110kV交聯(lián)電力電纜現場(chǎng)交流耐壓試驗說(shuō)明

1概述

在電力行業(yè)和一些使用電纜的行業(yè)，特別是在一些復雜的電力系統中，要找到地下電纜的故障是十分困難的事。在電纜上使用脈沖的時(shí)間盡量短，且能提高故障探測效率，是許多電力公司追求的目標。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和科研人員的不懈努力探索，已研制出技術(shù)先進(jìn)、性能優(yōu)良、操作方便的電力電纜故障檢測設備，探測成本降低且效率高，減少停電時(shí)間，為提高供電可靠性、保證工業(yè)生產(chǎn)提供了技術(shù)保障。

2電纜故障產(chǎn)生的原因

2.1機械損傷

很多故障是由于電纜安裝時(shí)不小心造成的機械損傷或安裝后靠近電纜路徑作業(yè)造成的機械損傷而直接引起的。有時(shí)如果損傷輕微，在幾個(gè)月甚至幾年后損傷部位的破壞才發(fā)展到鎧裝鉛皮穿孔，潮氣浸入而導致?lián)p傷部位*崩潰形成故障。油化分析測量?jì)x主要應用于水分值含量較低的樣品檢測，經(jīng)過(guò)近年來(lái)改進(jìn)，大大提高了準確度，擴大了測量范圍。

2.2電纜外皮的電腐蝕

如果電力電纜埋設在附近有強力地下電場(chǎng)的地面下（如大型行車(chē)、電力機車(chē)軌道附近），往往出現電纜外皮鉛包腐蝕致穿的現象，導致潮氣侵入，絕緣破壞。

2.3化學(xué)腐蝕

電纜路徑在有酸堿作業(yè)的地區通過(guò)或煤氣站的苯蒸汽往往造成電纜鎧裝和鉛包大面積長(cháng)距離被腐蝕。

2.4地面下沉

此現象往往發(fā)生電纜穿越公路、鐵路及高大建筑物時(shí)，由于地面的下沉而使電纜垂直受力變形，導致電纜鎧裝、鉛包破裂甚至折斷而造成各種類(lèi)型的故障。

2.5電纜絕緣物的流失

電纜鋪設時(shí)地溝凹凸不平，或處在電桿上的戶(hù)外頭，由于電纜的起伏、高低落差懸殊，高處的電纜絕緣油流向低處而使高處電纜絕緣性能下降，導致故障發(fā)生。

2.6長(cháng)期過(guò)荷運行

由于過(guò)荷運行，電纜的溫度會(huì )隨之升高，尤其在炎熱的夏季，電纜的溫升常常導致電纜的較薄弱處和對接頭處首先被擊穿。在夏季，電纜故障率高的原因正在于此。

2.7震動(dòng)破壞

鐵路軌道下運行的電纜，由于劇烈的震動(dòng)導致電纜外皮產(chǎn)生彈性疲勞而破裂形成故障。

2.8拙劣的技工、拙劣的接頭與不按技術(shù)安全要求鋪設電纜，往往都是形成電纜故障的重要原因。

2.9在潮濕的氣候條件下作接頭

使接頭封裝物內混入水蒸氣而耐不住試驗電壓，往往形成閃絡(luò )性故障。

3電纜故障探測方法

3.1錘擊（脈沖）法

這種技術(shù)在一個(gè)簡(jiǎn)單的電纜系統中探測高祖故障是有效的。錘擊法包括采用一個(gè)脈沖或沖擊電壓來(lái)沖擊停電的電纜，當一個(gè)有效的高壓沖擊脈沖集中在故障區域時(shí)，故障點(diǎn)就閃絡(luò )，并產(chǎn)生一個(gè)操作人員可聽(tīng)見(jiàn)的沿電纜表面傳輸的錘擊聲。但探測電纜故障往往需要幾次錘擊，多次重復錘擊可能會(huì )損壞電纜。

3.2時(shí)域反射測量法（TDR）

一種在電纜結構上通過(guò)改變所產(chǎn)生的脈沖反射來(lái)顯示的低壓電弧反射技術(shù)。這種脈沖反射是記錄在TDR的屏幕上，并且同特性圖形（在故障前進(jìn)行和記錄的特性圖形）相比較，或者與同一電纜線(xiàn)路上的健全相所做出的特性圖形相比較。故障點(diǎn)的距離是由圖形散射點(diǎn)來(lái)確定的。TDR是探測低阻故障的有效的方法之一。但TDR的圖形分析需要經(jīng)過(guò)培訓并有經(jīng)驗的操作員來(lái)進(jìn)行分析操作。

