪、定点仪、高压设备和放电电容。电缆仪的主机:用来测试电缆长度、电缆故障的大概位置;路径仪:用来测试电缆的走向和埋设深度;

定点仪也是最后解决问题的关键设备:用来经确定点电缆故障位置;高压设备和放电电容:用来给故障电缆打压,是故障点放电,故障点产生振动,为故障定点创造条件。

电缆故障测试仪主机:

目前,常用的电缆测试主机有两种原理设计的,一种为电桥原理的,另一种为雷达原理的,也叫时域反射法原理。这两种原理的设备都很成熟,雷达法原理的主机通常称为闪测仪或者冲闪仪,是目前电缆测试的主流设备。电桥测试电缆故障时,要求电缆要有一根好相,而且电缆的尾端需要好相和坏相跨接,并且要求跨接线的截面积和电缆的截面积相当。而闪测仪就没有那么多限制,也不需要尾端短接,工作量相对较少。但是,在测试有些电缆故障时,由于电缆介质或者是电缆结构的问题,闪测仪采不出测试波形,这时就需要电桥进行辅助测试,另外,测试110KV电缆外护套故障时,需要电桥进行测距。综上所述,要想粗测电缆故障位置,除了需要闪测仪,有时还需要电桥。

几种主流的闪测仪:

1、液晶显示闪测仪如图:

这是一款全功能、小型化的电缆故障测试仪,特点是体积小、重量轻、操作简单、耗电量小、待机时间长、开机速度快。

2、触摸屏闪测仪如图:

这是一款10吋触摸屏的闪测仪,这类闪测仪由于使用的操作系统不同,开机时间差别很大,触摸屏耗电量比较大,坚固程度比较差、易损坏(发货时一定要包装得当)、待机时间比较短,优点就是屏幕比较大,波形比较清晰,能够存储较多测试波形,可以进行测试波形的比较放大等操作。

3、多次脉冲闪测仪如图:

多次脉冲电缆故障测试仪是近年来比较流行的闪测仪,优点是将冲闪波形(相对不规则)转换为低压脉冲波形,使波形易于识别。缺点:需要增加多次脉冲产生器,将多脉冲产生器串接到高压发生器和故障电缆之间,利用闪测仪在多脉冲产生器上进行采集波形,这样就必须升高电缆故障的击穿电压,这样才能采集到的多次脉冲的故障波。

电桥:电桥分为高压电桥和低压电桥,低压电桥在电缆故障测试

中极少使用。下面是几种高压电桥

7000V一体电桥,需要知道电缆长度,手动计算电缆故障位置。

配合不同的外部电源,可以最高升到35KV。需要预置电缆长度,自动显示

路径仪:随着数字技术快速发展,设备的快速更新,路径分为了

两种,一种是传统的模拟电路的路径仪,一种是全数字的金属管线探测仪代替了路径仪。

1、传统的路径仪如图:

这是发射部分。接收部分多种多样,例如下图:

这台定点仪将定点和路径接收合成一体,减小了体积。

2、全数字路径仪(金属管线探测仪)如图:

金属管线探测仪是一款功能强大的仪器,可以使用多种模式(直连法、感应法、耦合法)测试金属管线的路径,可以测试带电电缆或

者不带电路径、埋设深度、还可以带电识别电缆,可以查找金属性接地故障(需要配备A字架)。全数字显示,声音提示,操作简单。

定点仪:定点仪种类众多,外形各异,定点仪的重要指标是灵敏度和抗干扰能力,将信噪比做的最合适,就是一部好的定点仪。

参考图如下:

图一

图二带波形显示的定点仪

图三声磁同步定点仪,带有光柱显示。

图四

跨步电压法定点仪,用来测试金属性接地故障。

四、电缆故障测试仪的高压附件:

电缆故障测试的高压配件主要有试验变压器和电容,根据不同的组合形成多种样式的产品。

1、基本型:3KVA/50KV或者5KVA/50KV直流试验变压器,操作箱、

35KV/2uF或者30KV/2uF脉冲电容器。这些设备非常常见。

2、设备升级(1):利用电子技术将直流试验变压器、操作箱的功

能一体化集成,体积小、重量轻的升压设备。如图:

目前,经常使用的有两个规格:25KV、35KV两种,输出电流在40mA 左右,重量8公斤左右,代替了数十公斤的试验变压器和操作箱。这种设备功率较小,适合于低压或者电缆较短的高压电缆故障(例如:1公里以内)

3、设备升级(2):利用电子技术,将试验变压器、操作箱、电容

器、球间隙集成在一起,实现遥控/手动一体化操作,遥控距离不小于1000米,自动升压、自动放电,多种功能为一体的小型化设备。如图: