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技術文章


礦用電纜故障測試中電纜故障準確定點及注意事項


| 作者:陜西意聯(lián)電氣 | 標簽: 電纜故障測試儀

  礦用電纜故障測試中電纜故障準確定點及注意事項:隨著煤礦采掘機械化水平提高以及大功率用電設備的投入,供電電壓升級,井下橡套電纜被越來越多的廣泛使用,由于井下環(huán)境潮濕、機械外力損傷、絕緣層電腐蝕、長期超負荷運行、彎曲扭曲等疲勞損害、連接工藝差等原因,電纜故障層出不窮,下面介紹具體故障:


A、低阻接地或短路故障:

  指電纜一芯或數(shù)芯對地絕緣電阻或者芯線間絕緣電阻低于10K,而導體連接良好者,又可分為單相接地、兩相短路或接地,三項短路或接地。

B、高阻接地或短路故障:
  指電纜一芯或數(shù)芯對地絕緣電阻或者芯線間絕緣電阻低于正常值較多但是高于10K,一般有單相接地,多相短路或接地等。

C、完全斷線故障:
  電纜各芯線絕緣良好,一芯或數(shù)芯斷線。

D、不完全斷線故障:
  電纜各芯線絕緣良好,一芯或數(shù)芯導體斷開或不完全斷開經(jīng)電阻聯(lián)通者,可分為高阻斷線故障和低阻斷線故障。

F、完全斷線并接地故障:
  電纜芯線間絕緣良好,但芯線斷開,處于高阻或者低阻接地。
 

   故障清楚了,來談談如何快速查找故障,電纜故障準確定點是重點,下面是各類電纜故障的準確定點方法淺談:(附圖,附對應的成套電纜故障定點設備)

電纜故障定點設備


一、準確定點的方法

  從整個電纜故障測量技術來看,故障點的準確定點是重點,也是各種煤礦電纜故障測試儀準確與否的關鍵。

  由于電纜的故障性質不同,定點的具體做法稍有差異,所以下面就針對不同性質的電纜故障分別進行分析和討論。

1.低阻故障的定點
  用低壓脈沖法對低阻故障進行故障點的粗測后,按圖1連接線路,然后在粗測的范圍內(nèi)進行定點。由于這類故障電阻小,因此故障點的放電間隙也小,致使施加的沖擊高壓在不很高的情況下,故障點便發(fā)生閃絡放電。


  這時因閃絡放電而產(chǎn)生的沖擊振動波也小,因此給定點時的測聽工作增加了難度。再加上定點現(xiàn)場其他因素的干擾,這時的放電聲往往不易分辨甚至聽不到放電聲,當發(fā)生這種情況時,可以人為地調(diào)節(jié)球間隙的距離,以控制沖擊電壓的高低;


  同時還可以通過加大貯能電容器的電容量,增強放電強度,從而獲得較強、較大的放電聲,便于收聽、分析和判斷故障點的準確位置。當然,無論任何時間,收聽到聲音 大的點即為故障點。


低阻故障定點接線圖
圖1低阻故障定點接線圖
2.高阻故障定點法


  高阻故障的定點方法和低阻一樣,接線方法仍如圖1所示。因這類故障的阻抗較高,定點時施加沖擊電壓除非達到較高的幅度,故障點才會發(fā)生閃絡放電,故放電聲和由此而產(chǎn)生的沖擊振動波一般說來都比較大,較便于收聽、分析和辨別,因而相比之下就比較容易定點。


3.開路故障的定點

   對于開路故障的定點,電路連接如圖2所示。由圖可以看出,在故障相的一端加沖擊高壓,而故障相的另一端及另外兩相和電纜鉛包連接后充分接地,然后利用定點儀在粗測的范圍內(nèi)進行定點。因開路故障類似于高阻故障,因此故障現(xiàn)象與高阻故障相類似。在定點時,除電路連接與高阻故障定點時稍有區(qū)別外,其定點方法與高阻故障的定點方法相同。


開路故障定點接線圖


圖2開路故障定點接線圖

4.特殊位置故障點的定點

  上述僅是一般情況下的定點方法,即故障點都遠離測試端。如果故障點就在測試端附近,這時故障點的放電聲會被球隙的放電聲所淹沒。因此故障點的放電聲不易被測尋人員收聽,當然也就無法定點了。當遇到這種情況時,可以采用如下措施進行接線,

  如圖3所示。由圖可見,由于人為地將球間隙放到遠離測試端的另一端,并通過已知的正常相對故障相加電壓,從而達到故障相閃絡放電的目的。這時因串入回路的球間隙遠離測試端,因此當故障點放電時就比較容易收聽了,就不會因球隙放電聲的干擾而難以辨別了。

故障點在測試端附近的接線圖

圖3故障點在測試端附近的接線圖

二、定位技巧

  上面介紹了故障點在常規(guī)和特殊位置時的定點方法,而實際測尋時遇到的情況往往要比想象的復雜的多,即使按上面介紹的方法進行定點,仍有很多技巧性的東西需要掌握。下面推薦兩種定點中的技巧。

