淺談供電系統(tǒng)電纜故障測(cè)尋分析論文
一、電纜故障類型
�。ㄒ唬╇娎|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��；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(huì)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(huì)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(cè)尋前500V-2500V搖表進(jìn)行確定。
二、電纜故障測(cè)尋方法
第一，電橋法。在電纜線路測(cè)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(cè)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(duì)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(cè)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(cè)試高阻和閃絡(luò)故障。由于電橋法主要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)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(cè)距的方法。其中又分為低壓脈沖反射法、直流高壓閃絡(luò)測(cè)試法、沖擊高壓閃絡(luò)測(cè)試法三種。
低壓脈沖法工作原理為在測(cè)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(cè)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(cè)試端對(duì)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(cè)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(hào)到達(dá)電纜阻抗發(fā)生變化的位置時(shí)，就會(huì)對(duì)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(duì)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(hào)代表高阻抗變化；下降的反射信號(hào)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(hào)是上升的。當(dāng)反射處的阻抗低于電纜特征阻抗時(shí)，信號(hào)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(hào)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(cè)一個(gè)“完好”電纜的軌跡波形。因此對(duì)于高阻故障，利用弧反射方式通過高壓沖擊器，對(duì)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(hào)，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(hào)顯示在脈沖反射儀上。在弧反射法下測(cè)得的短路反射波形與在低壓脈沖法下測(cè)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(huì)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(cè)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(cè)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(cè)尋時(shí)經(jīng)常會(huì)受到干擾，導(dǎo)致測(cè)量故障點(diǎn)不明顯，距離誤差大。
在電纜故障測(cè)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(cè)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(cè)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(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)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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