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電纜故障測試儀在電纜使用中的實用方�

電纜故障測試儀在電纜使用中的實用方�

 

電纜故障的種類與判斷


無論是高壓電纜或低壓電纜,在施工安裝、運行過程中�(jīng)常因短路、過�(fù)荷運行、絕緣老化或外力作用等原因造成故障。電纜故障可概括為接�、短路、斷線三�,其故障類型主要有以下幾方面�


①三芯電纜一芯或兩芯接地。�


②二相芯線間短路。�


③三相芯線完全短�。�


④一相芯線斷線或多相斷線。�


對于直接短路或斷線故障用萬用表可直接測量判斷,對于非直接短路和接地故�,用兆歐表搖測芯線間絕緣電阻或芯線對地絕緣電�,根�(jù)其阻值可判定故障類型�


故障類型確定�,查找故障點并不是一件容易的事情,下面根�(jù)筆者的�(jīng)�,介紹幾種查找故障點的方�,供參��


測量步驟�


①首先在電纜首端分別測出每相芯線的電容電流(�(yīng)保持施加電壓相等)Ia、Ib、Ic的數(shù)��


②在電纜的末端再測量每相芯線的電容電流Ia�、Ib�、Ic′的�(shù)�,以核對完好芯線與斷線芯線的電容之比,初步可判斷出斷線距離近似點。�


③根�(jù)電容量計算公式C=1/2πfU可知,在電壓U、頻率f不變時C與I成正�。因為工頻電壓的f(頻率)不變,測量時只要保證施加電壓不變,電容電流之比即為電容量之比。設(shè)電纜全長為L,芯線斷線點距離為X,則Ia/Ic=L/X,X=(Ic/Ia)L。�


測量過程�,只要保證電壓不變,電流表讀�(shù)�(zhǔn)�,電纜總長度測量,其測定誤差比較��


4)零電位法:�


零電位法也就是電位比較法,它適應(yīng)于長度較短的電纜芯線對地故障,應(yīng)用此方法測量簡便,不需要精密儀器和�(fù)雜計算,其接線如�5所�,測量原理如下:將電纜故障芯線與等長的比較導(dǎo)線并�(lián),在兩端加電壓E�,相�(dāng)于在兩個并�(lián)的均勻電阻絲兩端接了電源,此�,一條電阻絲上的任何一點和另一條電阻絲上的對應(yīng)點之間的電位差必然為�。反�,電位差為零的兩點必然是對應(yīng)�。因為微伏表的負(fù)極接�,與電纜故障點等電位,所以,�(dāng)微伏表的正極在比較導(dǎo)線上移動至指示值為零時的點與故障點等電�,即故障點的對應(yīng)點�


2電纜故障點的查找方法測量步驟如下:�


1)測聲法:�


所謂測聲法就是根據(jù)故障電纜放電的聲音�(jìn)行查�,該方法對于高壓電纜芯線對絕緣層閃絡(luò)放電較為有效。此方法所用設(shè)備為直流耐壓試驗�(jī)。電路接線如�1所�,其中SYB為高壓試驗變壓器,C為高壓電容器,ZL為高壓整流硅堆,R為限流電�,Q為放電球間隙,L為電纜芯�。�


�(dāng)電容�C充電到一定電壓值時,球間隙對電纜故障芯線放�,在故障處電纜芯線對絕緣層放電產(chǎn)生“滋、滋”的火花放電�,對于明敷設(shè)電纜憑聽覺可直接查找,若為地埋電�,則首先要確定并�(biāo)明電纜走向,再在雜噪聲音zui小的時�,借助耳聾助聽器或�(yī)用聽診器等音頻放大設(shè)備�(jìn)行查�。查找時,將拾音器貼近地�,沿電纜走向慢慢移動,當(dāng)聽到“滋、滋”放電聲zui大時,該處即為故障點。使用該方法一定要注意安全,在試驗�(shè)備端和電纜末端應(yīng)�(shè)專人�(jiān)�。�


2)電橋法:�


電橋法就是用雙臂電橋測出電纜芯線的直流電阻�,再�(zhǔn)確測量電纜實際長度,按照電纜長度與電阻的正比例關(guān)�,計算出故障�。該方法對于電纜芯線間直接短路或短路點接觸電阻小�1Ω的故�,判斷誤差一般不大于3m,對于故障點接觸電阻大于1Ω的故�,可采用加高電壓燒穿的方法使電阻降至1Ω以下,再按此方法測量。�


首先測出芯線a與b之間的電阻R1,則R1=2Rx+R,其中Rx為a相或b相至故障點的一相電阻�,R為短接點的接觸電�。再就電纜的另一端測出a′與b′芯線間的直流電阻值R2,則R2=2R(L-X�+R,式中R(L-X)為a′相或b′相芯線至故障點的一相電阻值,測完R1與R2�,再按圖3所示電路將b′與c′短接,測出b、c兩相芯線間的直流電阻�,則該阻值的1/2為每相芯線的電阻值,用RL表示,RL=Rx+R(L-X�,由此可得出故障點的接觸電阻值:R=R1+R2-2RL,因�,故障點兩側(cè)芯線的電阻值可用下式表示:Rx=(R1-R�/2,R(L-X�=(R2-R�/2。Rx、R(L-X�、RL三個數(shù)值確定后,按比例公式即可求出故障點距電纜端頭的距離X或(L-X):X=(RX/RL)L,(L-X�=(R(L-X�/RL)L,式中L為電纜的總長度�


采用電橋法時�(yīng)保證測量精度,電橋連接線要盡量�,線徑要足夠大,與電纜芯線連接要采用壓接或焊接,計算過程中小數(shù)位數(shù)要全部保留�


3)電容電流測定法:�


電纜在運行中,芯線之間、芯線對地都存在電容,該電容是均勻分布的,電容量與電纜長度呈線性比例關(guān)�,電容電流測定法就是根據(jù)這一原理�(jìn)行測定的,對于電纜芯線斷線故障的測定非常�(zhǔn)�。測量電路如�4所�,使用設(shè)備為1�2kVA單相�(diào)壓器一��0�30V�0.5級交流電壓表一只,0�100mA�0.5級交流毫安表一�。�


�


①先在b和c相芯線上接上電池E,再在地面上敷設(shè)一根與故障電纜長度相等的比較導(dǎo)線S,該�(dǎo)線要用裸銅線或裸鋁線,其截面�(yīng)相等,不能有中間接頭。�


②將微伏表的�(fù)極接�,正極接一根較長的軟導(dǎo)線,�(dǎo)線另一端要求在敷設(shè)的比較導(dǎo)線上滑動時能充分接觸。�


③合上閘刀開關(guān)K,將軟導(dǎo)線的端頭在比較導(dǎo)線上滑動,當(dāng)微伏表指示為零時的位置即為電纜故障點的位��


的種類與判斷


無論是高壓電纜或低壓電纜,在施工安裝、運行過程中�(jīng)常因短路、過�(fù)荷運�、絕緣老化或外力作用等原因造成故障。電纜故障可概括為接�、短路、斷線三�,其故障類型主要有以下幾方面�


①三芯電纜一芯或兩芯接地。�


②二相芯線間短路。�


③三相芯線完全短路。�


④一相芯線斷線或多相斷線。�


對于直接短路或斷線故障用萬用表可直接測量判斷,對于非直接短路和接地故障,用兆歐表搖測芯線間絕緣電阻或芯線對地絕緣電阻,根�(jù)其阻值可判定故障類型�


故障類型確定�,查找故障點并不是一件容易的事情,下面根�(jù)筆者的�(jīng)�,介紹幾種查找故障點的方�,供參��


2電纜故障點的查找方法�


1)測聲法:�


所謂測聲法就是根據(jù)故障電纜放電的聲音�(jìn)行查�,該方法對于高壓電纜芯線對絕緣層閃絡(luò)放電較為有效。此方法所用設(shè)備為直流耐壓試驗�(jī)。電路接線如�1所�,其中SYB為高壓試驗變壓器,C為高壓電容器,ZL為高壓整流硅�,R為限流電阻,Q為放電球間隙,L為電纜芯線。�


�(dāng)電容�C充電到一定電壓值時,球間隙對電纜故障芯線放�,在故障處電纜芯線對絕緣層放電產(chǎn)生“滋、滋”的火花放電聲,對于明敷�(shè)電纜憑聽覺可直接查找,若為地埋電纜,則首先要確定并標(biāo)明電纜走�,再在雜噪聲音zui小的時�,借助耳聾助聽器或�(yī)用聽診器等音頻放大設(shè)備�(jìn)行查�。查找時,將拾音器貼近地�,沿電纜走向慢慢移動,當(dāng)聽到“滋、滋”放電聲zui大時,該處即為故障點。使用該方法一定要注意安全,在試驗�(shè)備端和電纜末端應(yīng)�(shè)專人�(jiān)視。�


2)電橋法:�


電橋法就是用雙臂電橋測出電纜芯線的直流電阻�,再�(zhǔn)確測量電纜實際長�,按照電纜長度與電阻的正比例�(guān)�,計算出故障�。該方法對于電纜芯線間直接短路或短路點接觸電阻小�1Ω的故障,判斷誤差一般不大于3m,對于故障點接觸電阻大于1Ω的故�,可采用加高電壓燒穿的方法使電阻降至1Ω以下,再按此方法測量。�


首先測出芯線a與b之間的電阻R1,則R1=2Rx+R,其中Rx為a相或b相至故障點的一相電阻值,R為短接點的接觸電�。再就電纜的另一端測出a′與b′芯線間的直流電阻值R2,則R2=2R(L-X�+R,式中R(L-X)為a′相或b′相芯線至故障點的一相電阻值,測完R1與R2�,再按圖3所示電路將b′與c′短�,測出b、c兩相芯線間的直流電阻�,則該阻值的1/2為每相芯線的電阻�,用RL表示,RL=Rx+R(L-X�,由此可得出故障點的接觸電阻值:R=R1+R2-2RL,因此,故障點兩�(cè)芯線的電阻值可用下式表示:Rx=(R1-R�/2,R(L-X�=(R2-R�/2。Rx、R(L-X�、RL三個數(shù)值確定后,按比例公式即可求出故障點距電纜端頭的距離X或(L-X):X=(RX/RL)L,(L-X�=(R(L-X�/RL)L,式中L為電纜的總長��


采用電橋法時�(yīng)保證測量精度,電橋連接線要盡量�,線徑要足夠大,與電纜芯線連接要采用壓接或焊接,計算過程中小數(shù)位數(shù)要全部保��


3)電容電流測定法:�


電纜在運行中,芯線之間、芯線對地都存在電容,該電容是均勻分布的,電容量與電纜長度呈線性比例關(guān)系,電容電流測定法就是根�(jù)這一原理�(jìn)行測定的,對于電纜芯線斷線故障的測定非常�(zhǔn)確。測量電路如�4所�,使用設(shè)備為1�2kVA單相�(diào)壓器一��0�30V�0.5級交流電壓表一��0�100mA�0.5級交流毫安表一�。�


測量步驟�


①首先在電纜首端分別測出每相芯線的電容電流(�(yīng)保持施加電壓相等)Ia、Ib、Ic的數(shù)��


②在電纜的末端再測量每相芯線的電容電流Ia�、Ib′、Ic′的�(shù)�,以核對完好芯線與斷線芯線的電容之比,初步可判斷出斷線距離近似點。�


③根�(jù)電容量計算公式C=1/2πfU可知,在電壓U、頻率f不變時C與I成正�。因為工頻電壓的f(頻率)不變,測量時只要保證施加電壓不變,電容電流之比即為電容量之比。設(shè)電纜全長為L,芯線斷線點距離為X,則Ia/Ic=L/X,X=(Ic/Ia)L。�


測量過程�,只要保證電壓不�,電流表讀�(shù)�(zhǔn)�,電纜總長度測量,其測定誤差比較��


4)零電位法:�


零電位法也就是電位比較法,它適應(yīng)于長度較短的電纜芯線對地故障,應(yīng)用此方法測量簡便,不需要精密儀器和�(fù)雜計�,其接線如圖5所�,測量原理如下:將電纜故障芯線與等長的比較導(dǎo)線并�(lián),在兩端加電壓E�,相�(dāng)于在兩個并�(lián)的均勻電阻絲兩端接了電源,此�,一條電阻絲上的任何一點和另一條電阻絲上的對應(yīng)點之間的電位差必然為零。反�,電位差為零的兩點必然是對應(yīng)點。因為微伏表的負(fù)極接�,與電纜故障點等電位,所以,�(dāng)微伏表的正極在比較導(dǎo)線上移動至指示值為零時的點與故障點等電�,即故障點的對應(yīng)�。�


測量步驟如下�


①先在b和c相芯線上接上電池E,再在地面上敷設(shè)一根與故障電纜長度相等的比較導(dǎo)線S,該�(dǎo)線要用裸銅線或裸鋁線,其截面�(yīng)相等,不能有中間接頭。�


②將微伏表的�(fù)極接�,正極接一根較長的軟導(dǎo)�,導(dǎo)線另一端要求在敷設(shè)的比較導(dǎo)線上滑動時能充分接觸。�


③合上閘刀開關(guān)K,將軟導(dǎo)線的端頭在比較導(dǎo)線上滑動,當(dāng)微伏表指示為零時的位置即為電纜故障點的位��


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