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電力電纜毛病品種及毛病判斷與查找
隨著電力、能源行業(yè)的開(kāi)展，各種電纜越來(lái)越多地運(yùn)用到出發(fā)生活的各個(gè)領(lǐng)域，并且一般都埋入地下或進(jìn)入電纜溝敷設(shè)，當(dāng)電纜發(fā)作毛病后，怎么快速準(zhǔn)確的查找毛病點(diǎn)，盡快恢復(fù)供電，是長(zhǎng)時(shí)間困擾咱們的難題。
三峽十年在這十年的因參戰(zhàn)各大型水電工程施工（青海李家峽電站、三峽水電工程、廣西梧州水利樞紐、云南小灣水電站建設(shè)等）多年的實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)高壓電纜和低壓電纜的毛病各有許多不同之處，高壓電纜毛病多以運(yùn)轉(zhuǎn)毛病為主，且大多數(shù)是高阻毛病，而高阻毛病又分泄露和閃絡(luò)兩大類型；而低壓電纜毛病只有開(kāi)路、短路和斷路三種狀況（當(dāng)然，高壓電纜也包含這三種狀況）。
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。 關(guān)于直接短路或斷線毛病用萬(wàn)用表可直接丈量判別，關(guān)于非直接短路和接地毛病，用兆歐表?yè)u測(cè)芯線間絕緣電阻或芯線對(duì)地絕緣電阻，依據(jù)其阻值可判定毛病類型。 毛病類型確認(rèn)后，查找毛病點(diǎn)并不是一件簡(jiǎn)略的工作，下面依據(jù)自己對(duì)電力電纜多年探索的經(jīng)驗(yàn)，介紹幾種查找毛病點(diǎn)的辦法，以供參考。 2 電纜毛病點(diǎn)的查找辦法 (1) 測(cè)聲法： 所謂測(cè)聲法便是依據(jù)毛病電纜放電的聲響進(jìn)行查找，該辦法關(guān)于高壓電纜芯線對(duì)絕緣層閃絡(luò)放電較為有用。此辦法所用設(shè)備為直流耐壓實(shí)驗(yàn)機(jī)。電路接線如圖1所示，其間SYB為高壓實(shí)驗(yàn)變壓器，C為高壓電容器，ZL為高壓整流硅堆，R為限流電阻，Q為放電球間隙，L為電纜芯線。 當(dāng)電容器C充電到必定電壓值時(shí)，球間隙對(duì)電纜毛病芯線放電，在毛病處電纜芯線對(duì)絕緣層放電發(fā)生“滋、滋”的火花放電聲，關(guān)于明敷設(shè)電纜憑聽(tīng)覺(jué)可直接查找，若為地埋電纜，則首要要確認(rèn)并標(biāo)明電纜走向，再在雜噪聲響最小的時(shí)候，借助耳聾助聽(tīng)器或醫(yī)用聽(tīng)診器等音頻放大設(shè)備進(jìn)行查找。查找時(shí)，將拾音器靠近地面，沿電纜走向慢慢移動(dòng)，當(dāng)聽(tīng)到“滋、滋 ”放電聲最大時(shí)，該處即為毛病點(diǎn)。運(yùn)用該辦法必定要注意安全，在實(shí)驗(yàn)設(shè)備端和電纜末端應(yīng)設(shè)專人監(jiān)督。 (2) 電橋法： 電橋法便是用雙臂電橋測(cè)出電纜芯線的直流電阻值，再準(zhǔn)確丈量電纜實(shí)踐長(zhǎng)度，按照電纜長(zhǎng)度與電阻的正比例聯(lián)系，計(jì)算出毛病點(diǎn)。該辦法關(guān)于電纜芯線間直接短路或短路點(diǎn)觸摸電阻小于1Ω的毛病，判別差錯(cuò)一般不大于3m，關(guān)于毛病點(diǎn)觸摸電阻大于1Ω的毛病，可選用加高電壓燒穿的辦法使電阻降至1Ω以下，再按此辦法丈量。 