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矿用电缆故障测试中电缆故障精确定点及注意事项


时间:2019-2-14 13:24:40 | 作者:陕西意联电气 | 标签: 电缆故障测试仪

  矿用电缆故障测试中电缆故障精确定点及注意事项:随着煤矿采掘机械化水平提高以及大功率用电设备的投入,供电电压升级,井下橡套电缆被越来越多的广泛使用,由于井下环境潮湿、机械外力损伤、绝缘层电腐蚀、长期超负荷运行、弯曲扭曲等疲劳损害、连接工艺差等原因,电缆故障层出不穷,下面介绍具体故障:


A、低阻接地或短路故障:

  指电缆一芯或数芯对地绝缘电阻或者芯线间绝缘电阻低于10K,而导体连接良好者,又可分为单相接地、两相短路或接地,三项短路或接地。

B、高阻接地或短路故障:
  指电缆一芯或数芯对地绝缘电阻或者芯线间绝缘电阻低于正常值较多但是高于10K,一般有单相接地,多相短路或接地等。

C、完全断线故障:
  电缆各芯线绝缘良好,一芯或数芯断线。

D、不完全断线故障:
  电缆各芯线绝缘良好,一芯或数芯导体断开或不完全断开经电阻联通者,可分为高阻断线故障和低阻断线故障。

F、完全断线并接地故障:
  电缆芯线间绝缘良好,但芯线断开,处于高阻或者低阻接地。
 

   故障清楚了,来谈谈如何快速查找故障,电缆故障精确定点是重点,下面是各类电缆故障的精确定点方法浅谈:(附图,附对应的成套电缆故障定点设备)

电缆故障定点设备


一、精确定点的方法

  从整个电缆故障测量技术来看,故障点的精确定点是重点,也是各种煤矿电缆故障测试仪准确与否的关键。

  由于电缆的故障性质不同,定点的具体做法稍有差异,所以下面就针对不同性质的电缆故障分别进行分析和讨论。

1.低阻故障的定点
  用低压脉冲法对低阻故障进行故障点的粗测后,按图1连接线路,然后在粗测的范围内进行定点。由于这类故障电阻小,因此故障点的放电间隙也小,致使施加的冲击高压在不很高的情况下,故障点便发生闪络放电。


  这时因闪络放电而产生的冲击振动波也小,因此给定点时的测听工作增加了难度。再加上定点现场其他因素的干扰,这时的放电声往往不易分辨甚至听不到放电声,当发生这种情况时,可以人为地调节球间隙的距离,以控制冲击电压的高低;


  同时还可以通过加大贮能电容器的电容量,增强放电强度,从而获得较强、较大的放电声,便于收听、分析和判断故障点的精确位置。当然,无论任何时间,收听到声音最大的点即为故障点。


低阻故障定点接线图
图1低阻故障定点接线图
2.高阻故障定点法


  高阻故障的定点方法和低阻一样,接线方法仍如图1所示。因这类故障的阻抗较高,定点时施加冲击电压除非达到较高的幅度,故障点才会发生闪络放电,故放电声和由此而产生的冲击振动波一般说来都比较大,较便于收听、分析和辨别,因而相比之下就比较容易定点。


3.开路故障的定点

   对于开路故障的定点,电路连接如图2所示。由图可以看出,在故障相的一端加冲击高压,而故障相的另一端及另外两相和电缆铅包连接后充分接地,然后利用定点仪在粗测的范围内进行定点。因开路故障类似于高阻故障,因此故障现象与高阻故障相类似。在定点时,除电路连接与高阻故障定点时稍有区别外,其定点方法与高阻故障的定点方法相同。


开路故障定点接线图


图2开路故障定点接线图

4.特殊位置故障点的定点

  上述仅是一般情况下的定点方法,即故障点都远离测试端。如果故障点就在测试端附近,这时故障点的放电声会被球隙的放电声所淹没。因此故障点的放电声不易被测寻人员收听,当然也就无法定点了。当遇到这种情况时,可以采用如下措施进行接线,

pk10计划   如图3所示。由图可见,由于人为地将球间隙放到远离测试端的另一端,并通过已知的正常相对故障相加电压,从而达到故障相闪络放电的目的。这时因串入回路的球间隙远离测试端,因此当故障点放电时就比较容易收听了,就不会因球隙放电声的干扰而难以辨别了。

故障点在测试端附近的接线图

图3故障点在测试端附近的接线图

二、定位技巧

  上面介绍了故障点在常规和特殊位置时的定点方法,而实际测寻时遇到的情况往往要比想象的复杂的多,即使按上面介绍的方法进行定点,仍有很多技巧性的东西需要掌握。下面推荐两种定点中的技巧。

