供電系統(tǒng)電纜故障測尋分析論文
一、電纜故障類型
（一）電纜故障原因
第一，外力破壞。電纜出現(xiàn)外力破壞的原因主要是機(jī)械施工如挖掘機(jī)等直接損壞電纜，從而造成故障發(fā)生短路跳閘或傷及絕緣而留下事故的隱患。在實(shí)際運(yùn)行中顯示，外力破壞型電纜故障占整個(gè)電纜故障中的一半以上。
第二，電纜的施工質(zhì)量。電纜施工過程中出現(xiàn)的質(zhì)量問題主要分為兩個(gè)方面：外部環(huán)境因素和制作技術(shù)水平。外部環(huán)境因素主要包括電纜埋設(shè)過淺，導(dǎo)致電纜外露沒有保護(hù)；彎曲半徑過小；電纜溝內(nèi)雜物積水過多；電纜敷設(shè)過程中外皮劃損留下的隱患等。制作技術(shù)水平主要包括電纜頭附件安裝不符合工藝要求；電纜頭熱縮材料烘烤不勻或烘烤過度，造成絕緣材料熱縮不緊密或熱熔過度，從而降低本身絕緣程度；或冷縮制作時(shí)沒有按照技術(shù)作業(yè)書指示制作，沒有達(dá)到規(guī)定制作工藝。
第三，電纜運(yùn)行問題。用戶的過負(fù)荷用電會造成電纜絕緣枯干、脆化，使電纜絕緣強(qiáng)度降低、表面溫度過高，會造成電纜故障，嚴(yán)重情況下可能引起火災(zāi)。
第四，電纜本身質(zhì)量。
第五，電纜老化。
（二）電纜故障類型
電纜故障的主要類型主要分為低電阻故障、高電阻故障、三相短路故障、斷線故障和閃絡(luò)性故障這幾種類型。通常在故障測尋前500V-2500V搖表進(jìn)行確定。
二、電纜故障測尋方法
第一，電橋法。在電纜線路測試端，將良好相和故障相導(dǎo)體分別作為電橋的兩個(gè)橋臂接在測試儀器上，將另一端兩相導(dǎo)體跨接以構(gòu)成回路。調(diào)節(jié)電橋，當(dāng)電橋平衡時(shí)，對應(yīng)橋臂電阻乘積相等，而作為電橋兩個(gè)橋臂的電纜導(dǎo)體的電阻值與其長度成正比，于是可把電纜導(dǎo)體電阻之比轉(zhuǎn)換為電纜長度之比，根據(jù)電橋上可調(diào)電阻和標(biāo)準(zhǔn)電阻數(shù)值，即可出電纜故障點(diǎn)初測距離。主要用于電阻值在100kΩ以下的單相、兩相、三相以及相間短路（接地）故障。一般不宜用于測試高阻和閃絡(luò)故障。由于電橋法主要根據(jù)現(xiàn)場電壓表和電阻比人工計(jì)算電纜故障距離，其準(zhǔn)確度不高，不在港區(qū)范圍內(nèi)使用。
第二，脈沖法。脈沖法是應(yīng)用脈沖波技術(shù)進(jìn)行電纜故障測距的方法。其中又分為低壓脈沖反射法、直流高壓閃絡(luò)測試法、沖擊高壓閃絡(luò)測試法三種。
低壓脈沖法工作原理為在測試端注入一低壓脈沖波，脈沖波沿電纜傳播到故障點(diǎn)產(chǎn)生反射再回送到測試儀器，一起記錄了發(fā)射波脈沖波與反射脈沖波的時(shí)間間隔Δt，已知脈沖波在電纜中傳播速度V，即可計(jì)算出故障點(diǎn)距離。
直閃法工作原理為，在測試端對電纜線路故障相施加直流電壓，當(dāng)電壓升到一定值時(shí)，故障點(diǎn)發(fā)生閃絡(luò)放電，利用閃絡(luò)放電產(chǎn)生的脈沖波及其反射波在一起上的記錄的時(shí)間間隔Δt，從而計(jì)算出故障點(diǎn)距離。
在實(shí)際工作過程中我們發(fā)現(xiàn)，電纜故障總體來說主要為高電阻故障和低電阻故障。脈沖法中的低壓脈沖法和沖閃法在解決低阻、高阻電纜故障中，精確度高，不受人工因素的影響，所以成為電纜故障測尋的主要應(yīng)用方法。