丈量電路如圖2所示，首要測(cè)出芯線a與b之間的電阻R1，則R1=2Rx+R，其間Rx為a相或b相至毛病點(diǎn)的一相電阻值，R為短接點(diǎn)的觸摸電阻。再就電纜的另一端測(cè)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′相芯線至毛病點(diǎn)的一相電阻值，測(cè)完R1與R2后，再按圖3所示電路將b′與c′短接，測(cè)出b、c兩相芯線間的直流電阻值，則該阻值的1/2為每相芯線的電阻值，用RL表明，RL=Rx+R(L-X)，由此可得出毛病點(diǎn)的觸摸電阻值：R=R1+R2-2RL，因此，毛病點(diǎn)兩側(cè)芯線的電阻值可用下式表明：Rx=(R1-R)/2，R(L-X)=(R2-R)/2。Rx、R(L-X)、RL三個(gè)數(shù)值確認(rèn)后，按比例公式即可求出毛病點(diǎn)距電纜端頭的間隔X或(L-X)：X=(RX/RL)L，(L-X)=(R(L-X)/RL)L，式中L為電纜的總長(zhǎng)度。 選用電橋法時(shí)應(yīng)確保丈量精度，電橋銜接線要盡量短，線徑要足夠大，與電纜芯線銜接要選用壓接或焊接，計(jì)算過(guò)程中小數(shù)位數(shù)要全部保留。 (3) 電容電流測(cè)定法： 電纜在運(yùn)轉(zhuǎn)中，芯線之間、芯線對(duì)地都存在電容，該電容是均勻分布的，電容量與電纜長(zhǎng)度呈線性比例聯(lián)系，電容電流測(cè)定法便是依據(jù)這一原理進(jìn)行測(cè)定的，關(guān)于電纜芯線斷線毛病的測(cè)定非常準(zhǔn)確。丈量電路如圖4所示，運(yùn)用設(shè)備為1～2kVA單相調(diào)壓器一臺(tái)，0～30V、0.5級(jí)交流電壓表一只，0～100mA、0.5級(jí)交流毫安表一只。 ①首要在電纜首端分別測(cè)出每相芯線的電容電流(應(yīng)保持施加電壓相等)Ia、Ib、Ic的數(shù)值。 ②在電纜的末端再丈量每相芯線的電容電流Ia′、Ib′、Ic′的數(shù)值，以核對(duì)完好芯線與斷線芯線的電容之比，開(kāi)始可判別出斷線間隔近似點(diǎn)。 ③依據(jù)電容量計(jì)算公式C=1/2πfU可知，在電壓U、頻率f不變時(shí)C與I成正比。由于工頻電壓的f(頻率)不變，丈量時(shí)只要確保施加電壓不變，電容電流之比即為電容量之比。設(shè)電纜全長(zhǎng)為L(zhǎng)，芯線斷線點(diǎn)間隔為X，則Ia/ Ic=L/X，X=( Ic/ Ia)L。 丈量過(guò)程中，只要確保電壓不變，電流表讀數(shù)準(zhǔn)確，電纜總長(zhǎng)度丈量準(zhǔn)確，其測(cè)定差錯(cuò)比較小。 (4) 零電位法： 零電位法也便是電位比較法，它適應(yīng)于長(zhǎng)度較短的電纜芯線對(duì)地毛病，運(yùn)用此辦法丈量簡(jiǎn)便準(zhǔn)確，不需要精密儀器和復(fù)雜計(jì)算，其接線如圖5所示，丈量原理如下：將電纜毛病芯線與等長(zhǎng)的比較導(dǎo)線并聯(lián)，在兩頭加電壓E時(shí)，相當(dāng)于在兩個(gè)并聯(lián)的均勻電阻絲兩頭接了電源，此刻，一條電阻絲上的任何一點(diǎn)和另一條電阻絲上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的電位差必定為零。反之，電位差為零的兩點(diǎn)必定是對(duì)應(yīng)點(diǎn)。