高阻故障和復雜的系統，就要求具有更高的能量等級。高壓電弧發(fā)射的一些方法，例如數字式電弧反射法和差異電弧反射法，均需要特殊的設備和嚴格培訓的操作人員。

4探測裝置

4.1快速裝置探測器

這種裝置可探測回路斷電之前當電纜*次燃弧時(shí)由故障發(fā)出的波形，而被捕獲的波形，經(jīng)處理儲存在探測器的監視器中，而監視器是鏈接在URD系統中通常的斷開(kāi)點(diǎn)。這種裝置有兩個(gè)傳感器，以便監視一個(gè)回路兩邊的暫態(tài)故障。當故障發(fā)生時(shí)，兩個(gè)暫態(tài)峰值之間的時(shí)間間隔給出了到故障點(diǎn)的距離。FFF能自動(dòng)工作，無(wú)需嚴格培訓的操作人員。此裝置*可以安裝在URD回路中，作為*性的檢測儀器，以便探測做發(fā)生的故障?；蛘哒f(shuō)故障發(fā)生后，該裝置可作為探測工具使用。由于該裝置在故障之后采用電纜額定值或低于額定值的電壓，脈沖進(jìn)行一次性的沖擊，而且放電只進(jìn)行一次，因此對電纜的損害小。

每一單相的開(kāi)始輻射性或環(huán)形回路，僅進(jìn)需要一臺探測器，而三相系統則每相均需要安裝一臺探測器裝置，通過(guò)RS-232接口可把故障位置信息發(fā)送到電力公司調度室快速響應的遙控通信計算機中心。

4.2*響應裝置（FirstResponse）

是一種電池供電的錘擊物高壓耦合器同一種單錘擊來(lái)組成隔離變壓器之間故障電纜段的電纜雷達系統，并能測量到故障點(diǎn)的距離。該裝置采用數字式電弧反射技術(shù)，探測時(shí)需要高能量的濾波器。在復雜系統的高祖故障，廠(chǎng)產(chǎn)生干擾信號，這些信號通過(guò)一些接頭和星形連接的分接頭干擾探測，因此需要更高的能量來(lái)快速而準確的查明故障。的送電線(xiàn)路和復雜的網(wǎng)絡(luò )系統，通常設有入孔和管道，這些入孔和管道可能集聚大量的水而導致電纜故障。探測到水引起的閃絡(luò )的準確故障點(diǎn)很困難。為探測閃絡(luò )，電壓能級或脈沖發(fā)生器的電容必須提高到能引起擊穿為止。要查明紙絕緣的鉛包電纜（PILC）和擠壓絕緣電纜的水故障，使其引起閃絡(luò )的能給就需要達到5400J，這比探測URN故障所需能量高出幾倍。這就相應的要求裝設濾波器以便有效的保護儀器和操作人員免受來(lái)自高壓的危險。

除上述兩種裝置外，目前的探測裝置是故障/電纜分析系統-BiddleDART-6000，在電纜故障探測方面取得了十分顯著(zhù)的成效。該裝置可應用于多種類(lèi)型電纜，探測故障效率高，沖擊時(shí)間短。BiddlDART-6000采用計算機分析數據，用雷達探測，可使用常規的TDR法、電弧反射法、沖擊法（電流沖擊）和衰減法（電壓沖擊）等探測方法。DART技術(shù)通過(guò)沖擊前和沖擊時(shí)，凍結一些TDR的軌跡來(lái)提高標準的電弧反射法的探測能力，從而排除了那些無(wú)關(guān)的和干擾的反射，僅留下由故障引起的TDR反射，簡(jiǎn)化了TDR的信號判斷過(guò)程。

DATR-6000自問(wèn)世以來(lái)，顯示出不同凡響的技術(shù)性能，在探測地埋擠壓絕緣故障時(shí)成功率達98%，探測電網(wǎng)饋電線(xiàn)、配電饋電線(xiàn)、PILC故障和某些水故障成功率在70%以上。

5結論

隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和電纜故障探測應用領(lǐng)域技術(shù)人員的不懈努力創(chuàng )新，電纜故障探測技術(shù)將不斷發(fā)展，新的探測裝置將不斷更新?lián)Q代，探測效率和準確性逐步提高，探測誤差減小并趨于零，探測過(guò)程中對電纜的傷害會(huì )逐步降低并接近零。

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