1.同步定点法

  所谓同步定点,就是利用两台(种)设备在同一地点、同一时间同时接收放电信息,从刑排除其他因素的干扰而准确迅速地确定故障点的精确位置。某供电局曾用一部定点仪和一对对讲机的配合使用来实现同步定点,接线图如图1或图26所示。
定点现场的环境是复杂的,如电力部门的电缆通常都设在街道的一侧,来往车辆的车轮压碾马路和行人的脚步声都会经探头传给定点仪的放大电路,与故障点放电闪络时所产生的“啪、啪”声波同时放大,致使测寻人员很难辨别清哪些是无用的杂音,哪些是有用的放电声,从而增加了定点的难度。遇到这种情况就只好靠同步定点法进行定点了。

  具体做法是:甲对讲机置于球间隙处,并使之处于发射状态,乙对讲机置于定点处,并使之处于接收状态,这时只要球间隙放电发出声音,处于球间隙处的甲机便接收这一信号并向外发射,定点者在故障范围内,只要从耳机中接收到和乙对讲机发出的放电声同步的信号,就足以说明该处就是故障电缆的故障点。

2.三点两次比较定点法
    
    为了准确迅速地在最短的时间内确定故障点的精确位置,合理地在粗测范围内选择测听点是非常重要的。否则会因选点不佳而延误时间。这里介绍某电业局采用的一种方法,即二点两次比较定点法,其选点情况如图4所示。

两次比较法选点图

图4两次比较法选点图


  首先按测试仪测出的距离S在故障电缆上选点a,然后再在S±10 m处选出b和c两点,这时所要选的三个点已基本确定。定点时首先在a、b两点进行测听比较,此时如果b点声音大于a 点,则说明故障点就在b附近,即可以围绕b点进行定点。如果b点声音小于a点,可以进行第二次测听比较,即对a、c点进行比较,如果此时a点声音大于c点,则可肯定故障点就在a点附近;那么可以围绕a点进行定点。如果在第二次测听比较时,c点声音大于a点,则说明故障就在c点周围,即可围绕c点进行定点。


  用上述方法进行定点,一般情况下,一两个小时内确定故障点是问题不大的。另外,为使测听真切和直观,还可对上述三点进行局部开挖,因为土方量并不大,实践证明,这样更便于定点,同时可收到事半功倍的效果。

煤矿电缆故障测试仪全套设备组图

煤矿电缆故障测试仪全套设备组图


  目前煤矿电缆故障测试仪(全套设备组图,如上图)可以较好地完成上述三项测试任务,具体测量步骤如下:

  (1)将主机与被测电缆连接,显示故障波形,并测出故障性质及故障点距离;
  (2)将路径仪与被测电缆连接,用定点仪测量电缆走向和埋设深度;
pk10计划   (3)将高压设备与被测电缆连接,用定点仪沿电缆走向测出故障点准确位置。



定点仪沿电缆走向测出故障点准确位置


三、需注意的几个问题



    在电缆故障测寻时,借助现代化的仪器和设备,便可准确迅速地确定故障点的精确位置,为故障的迅速处理,尽快恢复送电赢得宝贵的时间。但是如果测寻不得法,则可能导致设备的损坏和故障的扩大,给国家带来不必要的损失,给测寻工作增添麻烦,下面谈谈测寻中应注意的几个问题。


(1)在用冲击放电声定点时(包括测距)应特别注意电缆的耐压等级。
     
  一般情况下,冲击电压的幅度不应超过正常运行电压的3.5倍,即10 kV电缆所加电压不应超过35 kV。6 kV电缆应不超过21 kV。不过在做电阻冲闪测距时,由于电阻的分压作用,电缆上实际所承受的电压还不到所加电压的二分之一。因此,此时的冲击电压可适当提高到50 kV。


(2)前面已提到,精确定点是电缆故障测寻的重点。
   
  定点顺利时可在1~2 h内结束,而不顺利时,有时可能几个小时甚至几天都确定不下来,尤其是封闭性故障和定点时周围环境特别吵闹时,都会使定点工作感到极难。这时定点人员往往都表现得比较急燥。越是遇到这种情况,越是需要冷静,否则会把问题越搞越复杂,越搞越糟。

   
pk10计划     总之,相信矿用电缆故障测试仪器,作为一个专业的或兼职的测寻人员,只要能认真、冷静地分析故障的类型和性质,平时多注意积累这方面的经验、分析以往的每一次测寻工作,久而久之,就能做到得心应手地掌握仪器、设备,收到满意的效果。

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