由于微伏表的負(fù)極接地，與電纜毛病點(diǎn)等電位，所以，當(dāng)微伏表的正極在比較導(dǎo)線上移動(dòng)至指示值為零時(shí)的點(diǎn)與毛病點(diǎn)等電位，即毛病點(diǎn)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)。 ②將微伏表的負(fù)極接地，正極接一根較長(zhǎng)的軟導(dǎo)線，導(dǎo)線另一端要求在敷設(shè)的比較導(dǎo)線上滑動(dòng)時(shí)能充沛觸摸。 ③合上閘刀開(kāi)關(guān)K，將軟導(dǎo)線的端頭在比較導(dǎo)線上滑動(dòng)，當(dāng)微伏表指示為零時(shí)的位置即為電纜毛病點(diǎn)的位置。 其他幾種電力電纜毛病判別及查找辦法： 1 毛病的類型 電力電纜由于機(jī)械損害、絕緣老化、施工質(zhì)量低、過(guò)電壓、絕緣油流失等都會(huì)發(fā)作毛病。依據(jù)毛病性質(zhì)可分為低電阻接地或短路毛病、高電阻接地或短路毛病、斷線毛病、斷線并接地毛病和閃絡(luò)性毛病。 2 毛病的判別辦法 確認(rèn)電纜毛病類型的辦法是用兆歐表在線路一端丈量各相的絕緣電阻。一般依據(jù)以下?tīng)顩r確認(rèn)毛病類型： (1)當(dāng)搖測(cè)電纜一芯或幾芯對(duì)地絕緣電阻，或芯與芯之間絕緣電阻低于100Ω時(shí)，為低電阻接地或短路毛病。 (2)當(dāng)搖測(cè)電纜一芯或幾芯對(duì)地絕緣電阻，或芯與芯之間絕緣電阻低于正常值很多，但高于100Ω時(shí)，為高電阻接地毛病。 (3)當(dāng)搖測(cè)電纜一芯或幾芯對(duì)地絕緣電阻較高或正常，應(yīng)進(jìn)行導(dǎo)體接連性實(shí)驗(yàn)，查看是否有斷線，若有即為斷線毛病。 (4)當(dāng)搖測(cè)電纜有一芯或幾芯導(dǎo)體不接連，且經(jīng)電阻接地時(shí)，為斷線并接地毛病。 (5)閃絡(luò)性毛病多發(fā)作于預(yù)防性耐壓實(shí)驗(yàn)，發(fā)作部位大多在電纜終端和中間接頭。閃絡(luò)有時(shí)會(huì)接連屢次發(fā)作，每次間隔幾秒至幾分鐘。 3 毛病的測(cè)驗(yàn)辦法 過(guò)去運(yùn)用的儀器設(shè)備有QF1-A型電纜探測(cè)儀、DLG-1型閃測(cè)儀，電纜途徑儀及毛病定點(diǎn)儀等。在20世紀(jì)70年代曾經(jīng)，廣泛運(yùn)用的電纜毛病測(cè)驗(yàn)辦法是電橋法，包含電阻電橋法、電容電橋法、高壓電橋法。這種測(cè)驗(yàn)辦法差錯(cuò)較大，對(duì)某些類型的毛病無(wú)法丈量，所以現(xiàn)在最為流行測(cè)驗(yàn)辦法是閃測(cè)法，它包含沖閃和直閃，最常用的是沖閃法。沖閃測(cè)驗(yàn)精度較高，操作簡(jiǎn)略，對(duì)人的身體安全可靠。其設(shè)備主要由兩部分組成，即高壓發(fā)作設(shè)備和電流脈沖儀。高壓發(fā)作設(shè)備是用來(lái)發(fā)生直流高壓或沖擊高壓，施加于毛病電纜上，迫使毛病點(diǎn)放電而發(fā)生反射信號(hào)。電流脈沖儀是用來(lái)拾取反射信號(hào)丈量毛病間隔或直接用低壓脈沖丈量開(kāi)路、短路或低阻毛病。