【摘要】供配电系统的电缆敷设方式已经由90年代的架空线敷设逐渐变为当今的电缆敷设。电缆敷设具有占地面积小、美观、可靠性高、维护费用小的特点。但是缺点也随之而来,其中一方面就是电缆线路故障测寻和修复时间比较长。电力电缆故障探测是困扰供配电部门正常供电的主要问题之一。其主要问题在于地埋电缆深埋地下,看不见,摸不着,使得故障点的寻找更加困难。文章对天津港供电系统电缆故障进行了测寻分析。
1电缆故障类型
1.1电缆故障原因
(1)外力破坏
电缆出现外力破坏的原因主要是机械施工如挖掘机等直接损坏电缆,从而造成故障发生短路跳闸或伤及绝缘而留下事故的隐患。由于天津港正处于蓬勃发展的阶段,港区内部施工现场比比皆是,这就表明了整个港区电缆故障隐患是非常高的,很容易发生外力破坏类型的电缆故障。在实际运行中显示,外力破坏型电缆故障占整个电缆故障中的一半以上。
(2)电缆的施工质量。电缆施工过程中出现的质量问题主要分为两个方面:一方面是外部环境因素;另一方面是制作技术水平。外部环境因素主要包括电缆埋设过浅,导致电缆外露没有保护;弯曲半径过小;电缆沟内杂物积水过多;电缆敷设过程中外皮划损留下的隐患等。制作技术水平主要包括电缆头附件安装不符合工艺要求;电缆头热缩材料烘烤不匀或烘烤过度,造成绝缘材料热缩不紧密或热熔过度,从而降低本身绝缘程度;或冷缩制作时没有按照技术作业书指示制作,没有达到规定制作工艺。
(3)电缆运行问题。用户的过负荷用电会造成电缆绝缘枯干、脆化,使电缆绝缘强度降低、表面温度过高,会造成电缆故障,严重情况下可能引起火灾。
(4)电缆本身质量。
(5)电缆老化。
1.2电缆故障类型
电缆故障的主要类型主要分为低电阻故障、高电阻故障、三相短路故障、断线故障和闪络性故障这几种类型。通常在故障测寻前500V~2500V摇表进行确定。
2电缆故障测寻方法
2.1电桥法
在电缆线路测试端,将良好相和故障相导体分别作为电桥的两个桥臂接在测试仪器上,将另一端两相导体跨接以构成回路。调节电桥,当电桥平衡时,对应桥臂电阻乘积相等,而作为电桥两个桥臂的电缆导体的电阻值与其长度成正比,于是可把电缆导体电阻之比转换为电缆长度之比,根据电桥上可调电阻和标准电阻数值,即可计算出电缆故障点初测距离。主要用于电阻值在100kΩ以下的单相、两相、三相以及相间短路(接地)故障。一般不宜用于测试高阻和闪络故障。由于电桥法主要根据现场电压表和电阻比人工计算电缆故障距离,其准确度不高,不在港区范围内使用。
2.2脉冲法
脉冲法是应用脉冲波技术进行电缆故障测距的方法。其中又分为低压脉冲反射法、直流高压闪络测试法、冲击高压闪络测试法三种。
低压脉冲法工作原理为,在测试端注入一低压脉冲波,脉冲波沿电缆传播到故障点产生反射再回送到测试仪器,一起记录了发射波脉冲波与反射脉冲波的时间间隔Δt,已知脉冲波在电缆中传播速度V,即可计算出故障点距离。
直闪法工作原理为,在测试端对电缆线路故障相施加直流电压,当电压升到一定值时,故障点发生闪络放电,利用闪络放电产生的脉冲波及其反射波在一起上的记录的时间间隔Δt,从而、计算出故障点距离。
在实际工作过程中我们发现,天津港区的电缆故障总体来说主要为高电阻故障和低电阻故障。脉冲法中的低压脉冲法和冲闪法在解决低阻、高阻电缆故障中,精确度高,不受人工因素的影响,所以成为港区电缆故障测寻的主要应用方法。
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