国网福建电力有限公司泉州供电公司, 福建 泉州 362000
摘要:随着科学技术与电力行业的不断发展,低压电缆作为电力变电站的一个重要设备,对电力生产运行具有重要意义,一旦发生故障将直接影响变电站的安全运行,可能引起设备火灾事故,重大的可导致小区停电。所以及时对低压电缆的故障进行处理是非常有必要的。低压电缆一般被铺设到地下或者其他隐蔽地方,因此如何能够准确查找到低压电缆故障点是一个重要课题。
关键词:低压电缆;故障抢修;
引言
低压电力电缆的使用和维护,关系到我们生活和生产的许多方面,所以我们要采取及时有效的措施尽量减少故障的发生次数,确保系统安全可靠运行,同时,我们要积极的采用各种先进的故障检测手段,找出故障的源头,从而有针对性的解决低压电力电缆故障,保证供电系统的正常运行。
1 低压电缆在实际使用过程中的特点
1.1敷设的随意性比较大,路径不是很明白。
1.2敷设时不像高压电缆那样填沙加砖后深埋,相反埋深较浅,易受外力损伤而出现故障。
1.3电缆一般较短,几十米到几百米不等,不像高压电缆往往在几百米到几公里。
1.4绝缘强度要求低,处理故障做接头时,工艺较简单。
1.5 绝大多数电缆在故障点处都有十分明显的烧焦损坏现象。故障点在电缆外皮没有留下痕迹的情况,十分罕见。
1.6 所带负载变化较大,而且往往相间不平衡,容易发热,由此引发的故障多为常见。它是采用电磁感应和跨步电压原理设计的低压电缆故障定位系统,它基本上满足了低压电缆故障测试的全部条件。这种测试系统比起以“冲闪法”为原理的电缆故障测试仪来说有许多优点:
(1)多种测试方法集于一身,相互验证结果,确定故障点唯一性。
(2)体积小、重量轻、单人轻松操作,没有辅助设备。
(3)采用电池供电,适宜野外工作,不用打火放电。
(4)电缆的路径查找(可以确定在30公分之间)、埋深探测、故障点定位同步完成,效率高。
(5)对故障点的确定,仪器有直观显示,不需要作波形分析。
(6)不受地下情况(如电缆的分叉、打捆、接头扭曲等)影响,像探地雷一样,点对点去查找故障点,定位误差在十几公分以内,相当准确。
(7)不受路面情况影响,如:地砖、绿化带、水泥路面等。
(8)测试现场安全,对测试者没有危险,对电缆没有二次损坏。
(9)价格低廉,一般用户都能接受。
2 测试故障的步骤
2.1 先用测距仪测距离
其实,先要判断电缆故障是高阻还是低阻或者是接地,根据这个条件采用不同的测试方法。如果是接地故障,就直接用测距仪的低压脉冲法来测量距离;如果是高阻故障就要采用高压冲击放电的方法来测距离,用高压冲击放电的方法测距离时又要许多的辅助设备:如高压脉冲电容、放电球、限流电阻、电感线圈以及信号取样器等等,操作起来既麻烦又不安全,具有一定的危险性,更为烦琐的是还要分析采样波形,对测试者的知识要求比较高。
2.2 查找路径
在查找路径时,要给电缆加一信号(路径信号发生器),再用接收机接收这个信号,沿着有信号的路径走一遍,就确定了电缆的路径。但是,这个路径的范围大致要在1-2米之间,不是特别准确[1]。
2.3 根据测出的距离来精确定位
其依据是打火放电产生的声音,当从定点仪的耳机听到声音最大的地方时,也就是找到了故障点的位置。但是,由于是听声音,所以,受环境噪音的影响,找起来相当费时间,有时要等到晚上才可以。当遇到交联电缆时,就更费时间了,因为,交联电缆一般都是内部放电,声音非常小,几乎听不到,最后只有丈量了。
