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比较:电缆故障新旧探测方法

2013-08-27 14:50
华静一
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  本文综述了电缆故障的探测方法与仪器。首先列举了电缆故障探测的传统方法并分析了传统方法的不足,然后介绍了电缆故障探测的新方法及其特点。

  随着电缆用量在整个电力传输线路和因特网中所占的比例日益提高,电缆故障出现的几率越来越大。电缆故障对生产造成的危害较大,轻者会造成单台电气设备不能运行,重者会导致整个变电所停电,所以电缆故障点的快速测定和精确定位问题变得非常重要。

  一、电缆故障探测的传统方法

  (一)电缆故障测距的传统方法

  电缆故障测距的传统方法主要有以下四种:

  电桥法:这是电力电缆的测距的经典方法。该方法比较简单,但需要事先知道电缆线长度等数据,且只适用于低阻及短路故障。但是,在实际运行中,故障常常为高阻及闪络性故障,因故障电阻很高造成电桥电流很小,因此一般的灵敏度仪表很难探测。

  脉冲回波法:针对低阻与断路类型的故障,利用低压脉冲反射方法来测电缆故障比起上面的电桥法简单直接,只需通过观察故障点反射与发射脉冲的时间差来测距。测试时将一低压脉冲注入电缆,当脉冲传播到故障点时会发生反射,脉冲被反射送回到测量点。利用仪器记录发射和反射脉冲的时间差,只需知道脉冲传播速度就可计算出故障发生点的距离。该方法简单直观,不需知道电缆长度等原始数据,还可根据反射波形识别电缆接头与分支点的位置。

  脉冲电压法。该方法可用于测量高阻与闪络故障。首先将电缆故障在直流或脉冲高压信号下击穿,然后通过记录放电脉冲在测量点与故障点往返一次所需的时间来测距。脉冲电压法的一个重要优点是不必将高阻与闪络性故障烧穿,直接利用故障击穿产生的瞬时脉冲信号,测试速度快,测量过程也得到简化。但缺点是:①仪器通过一个电容电阻分压器分压测量电压脉冲信号,仪器与高压回路有电耦合,很容易发生高压信号串人,造成仪器损坏,故安全性较差;②在利用闪测法测距时,高压电容对脉冲信号呈短路状态,需要串一个电阻或电感以产生电压信号,增加了接线复杂性,使故障点不容易击穿;③在故障放电时,特别在冲闪时,分压器耦合的电压波形变化不尖锐,难以分辨。

  脉冲电流法:该方法安全、可靠、接线简单。其方法是将电缆故障点用高压击穿,使用仪器采集并记录下故障点击穿产生的电流行波信号,根据电流行波信号在测量端与故障点往返一趟的时间来计算故障距离。该方法用互感器将脉冲电流耦合出来,波形较简单,较安全。这种方法也包括直闪法及冲闪法两种。与脉冲电压法使用电阻、电容分压器进行电压取样不同,脉冲电流法使用线性电流耦合器平行地放置在低压测地线旁,与高压回路无直接电器连接,对记录仪器与操作人员来说,特别安全、方便。所以人们一般使用此方法。

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