三、XF25-1563V.4電纜故障儀的應(yīng)用
第一，脈沖反射。脈沖反射儀發(fā)出的低壓脈沖沿著電纜傳輸。當(dāng)脈沖信號到達(dá)電纜阻抗發(fā)生變化的位置時(shí)，就會對這種阻抗發(fā)生變化反射。通過觀察顯示儀上的這些反射，就可以確定到反射點(diǎn)的距離。電纜脈沖反射儀主要由脈沖發(fā)生器和陰極示波器組成。這種示波器通常要求提供特殊的電路，以確定距離，并針對不同的距離范圍改變脈沖寬度。脈沖產(chǎn)生后，被施加在有均勻分布電容的電纜上，當(dāng)阻抗發(fā)生變化時(shí)脈沖反射就發(fā)生了。上升的反射信號代表高阻抗變化；下降的反射信號代表低阻抗變化。當(dāng)反射處的阻抗高于電纜特征阻抗時(shí)，信號是上升的。當(dāng)反射處的阻抗低于電纜特征阻抗時(shí)，信號是下降的。
第二，弧反射。由于脈沖反射儀發(fā)出的低脈沖信號在高阻故障點(diǎn)不發(fā)生反射，而直接到達(dá)電纜末端形成開路反射，因而在抵壓情況下只能測一個(gè)“完好”電纜的軌跡波形。因此對于高阻故障，利用弧反射方式通過高壓沖擊器，對故障點(diǎn)進(jìn)行沖擊放電，使故障點(diǎn)產(chǎn)生電弧，形成瞬間的短路狀態(tài)（小于50歐姆）。此時(shí)，脈沖反射儀通過耦合器與故障電纜連接，并在產(chǎn)生電弧的時(shí)候，觸發(fā)裝置觸發(fā)脈沖信號，在電弧點(diǎn)（瞬時(shí)短路點(diǎn)）形成短路反射，并將故障波形以下降的信號顯示在脈沖反射儀上。在弧反射法下測得的短路反射波形與在低壓脈沖法下測得的開路反射波形將自動(dòng)同時(shí)顯示在脈沖反射儀上，兩條軌跡波形在故障點(diǎn)會有明顯的分離，分離點(diǎn)即為故障點(diǎn)，故障點(diǎn)的距離也自動(dòng)顯示在脈沖反射儀上。
四、遇到的問題及解決方法
在XF25-1563V.4電纜故障儀使用后，查找電纜故障的效率比以前有很大的提高。但隨著使用時(shí)間的增加，也發(fā)現(xiàn)了一些問題。XF25-1563V.4電纜故障儀在測尋高壓電纜故障時(shí)，準(zhǔn)確度很高，可以達(dá)到90%左右，但在測尋低壓電纜方面還有所欠缺。低壓電纜由于絕緣性能和屏蔽性能較高壓電纜相差甚大，所以在使用故障儀測尋時(shí)經(jīng)常會受到干擾，導(dǎo)致測量故障點(diǎn)不明顯，距離誤差大。
在電纜故障測尋的過程中不能一味的使用技術(shù)設(shè)備，還要結(jié)合平時(shí)實(shí)際工作中的經(jīng)驗(yàn)。在長期的電纜故障點(diǎn)測尋中我們了解到，電纜故障發(fā)生點(diǎn)大多集中在道路過路預(yù)埋管兩側(cè)、電纜中間頭位置、施工外力破壞這幾個(gè)方面。這就需要在尋找電纜故障之前，弄清楚電纜路由情況，中間頭位置和過路管位置，進(jìn)行重點(diǎn)區(qū)域重點(diǎn)測尋的原則，配合XF25-1563V.4電纜故障儀和S-DAD精定點(diǎn)儀進(jìn)行查找。同時(shí)，還要求在電纜頭制作技術(shù)水平、日常的供電運(yùn)行管理以及對施工現(xiàn)場電纜路由的保護(hù)方面嚴(yán)格管理，避免不必要的電纜故障的發(fā)生。
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