木森電氣帶你漲姿勢:電纜故障排查的方法

文章 木森電氣 木森電氣 2017-08-07

武漢市木森電氣有限公司是電纜故障測試儀的生產廠家,前篇文章研究了電纜故障測距的知識,本篇文章 木森電氣帶你漲姿勢:電纜故障排查的方法

1、電纜故障種類

當運行中的電纜發生故障時,首先判別故障的種類。電纜故障種類大致可以分為三種:接地故障、短路故障、斷線故障、斷線及接地故障。其故障類型常見的有以下幾方面:

①三芯電纜單相或兩相接地。

②二相間短路。

③三相間短路。

④單相斷線或多相斷線。

判別電纜故障性質時,首先採用兆歐表法對故障電纜線路進行判定,測量電纜相間及相與地之間的絕緣電阻,根據阻值判定電纜是否斷線、短路、接地等。測量的斷線的方法是將電纜兩相電纜的一頭短接,在電纜另一端進行阻值測量,得出結果。短路及接地故障,是將非檢測相接地,然後用高壓搖表對檢測相進行電阻測量,根據阻值情況,判斷電纜是短路故障(一般阻值為零)、低阻故障、還是高阻故障。

2.電纜故障點排查方法

確定好電纜故障類型後,採取相應的排查方法,對故障點進行定位,是電纜故障處理中的關鍵環節,下面由簡到繁介紹幾種方法:

2.1感官搜尋法

當運行中的電纜發生故障造成斷路器報警動作後,先用兆歐表測量判斷電纜故障類型,電纜遙測為短路或低阻故障時,表明電纜已經擊穿,此類事故暴露較為明顯,如果電纜敷設方式及位置便於人員進入觀察,且距離不是很長時,可採用感官搜尋法,即採用眼觀、手摸、鼻聞等方式進行逐步排查,重點對電纜終端頭、中間頭部位進行排查。可在較短時間內迅速找到故障點。

2.2分割查找法

分割查找法是將故障電纜線路分段,此方法用於電纜敷設路線較長,中間有串聯設備或電纜頭採用高壓插頭連接方式的場合,可以起到縮小排查範圍,減小排查難度的作用。

2.3電橋法

電橋法就是雙臂電橋測出電纜芯線的直流電阻值,再準確測量電纜實際長度,按照電纜長度與電阻的正比例關係,計算的故障點。用電橋法測尋單相或兩相低阻接地故障,原理接線如圖一所示。在三相電纜中,將一相絕緣損壞的纜芯和另一相完好的纜芯,兩者的一端以跨接線相連,將兩者的另一端與電源的兩級相接,若已知電纜的長度為L電纜的全部纜芯的截面和材料都相同,則當電橋平衡時,有如下關係:

R1/R2=(2L-X)/X (1)

X=2LR/(R1+R2) (2)

如果將已損壞的纜芯也完好的纜芯在電橋上的位置互相調換,當電橋平衡時,有如下關係:

圖1 用電橋法測量但想地租接地故障接線圖

採用電橋法時應保證測量精度,電橋連接線要儘量短,經徑要足夠大,與電纜芯線連接要採用壓接或焊摟,計算過程中小數位要全部保留。

2.4測聲法

所謂測聲法就是根據故障電纜放電的聲音進行查找,該方法對於高壓電纜芯線對絕緣層閃絡放電較為有效。當電容器C充電到一定電壓值時,球間隙對電纜故障芯線放電,在故障處電纜芯線對絕緣層放電產生"滋、滋"的火花放電聲,再在雜噪聲音最小的時候,藉助耳聾助聽器或醫用聽診器等音頻放大設備進行查找。查找時,將拾音器貼近地面,沿電纜走向慢慢移動,當聽到"滋、滋"放電聲最大時,該處即為故障點。使用該方法一定要注意安全,在試驗設備端和電纜末端應設專人監視。

2.5電容電流測定法

電纜在運行中,芯線之間、芯線對地都存在電容,該電容是均勻分佈的,電容量與電纜長度呈線性比例關係,電容電流測定法就是根據這一原理進行測定的,對於電纜芯線斷線故障的測定非常準確。測量電路如圖4所示,使用設備為1~2kVA單相調壓器一臺,0~30V、0.5級交流電壓表一隻,0~100mA、0.5級交流毫安表一隻。 接線圖如圖三所示:

測量步驟:

①首先在電纜首端分別測出每相芯線的電容電流(應保持施加電壓相等)Ia、Ib、Ic的數值。

②在電纜的末端再測量每相芯線的電容電流Ia′、Ib′、Ic′的數值,以核對完好芯線與斷線芯線的電容之比,初步可判斷出斷線距離近似點。

③根據電容量計算公式C=1/2πfU可知,在電壓U、頻率f不變時C與I成正比。因為工頻電壓的f(頻率)不變,測量時只要保證施加電壓不變,電容電流之比即為電容量之比。設電纜全長為L,芯線斷線點距離為X,則Ia/Ic=L/X,X=(Ic/Ia)L。

測量過程中,只要保證電壓不變,電流表讀數準確,電纜總長度測量精確,其測定誤差比較小。

電纜故障排查的方法還有脈衝測量法燒穿法直流高壓閃絡測量法衝擊高壓閃絡測量法,但文中提到的方法均為易操作、快捷、準確的幾種,所需設備基本為冶金企業一般具備的,所以較為經濟適用。

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