1.同步定點法

  所謂同步定點,就是利用兩臺(種)設備在同一地點、同一時間同時接收放電信息,從刑排除其他因素的干擾而準確迅速地確定故障點的準確位置。某供電局曾用一部定點儀和一對對講機的配合使用來實現(xiàn)同步定點,接線圖如圖1或圖26所示。
定點現(xiàn)場的環(huán)境是復雜的,如電力部門的電纜通常都設在街道的一側,來往車輛的車輪壓碾馬路和行人的腳步聲都會經(jīng)探頭傳給定點儀的放大電路,與故障點放電閃絡時所產(chǎn)生的“啪、啪”聲波同時放大,致使測尋人員很難辨別清哪些是無用的雜音,哪些是有用的放電聲,從而增加了定點的難度。遇到這種情況就只好靠同步定點法進行定點了。

  具體做法是:甲對講機置于球間隙處,并使之處于發(fā)射狀態(tài),乙對講機置于定點處,并使之處于接收狀態(tài),這時只要球間隙放電發(fā)出聲音,處于球間隙處的甲機便接收這一信號并向外發(fā)射,定點者在故障范圍內(nèi),只要從耳機中接收到和乙對講機發(fā)出的放電聲同步的信號,就足以說明該處就是故障電纜的故障點。

2.三點兩次比較定點法
    
    為了準確迅速地在 短的時間內(nèi)確定故障點的準確位置,合理地在粗測范圍內(nèi)選擇測聽點是非常重要的。否則會因選點不佳而延誤時間。這里介紹某電業(yè)局采用的一種方法,即二點兩次比較定點法,其選點情況如圖4所示。

兩次比較法選點圖

圖4兩次比較法選點圖


  首先按測試儀測出的距離S在故障電纜上選點a,然后再在S±10 m處選出b和c兩點,這時所要選的三個點已基本確定。定點時首先在a、b兩點進行測聽比較,此時如果b點聲音大于a 點,則說明故障點就在b附近,即可以圍繞b點進行定點。如果b點聲音小于a點,可以進行第二次測聽比較,即對a、c點進行比較,如果此時a點聲音大于c點,則可肯定故障點就在a點附近;那么可以圍繞a點進行定點。如果在第二次測聽比較時,c點聲音大于a點,則說明故障就在c點周圍,即可圍繞c點進行定點。


  用上述方法進行定點,一般情況下,一兩個小時內(nèi)確定故障點是問題不大的。另外,為使測聽真切和直觀,還可對上述三點進行局部開挖,因為土方量并不大,實踐證明,這樣更便于定點,同時可收到事半功倍的效果。

煤礦電纜故障測試儀全套設備組圖

煤礦電纜故障測試儀全套設備組圖


  目前煤礦電纜故障測試儀(全套設備組圖,如上圖)可以較好地完成上述三項測試任務,具體測量步驟如下:

  (1)將主機與被測電纜連接,顯示故障波形,并測出故障性質及故障點距離;
  (2)將路徑儀與被測電纜連接,用定點儀測量電纜走向和埋設深度;
  (3)將高壓設備與被測電纜連接,用定點儀沿電纜走向測出故障點準確位置。



定點儀沿電纜走向測出故障點準確位置


三、需注意的幾個問題



    在電纜故障測尋時,借助現(xiàn)代化的儀器和設備,便可準確迅速地確定故障點的準確位置,為故障的迅速處理,盡快恢復送電贏得寶貴的時間。但是如果測尋不得法,則可能導致設備的損壞和故障的擴大,給國家?guī)聿槐匾膿p失,給測尋工作增添麻煩,下面談談測尋中應注意的幾個問題。


(1)在用沖擊放電聲定點時(包括測距)應特別注意電纜的耐壓等級。
     
  一般情況下,沖擊電壓的幅度不應超過正常運行電壓的3.5倍,即10 kV電纜所加電壓不應超過35 kV。6 kV電纜應不超過21 kV。不過在做電阻沖閃測距時,由于電阻的分壓作用,電纜上實際所承受的電壓還不到所加電壓的二分之一。因此,此時的沖擊電壓可適當提高到50 kV。


(2)前面已提到,準確定點是電纜故障測尋的重點。
   
  定點順利時可在1~2 h內(nèi)結束,而不順利時,有時可能幾個小時甚至幾天都確定不下來,尤其是封閉性故障和定點時周圍環(huán)境特別吵鬧時,都會使定點工作感到極難。這時定點人員往往都表現(xiàn)得比較急燥。越是遇到這種情況,越是需要冷靜,否則會把問題越搞越復雜,越搞越糟。

   
    總之,相信礦用電纜故障測試儀器,作為一個專業(yè)的或兼職的測尋人員,只要能認真、冷靜地分析故障的類型和性質,平時多注意積累這方面的經(jīng)驗、分析以往的每一次測尋工作,久而久之,就能做到得心應手地掌握儀器、設備,收到滿意的效果。

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