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  • 交联电缆故障特征
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  • 交联电缆故障特征

    发布时间: 2016-3-30 21:06:16 作者:广州源创机电工程有限公司
     

    近年来,由于交联聚乙烯电缆具有安装维护方便、允许工作温度高、载流量大、耐酸碱防腐蚀能力强等诸多优点已被广泛应用于35KV及以下电压等级上.因此,认真研究一下测寻交联电缆故障的方式方法对提高电缆故障测寻速度、提高供电可靠性是非常有必要的。本文根据多年运行工作的积累,通过对交联电缆故障特征分析以及对交联电缆的测试方法的总结,谈了谈测寻交联电缆故障的体会。
    1.
    交联电缆故障特征分析
    1.1
    高阻击穿:
      
    我们在测寻交联电缆故障时经常发现一个奇怪现象,经过几次大电流烧过后,大多数故障点电阻不会降低还会有所升高,然而纸绝缘电缆故障则很少有这种现象。这是因为交联电缆由于其材料的特殊性,当电缆击穿点放电时电弧的高温使XLPE瞬间分解炭化,形成导电通道。炭化后的XLPE和原材料的附着力很小,在电弧的吹力作用下,又使这些炭化颗粒离开XLPE表面,露出基本正常的XLPE来,对外表现就是高阻击穿现象。当多次在击穿点电弧放电,导致故障击穿点的电阻趋于一较高值。
    1.2
    放电声音不明显:
      
    由于交联电力电缆内部存在大量无规则的气隙,放电时击穿处发出的声音会在交联电缆的填充物内漫射,在一大段电缆内部都听得见声音,且大小基本相同,如果不是有明显的击穿点,放电声音很难辨别。
    2.
    交联电缆故障测试方法
    QF1-A
    电桥法
     
    如上图所示将电桥与被测电缆连接好,其中L为电缆全长,Lx为从测量端到故障点的距离,接通电源调节Rx使电桥平衡当p=0时根据电桥平衡原理可得Lx=2LRx 因此用电桥法测量电缆故障时只要知道电缆的长度和测出的电桥读数Rx即可算出电缆故障点距测量端的距离。QF1-A电桥法适用于测试交联电缆低阻和短路故障,其优点是:精确度高,一般在T-902(903)低压脉冲法波形盲区内时使用。其缺点是必须在电缆对端跨接,当电缆由多种截面组成时还需换算,故不及T-902(903)低压脉冲法省力方便。
    2.2 T-902(903)
    低压脉冲法及脉冲电流法
       
    低压脉冲法是测试时向电缆注入一低压脉冲,该脉冲沿电缆传播到阻抗不匹配点,如断路点、短路点、中间接头等,通过故障点反射脉冲与发射脉冲的时间差原理来测距。根据波形极性还可判断故障性质,如短路故障的反射脉冲与发射脉冲极性相反,断路故障反射脉冲与发射脉冲极性向同,因此低压脉冲法适用于测试交联电缆低阻、短路、断路、故障。
       
    脉冲电流法是将故障点用高压击穿,通过一线性电流耦合器测量电缆故障击穿时产生的电流脉冲波形,以分析判断电流行波信号在测试端与故障点间的时间差来测距。适用于测试交联电缆高阻与闪络性故障,对于故障点电阻并非很高,直流泄漏较大,电压加不上,故障点在试验电压下形不成闪络的情况下非常适用。
    关于交联电缆故障测试中几个注意事项
    3.1 QF1-A
    电桥法
    a.
    电桥法的计算公式是在电桥完全平衡时才能成立。因此测量时必须细心将检流计p中的电流调至零否则误差很大。
    b.
    电缆导体的材质、截面和全长必须一致,不同时应按等效长度换算。
    c.
    为了减小测量误差跨接线应用大截面导体,且尽量短并保证接触良好,使用时用砂皮纸打去表面氧化膜。
    3.2
    脉冲电流法
     
    使用脉冲电流法测寻交联电缆故障时只有当故障点充分放电才能扑捉到正确的脉冲电流波形,从而测得故障。判断故障点是否充分放电可以采取以下办法:故障点没有击穿时,一般球间隙放电声嘶哑,不清脆,而且火花较弱。而故障点击穿时,球间隙放电声清脆响亮,火花较大。另外,电缆故障点未击穿时,电流表摆动较小,在5~10mA范围,而故障点击穿时,电流表指针在30~80mA范围内摆动。
    b.
    使用低压脉冲法测寻交联电缆故障必须测好波速,因为不同型号的电缆波速是不一样的,这要求电缆长度资料一定要准确。否则将给测量带来误差。
    3.3
    其它
     
    交联电缆接地线焊接的好坏,对最后定位影响较大。
    当定点声测时,如果接地线焊接不良,其上的感应电压会产生打火现象,使整根电缆都发出放电声响,给精确定位带来难度。另外,还有仪器接地应尽量接近钢带端口,接触电阻越低越好,因为故障检测仪信号引入是通过一个检测单元和电容器并联,如果接地线远离钢带端口,特别是接地线接触不良时,会在检测单元上串联一个小电阻,在脉冲信号流过时,瞬间电压升高,使电容器和电阻形成的放电时间常数发生变化,引入仪器后,测量误差就会变大。
    b.
    做好一切准备减少测量次数。
    因为交联电缆故障后初次冲闪的波形最好,这是因为初次冲闪电阻较小,随着故障点放电次数的增多,故障电阻越来越大以至于不能保证每次冲闪都能充分放电,从而增加了测量难度。而且随着冲闪次数的增多,铜屏蔽带击穿孔越烧越大,使得整个放电回路内增加了一个电阻,这样波在传输和反射过程中引入了误差,影响了测量的准确性。因此测交联电缆故障时必须做好充分的准备工作,减少测量次数,争取一次测量成功。

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