目前已广泛运用到各个行业,随着各行各业的快速发展,电缆的用途越来越广泛,电缆的种类也不断增多,这样电缆故障不断发生就是一种必然。我们知道,各行业对所用电缆的等级、使用的环境、接线配电的方式、绝缘要求各不相同,不同电缆的电缆故障特征也有很大的不同之处,原因是使电缆发生故障的因素有许多方面,可目前人们由于以前养成的习惯,总想以一种方式解决所有的电缆故障,所以现在市场上还是以“冲闪法”为原理设计的电缆故障测试仪占主导地位。
3 低压电缆缺陷诊断技术探究
3.1 确定电缆的故障性质
为了对电力电缆故障进行合理的诊断并加以排查,首先应做到对其故障性质做出准确判断。通常来说,故障类型可依据不同的划分方式分为高阻故障和低阻故障,闪络故障和封闭性故障,接地、短路、断路故障或以上的综合,以及单相、两相或三相故障。故障判断的方法一般可根据其现象先做出简单判断。如果故障中有单相接地信号的提示,则单相接地故障的可能性很大;如果发现过流保护动作跳闸,就可将故障类型缩小到两相、三相及接地或接地与短路综合故障的类型范围内。这些故障发生后,由于断路或接地电流会将电缆线芯烧坏,因此在原有故障的基础上又增加了断路故障。通过故障表象完成初步判断以后,应对电缆的绝缘电阻进行测量,并同时进行电缆导通测试,这样就可进一步了解电缆故障的性质。测量机测试方法一般会采用兆欧表来完成,得出各电缆线芯之间以及线芯与大地之间的绝缘电阻,从而可知是否存在短路及接地故障。如果测量结果显示绝缘电阻正常,则需另外进行导体的连续性检验。将实际检验结果与计算结果进行对比,若实际结果偏高,就能够确定电缆的导体内部有断线情况。如果以上测试均未发现任何异常,就应对运行线路做严格的耐压测试,从而发现闪络故障的存在。
3.2 故障点的粗测
在进行故障定点精测之前,应先行完成故障点的粗侧工作。故障点的粗侧方法较多,但从工作原理上可大致分为两类,即电桥法和脉冲反射法。在工作实践中,其方法的选择应以故障性质为根本依据。单相故障、低阻故障、两相短路或接地故障以及三相短路故障均可采用直流电桥法来进行测量;而高压直流电桥则只对较稳定的高阻接地故障有明显的测量效果,却不适合用来直流中含有闪络及放电现象的高阻故障;在故障区域的电阻小于或等于100kΩ情况下,低压脉冲反射则能够派上用场;如果脉冲反射法无法使用,往往可用闪络发射法代替完成测量。
3.3 测寻故障电缆的敷设路径
确定埋地敷设电缆的埋设路径及深度是十分必要的工作,能为精测做充分的准备。路径的测寻是通过对电缆导入音频直流信号来实现的,可另设接收装置获取反馈信号对电缆路径做出判断。
3.4 故障点的精测
精确判断故障定点需利用多种技术手段,通常包括声测、感应及接地电位测量等等。对于高阻故障,一般采用声测即可实现定点。对于低阻故障,声测法效果往往不太理想,可用音频反应法来进行精测。
4 结语
伴随着我国乡镇和城市化的发展,小区越来越多。电力低压电缆的应用更加的广泛,电缆已经成为了现代生活中不可缺少的一部分。但是,在电力低压电缆的发展和应用过程中,电缆的高架线路已经渐渐的被地下线路所代替,电缆设备的安全运行与人们的生产、生活息息相关。如果发生了事故不仅会影响用电设备的正常运行,严重时更是会造成安全事故,危害人们的生命及财产安全。
参考文献:
陈丹丹.有关10KV配电网电缆常见故障分析[J].中国新科技新产品,2012(09):114-145.
[2]朱洪方.电力电缆故障测试方法与案例分析[M].机械工业出版社,2010.
[3]周康.电力电缆关键技术分析及展望[J].高电压技术,2017(19):227-229.