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                      高壓電力電纜接地故障查找分析

                      文章來源:dianli 更新時間:2020-06-17

                      摘要:隨著我國電力系統的升級,電力輸送的速度和效率大幅提升,高壓輸電線路的建設和優化促進了我國電力能源的快速發展,但是高壓電纜在輸電過程中還會出現很多的問題和故障,本文就針對高壓電力電纜接地故障查找進行分析,以供參考。
                      關鍵詞:高壓;電力電纜;接地故障;查找
                        電力電纜不受地理環境的限制,有很多優勢,因而在近些年被廣泛使用,但是,也不免會產生很多故障,出現很多的安全隱患。為了不影響人們的正常使用,應該及時找出逐漸成為又一重要問題,要選擇合適的測量方法,進行維修,保證電力運行的平穩有效。
                      1高壓電纜的接地問題分析
                      1.1沒有把接地線焊接牢固
                        電纜接頭制作技術十分簡單,安裝便捷、施工方便,因此一些單位不注意接頭質量,在接地線焊接中更是不按規范操作。在施工中,一些技術人員因為技術水平低,一方面擔心電纜絕緣燒壞,另一方面又擔心接地線焊接不牢固,于是在接地線焊接中總是采用簡單地綁扎纏繞方法,這樣就容易埋下隱患,造成接地線與銅帶屏蔽層的松動。還有些施工人員在制作銅絲屏蔽電纜接頭時,沒有直接引出銅絲,而是先切斷后綁扎,然后引出接地軟線,從而引發了線路接地問題。
                      1.2銅帶屏蔽層的過流能力較差
                        銅帶屏蔽電纜應為單芯或三芯,截面一般不作規定。但是要求在制造電纜時,銅帶連接處必須進行熔焊或銅焊。然而事實上一些廠家生產的電纜仍然采用錫焊,或采用搭接后用塑料袋粘貼一下,這是一種不按準則操作的不負責任的行為?,F在我國電纜行業只有對電纜金屬屏蔽層截面的計算,但沒有為銅帶搭接考慮其副作用,對于新生產的電纜可以使用這種計算方法;但在運行或存放一定時間后會產生銅帶松動、氧化等問題,致使搭接處接觸不良。短路電流是按沿螺旋方向,不是按軸向流動,這個時候,屏蔽層的銅帶厚度和總長度決定了其電阻。這些都是造接觸不良的原因。
                      1.3由于接地線接觸不良
                        電纜附件一般都配套供應,廠家為了獲得高的效益,配套接地線的長度只有規定的一半,作完電纜頭后就所剩無幾,就必須選擇就近接地了,很多時候是直接把電纜卡按在固定螺栓上就可以了。因為油漆和銹蝕等原因,也會使接地端子產生接觸不良問題。
                      1.4高壓電纜沒有接地
                        在一些情況特殊的地方,如礦山、煤井等,由于條件限制等問題,只能使用高低壓電纜的屏蔽層、護套和電纜的復合的接地網。倘使高壓電纜金屬屏蔽層意外斷裂或接地線脫離,都會造成高壓電纜與地面無接觸。
                      2查找電纜故障點
                        常用的儀器設備有:ZHPD-1000電纜故障查找儀
                      2.1利用電容電流測定
                        測量方法:在保證所測時的電壓相等的前提下測出每相芯線的電容電流分別記為:Ia、Ib、Ic,在電纜的末端再次測量電容電流分別記為Ia′、Ib′、Ic′。第二,根據所測數值判斷斷線距離近似點。第三,根據C=1/2πfU這一電容量計算公式,得出結論:電壓U、頻率f不變時C與I成正比。電纜全長記為L,將芯線斷線點距離記為X,則Ia/Ic=L/X,X=(Ic/Ia)L。電壓如果保持不變這樣的測定是十分準確的。
                      2.2零電位法測定
                        零電位法實際上是一種點位比較法,在測量的過程中其更多的是用來測量一些芯線比較短的電纜線路,測量時能夠獲得是十分準確的測量結果。在實際的應用中,測量人員需要先測量故障芯線的尺寸型號,然后選擇一根與故障芯線型號一致長度相等的導線,將兩根導線并聯接入線路中,然后在電路中施加電壓,這種情況下對應的兩點之間電位差應當為零,在測量的過程中通過移動微伏表來觀察電表的指示值,當電表顯示為零時檢測點的位置就是故障所在的位置。
                      2.3紅外線探測法
                        當電纜漏電故障,多用此方法。因為如果電纜某點發生漏電故障,這個點的溫度就會高于其他點,這時使用紅外線探測儀,可以簡單快速地檢測出故障點。2.4直接查找法
