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電纜故障的種類與判斷
無(wú)論是高壓電纜或低壓電纜,在施工安裝、運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常因短路、過(guò)負(fù)荷運(yùn)行、絕緣老化或外力損壞等原因造成故障。電纜故障分為接地、短路、斷線三類。三芯電纜故障類型主要有以下幾方面:一芯或兩芯接觸;二相芯線間短路;三相芯線完全短路;一相芯線斷線或多相斷線。 對(duì)于直接短路或斷線故障用萬(wàn)用表可直接測(cè)量判斷,對(duì)于非直接短路和接池故障,用兆歐表遙測(cè)芯線間絕緣電阻或芯線對(duì)地絕緣電阻,根據(jù)其阻值可判定故障類型。
電纜故障點(diǎn)的查找方法
1、 測(cè)聲法 所謂測(cè)聲法就是根據(jù)故障電纜放電的聲音進(jìn)行查找,該方法對(duì)于高壓電纜芯線對(duì)絕緣層閃絡(luò)放電較為有效。此方法所用設(shè)備為直流耐壓試驗(yàn)機(jī)。當(dāng)電容器C充電到一定電壓值時(shí),球間隙對(duì)電纜故障芯線放電,在故障處電纜芯線對(duì)絕緣層放電產(chǎn)生"滋、滋"的火花放電聲,再在雜噪聲音小的時(shí)候,借助耳聾助聽(tīng)器或醫(yī)用聽(tīng)診器等音頻放大設(shè)備進(jìn)行查找。查找時(shí),將拾音器貼近地面,沿電纜走向慢慢移動(dòng),當(dāng)聽(tīng)到"滋、滋"放電聲大時(shí),該處即為故障點(diǎn)。使用該方法一定要注意安全,在試驗(yàn)設(shè)備端和電纜末端應(yīng)設(shè)專人監(jiān)視。
2、電橋法 電橋法就是雙臂電橋測(cè)出電纜芯線的直流電阻值,再準(zhǔn)確測(cè)量電纜實(shí)際長(zhǎng)度,按照電纜長(zhǎng)度與電阻的正比例關(guān)系,計(jì)算的故障點(diǎn)。該方法對(duì)于電纜芯線間直接短路或短路點(diǎn)接觸電阻小于1Ω的故障,判斷誤差一般不大于3m,對(duì)于故障點(diǎn)接觸電阻大于1Ω的故障,可采用加高電壓燒穿的方法使電阻降至1Ω以下,再按此方法測(cè)量。測(cè)量電路首先測(cè)出芯線a與b之間的電阻R1,則R1=2RX+R,其中R為a相或b相至故障點(diǎn)的一相電阻值,R為短接點(diǎn)的接觸電阻。再就電纜的另一端測(cè)出a’和b’芯線間的直流電阻值R2,則R2=2R(L-X)+R,式中R(L-X)為a’相和b’相芯線至故障點(diǎn)的一相電阻值。測(cè)完R1與R2后,將b’與C’短接,測(cè)出b、c兩相芯線間的直流電阻值,則該阻值的1/2為每相芯線的電阻值,用RL表示。RL=RX+R(L-X),由此可得出故障點(diǎn)的接觸電阻值:R=R1+R2-2RL。因此,故障點(diǎn)兩側(cè)芯線的電阻值可用下式表示:RX=(R1-R)/2,R(L-X)=(R2-R)/2。RX、R(L-X)、RL三個(gè)數(shù)值確定后,按比例公式即可求出故障點(diǎn)距電纜端頭的距離X或(L-X):X=(RX/RL)L,(L-X)=(R(L-X)/RL)L,式中L為電纜的總長(zhǎng)度。 采用電橋法時(shí)應(yīng)保證測(cè)量精度,電橋連接線要盡量短,經(jīng)徑要足夠大,與電纜芯線連接要采用壓接或焊摟,計(jì)算過(guò)程中小數(shù)位要全部保留。SF6微水測(cè)試儀采用英國(guó)ALPHA公司的AS3濕度傳感器,在全量程內(nèi)做到測(cè)量精確可靠,長(zhǎng)期穩(wěn)定性好,重復(fù)性好。它不受灰塵粒子和大多數(shù)化學(xué)物污染的影響。
(1)首先在電纜首端分別測(cè)出每芯線的電容電流(應(yīng)保持施加電壓相等)Ia、Ib、Ic的數(shù)值。
(2)在電纜的末端再測(cè)量每相芯線的電容電流Ia’、Ib’、Ic’的數(shù)值,以核對(duì)完好芯線與斷線芯線的比容之比,初步可判斷出斷線距離近似點(diǎn)。
(3)根據(jù)電容量計(jì)算公式C=1/2πfU可知,在電壓U、頻率f不變時(shí)C與I成正比;因?yàn)楣ゎl電壓的f(頻率)不變,測(cè)量時(shí)只要保證施加電壓不變,電容電流之比即為電容量之比。設(shè)電纜全長(zhǎng)L,芯線斷線點(diǎn)距離為x,則Ia/Ic=L/x,x=(Ic/Ia)L。測(cè)量過(guò)程中,只要保證電壓不變,電流表讀數(shù)準(zhǔn)確,電纜總長(zhǎng)度測(cè)量精確,其測(cè)定誤差比較小。
4、零電位法 零電位法也就是電位比較法,它適應(yīng)于長(zhǎng)度較短的電纜芯線對(duì)地故障,應(yīng)用此方法測(cè)量簡(jiǎn)便精確,不需要精密儀器和復(fù)雜計(jì)算。測(cè)量原理如下:將電纜故障芯線與等長(zhǎng)的比較導(dǎo)線并聯(lián),在兩端加壓E時(shí),相當(dāng)于在兩個(gè)并聯(lián)的均勻電阻絲兩端接了電源。此時(shí),一條電阻絲上的任何一點(diǎn)和另一條電阻絲上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的電位差必然為零。反之,電位差為零的兩點(diǎn)必然是對(duì)應(yīng)點(diǎn),因?yàn)槲⒎淼呢?fù)極接地,與電纜故障點(diǎn)等電位,所以,當(dāng)微伏表的正極在比較導(dǎo)電上移動(dòng)至示值為零時(shí)的點(diǎn)與故障點(diǎn)等電位,即故障點(diǎn)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)。 測(cè)量步驟如下:
(1)先在b和c相芯線上接上電池E,再在地面上敷設(shè)一根與故障電纜長(zhǎng)度相等的比較導(dǎo)線S,該導(dǎo)線要用裸銅線或裸鋁線,其截面應(yīng)相等,不能有中間接頭。
(2)將微伏表的負(fù)極接地,正極接一根較長(zhǎng)的軟導(dǎo)線,導(dǎo)線另一端要求在敷設(shè)的比較導(dǎo)線上滑動(dòng)時(shí)能充分接觸。
(3)合上閘刀開關(guān)K,將軟導(dǎo)線的斷頭在比較導(dǎo)線上滑動(dòng),當(dāng)微伏表指示為零時(shí)的位置即為電纜故障點(diǎn)的位置。