下面以毛病點(diǎn)電阻為依據(jù)簡(jiǎn)述一下測(cè)驗(yàn)辦法： (1)當(dāng)毛病點(diǎn)電阻等于無(wú)窮大時(shí)，用低壓脈沖法丈量簡(jiǎn)略找到斷路毛病，一般來(lái)說(shuō)，純粹性斷路毛病不常見(jiàn)到，通常斷路毛病為相對(duì)地或相間高阻毛病或許相對(duì)地或相間低阻毛病并存。 (2)當(dāng)毛病點(diǎn)電阻等于零時(shí)，用低壓脈沖法丈量短路毛病簡(jiǎn)略找到，但實(shí)踐工作中遇到這種毛病很少。 (3)當(dāng)毛病點(diǎn)電阻大于零小于100Ω時(shí)，用低壓脈沖法丈量簡(jiǎn)略找到低阻毛病。 (4)閃絡(luò)毛病可用直閃法丈量，這種毛病一般存在于接頭內(nèi)部，毛病點(diǎn)電阻大于100Ω，但數(shù)值改變較大，每次丈量不確認(rèn)。 (5)高阻毛病可用沖閃法丈量，毛病點(diǎn)電阻大于100Ω且數(shù)值確認(rèn)。一般當(dāng)測(cè)驗(yàn)電流大于15mA，測(cè)驗(yàn)波形具有重復(fù)性以及能夠相堆疊，一起一個(gè)波形有一個(gè)發(fā)射、三個(gè)反射且脈沖幅度逐步削弱時(shí)，所測(cè)的間隔為毛病點(diǎn)到電纜測(cè)驗(yàn)端的間隔；否則為毛病點(diǎn)到電纜測(cè)驗(yàn)對(duì)端的間隔。 結(jié)束語(yǔ) ：
無(wú)論是高壓電纜或低壓電纜，在施工安裝、運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中經(jīng)常因短路、過(guò)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)、絕緣老化或外力作用等原因造成毛病。電纜毛病可概括為接地、短路、斷線三類，其毛病類型主要有以下幾方面：
丈量過(guò)程：
圖中K為單相閘刀開(kāi)關(guān)，E為6V蓄電池或4節(jié)1號(hào)干電池，G為直流微伏表，丈量過(guò)程如下：
①先在b和c相芯線上接上電池E，再在地面上敷設(shè)一根與毛病電纜長(zhǎng)度相等的比較導(dǎo)線S，該導(dǎo)線要用裸銅線或裸鋁線，其截面應(yīng)相等，不能有中間接頭。
電纜毛病測(cè)驗(yàn)技術(shù)水平的進(jìn)步，應(yīng)針對(duì)不同的毛病性質(zhì)采納不同的辦法，還要不斷引進(jìn)新技術(shù)、新設(shè)備，一起也要在新設(shè)備上探索經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)新的功能。如現(xiàn)選用的發(fā)音頻信號(hào)給電纜，在毛病點(diǎn)接納信號(hào)的測(cè)驗(yàn)技術(shù)，以及使用T16/910電纜毛病測(cè)驗(yàn)儀的SDC系列高智能電纜毛病閃測(cè)儀對(duì)毛病點(diǎn)的準(zhǔn)確認(rèn)位。這些設(shè)備能夠使其丈量差錯(cuò)控制在幾十厘米以內(nèi)，直接找到毛病點(diǎn)進(jìn)行處理，進(jìn)步了毛病測(cè)尋的功率。 希望大家平時(shí)多觀察，多學(xué)習(xí)、多堆集經(jīng)驗(yàn)，以期促進(jìn)實(shí)踐工作的查尋功率，從而節(jié)約人力物力，縮短處理電纜事端的時(shí)間，發(fā)明較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
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