                        檢查線路表面,線路如果有破損、缺口、灼傷等進行重點查找??雌錅囟仁欠襁^高,如果線路破損斷裂,應用試電筆加以查找。如果試電筆亮了,說明所測試點漏電。
                      2.5跨步電壓法
                        跨步電壓法用于定位電纜護套故障,其工作原理是用探棒檢測土壤地勢最低點,如果電勢差越小,說明越接近故障點。利用這種方法可以有效檢測電纜護套的故障。
                      3電纜接地故障查找原理及方法
                      3.1電橋法
                        當電橋平衡時,對應橋臂電阻的乘積就會相等,利用電纜的電阻和長度成正比的原理進行測試。舉個例子說明一下:把沒有故障的相導體和故障相導體連接形成回路后,然后把這兩個相導體A和B連接好,電橋的兩個橋臂就形成了。接下來就是對電阻進行調節,將電橋平衡調節到最佳狀態,電流量需要達到零。導體的長度和電阻成正比,所以當達到平橫的時候,故障電纜長度之比就是橋臂的電阻比。這種電橋法在使用中不是非常的廣泛,只適合用于低電阻的接地故障和三相短路故障。
                      3.2低壓脈沖反射法
                        低壓脈沖反射法(以下簡稱低壓脈沖法)適用于測量高壓電纜的短路、低阻、與斷路故障。據業界資料統計這種類型的故障約占電纜故障的8%。低壓脈沖法還可用于測量電磁波在電纜中的傳播速度和電纜的長度,還可用于區分電纜的終端頭、T型接頭與中間頭等。測試時向電纜注入一低壓脈沖,該脈沖沿電纜傳播到阻抗不匹配點,如短路點、故障點、中間接頭等,脈沖產生反射,回送到測量點被儀器記錄下來。波形上發射脈沖與反射脈沖的時間差△t,對應脈沖在測量點與阻抗不匹配點往返一次的時間,已知脈沖在電纜中的波速度V,則阻抗不匹配點距離,可由公式L=V?△t/2計算,通過識別反射脈沖的極性,可以判定故障的性質,因為斷路故障反射脈沖與發射脈沖極性相同,而短路故障的反射脈沖與發射脈沖極性相反。
                      3.3直流高壓閃絡法
                        直流高壓閃絡法(直閃法)主要用于閃絡擊穿性故障的測量,其原理大致為電纜在檢查故障的時候,采用HT-TC高壓電纜故障測試儀,在故障電阻非常高,且并未形成穩定電阻通道之前,可以利用逐步升高的直流電壓施加于被測的高壓電纜上。待達到一定的電壓值后故障點首先就會被擊穿,形成閃絡,然后再利用閃絡電弧對所加入電壓形成短路反射,反射回波在輸入端被高阻源就會形成開路反射。這樣的電壓在輸入端和故障點之間將產生多次反射,直至將能量消耗殆盡為止。
                      3.4沖擊高壓閃絡法
                        沖擊高壓閃絡法(沖閃法)適用于測試電纜大部分閃絡故障。沖擊高壓閃絡法試驗電路與直閃法基本相同,只是在充電電容器與電纜之間增加了一個球型放電間隙。對充電電容充電,電壓到達一定數值后,球型放電間隙就會擊穿放電,電纜線路得到一個瞬時高壓,當該高電壓高于故障點臨界擊穿電壓時,就使故障點擊穿放電,產生的電流電壓信號向兩端傳播。捕捉到該信號就可以實現故障測距。與直閃法相比而言,沖閃法波形比較復雜,辨別難度較大,準確度較低,但是適用范圍更廣一些。
                      4電纜接地故障的查找方法在鐵路信號方面的應用
                        目前,對信號電纜接地故障查找準確率最高的是相位法。相位法是通過其自身所分布相容的存在,利用不同大小的相容劑接地電阻情況來判斷接地故障部位。電流幅值原理和電流相位原理,是對信號電纜接地故障進行檢查應遵循的主要原理。其中,使用電流幅值原理對故障進行檢查,主要是利用其相容原理。通過使用信號發射器向目標排查部位注入低頻正弦電壓信號,這樣被排查部位便會形成閉合回路,這樣一來,在電流通過故障部位時,會使因接地電阻所引起的漏電情況。在利用電流相位原理進行故障排查的過程中,當信號器發送的電流經過被排查部位時,如該部位存在故障,電壓相位便會減少,當電壓相位增加時就證明電流已經經過了故障部位。依據之一原理可以有效的對信號電纜接地故障進行排查,及時發現故障并對其及時處理。
                      結語
                        電力電纜接地問題滲透在生活中的各個角落,而且時有發生,原因在于電纜未按規定接地,若要杜絕此問題,必須要加強施工管理,從源頭上杜絕問題的發生。
                        參考文獻:
                      [1]余來芳.高壓電力單芯電纜接地問題的處理[J].科學咨詢,2015(37):41-42.
                      [2]郭毅斌.高壓電纜護層接地故障查找技術的探討與應用[J].科技風,2016(22):114-114.

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