10KV电力电缆的故障类型与探测技术

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10KV电力电缆的故障类型与探测技术

李腹

深圳供电局有限公司 深圳市 518000

摘要:10kV电缆在我国的电力运输事业当中占有着一个重要的地位。失去了10kV电缆的有效支撑,我国的电力运输工作将会难以有效地进行下去。为了保证10kV电缆工作的效果,我们需要对10kV电缆的运行进行严格的管理,并对其进行合理的维护。这种维护和管理,目前主要是防止出现故障。保证了10kV电缆的有效运行,电力运输工作才可以有条不紊地进行下去,企业的生产和人民的生活才会得到有效的保障。

关键词:10KV;电力电缆;故障类型;探测技术

一、电力电缆常见故障类型

在一般的运行情况下,电力电缆常见的故障类型主要有三种:第一,接地故障;第二,短路故障;第三,断线故障。若通过故障的绝缘特性来进行进一步的划分,则可以将这三种故障划分为开路、高阻、低阻故障。在这三种故障情况下,无论何种都会对电网运行产生影响,也正因此,相关工作人员必须及时对故障进行判断分析并按照相关要求进行检修,尽快使电网正常运行。

二、10KV电力电缆故障检测技术

(一)电桥法

电桥检测法又被称为“经典电桥法”,是应用最为广泛以及应用历史最为悠久的电缆故障检测技术,但因为无法满足现在电力行业的需求,已经逐渐被淘汰。电桥检测法将被测电缆的故障相与非故障相连接构成小桥,通过调节桥臂上的可调电阻器使得电桥处于一个平衡状态,然后利用桥臂电阻比算出电阻值,而电缆的长度与电阻是成正比的,从而可以根据电阻值算出电缆故障距离。电桥法是比较传统经典的电路故障检测方法,它操作简单、方便而且精确度高,非常适合于电缆接地和短路故障的检测,缺点是不适用于检测高阻与闪络性故障,因为在故障电阻很高的情况下,电桥通过的电流很小,一般灵敏度的仪表很难探测到。电桥法检测时还需要知道电缆的材质、长度等原始资料,若是由不同截面的电缆组成时,还需对电阻等进行换算,此外,电桥法也不能测量三相短路或短路故障,也不适合用于高电阻设备。

(二)二次脉冲法

高压信号致使故障点击穿放电,并且记录能使故障点击穿放电的最小电压值。再以之前所记录之造成电缆故障点击穿放电的电压值,进行高压故障点击穿的步骤,随即再发射低压脉冲信号,此时的故障点因击穿放电而呈现低阻电弧的现象,而低压脉冲信号遇此低阻抗点将会立即反射回来,所以测得的是一个低阻故障的图形,再以此图形叠加比对之所记录下来的全长图形,如此即可得到故障点的位置。

(三)低压脉冲法

低压脉冲法主要指的是通过改变电力电缆结构中发射脉冲和反脉冲的时间差,通过仪器进行记录,对相同特性的图形进行分析比较,或者针对同一根电缆正常相所获取的特征图形进行分析比较。该方法主要对电力电缆机组故障、短路或者断路故障等进行探测具有明显效果。通过该方法能够有效测量电缆实际长度,而且能够明确区分出中间头和终端头。

精确识别反射脉冲的具体极性后,能够最终判断故障性质。例如,通过比较发现反射脉冲与发射脉冲实际的极性保持一致,就可以判断电力电缆故障为断路;如果两种脉冲的极性相反,可以判断电力电缆故障为短路。

(四)高压闪络法

在进行这种故障实验的过程中,电压往往会高达数万伏,因此需要严格遵守规章制度。在实验的过程中,更换接线时应该切断电源,充分调整间距和间隙,保证电容器和电缆能够充分的完全放电,同时还需要注意连接地线。在完成了实验之后,处理人员还需要使用低压脉冲法进行二次测试。同时测试的过程中由于电压较高,还需要注意高电压测试设备的功率与闪光灯的工作功率需要分开,保证闪光灯的连接远离高压线路,防止出现短路的现象。

(五)声磁同步法

在电缆一端施加高压信号使得故障点放电,放电电弧会有放电声音并在电缆外皮和大地形成的回路中产生感应电流,感应电流会产生脉冲磁场。如果我们用仪器在监听到放电声音的同时,接收到脉冲磁场信号,就表示故障点就在附近。由于磁场的传播速度很快,从故障点传播到仪器探头的时间我们一般忽略不计,而声音传播速度比较慢,因此我们根据探测到的声磁信号的时间差来判断故障点的远近,时间差最小的就是故障点。现在的探测仪可以将时间差转换为探头到故障点的直线距离,所以直线距离读数最小,放电声音最大的点就是电缆故障点的精确位置。当电缆短路速查法无效后,首先可以选择声磁同步法,它使用方法简单,精确度较高,信号易于理解、辨别,通过简单培训普通电工即可熟练掌握,但是对于特别低阻型的故障很难检测到声音,有的时候甚至根本没有声音,因此适用于电缆的高阻和闪络性故障。

三、解决10kV电力电缆故障的措施

(一)加强日常对电力电缆的监测、维护管理

为了解决10kV电力电缆故障问题,我们还需要从日常监测的层面出发,及时地对于电力电缆的运行情况进行监控。一旦发现即将要出现故障,我们就必须及时的停止供电,直到排查掉故障为止。万万不可以等到故障问题真正影响到了生产才采取措施进行解决。过于迟钝的发现问题以及解决问题,往往会导致供电质量不佳,给我们供电企业的名誉和经济收益都带来巨大的负面影响。从这个角度来看,我们加强对于电力电缆日常维护和检测是极其有必要的。

(二)加大电力电缆保护区的维护工作力度

若施工工作是在电力电缆保护区内开展,那么应该进一步加强电力电缆的维护及管理,需要确保专业的工作人员进行现场施工,在进行现场施工的监督与管理的过程中,需要重点关注现场电力电缆线路的维护。如果在施工过程中出现了电缆被破坏的现象,那么必须及时安排专业人员来尽快完成排查检修,从而保障电网能够迅速恢复,安全稳定供电。除此之外,在施工过程中,电力电缆的维护人员还需对保护区内的有关建筑及环境条件进行定期巡查,注意土壤是否有下沉现象,避免在施工的过程中出现线路外露。

(三)改进电缆头的制作工艺,规范电缆敷设施工

从实际情况当中,我们发现,电力电缆出现故障出现的一个重要的原因,就是电缆头不够耐用。一旦不能够及时更换电缆之间相连接的这个电缆头,就有可能会造成电缆的重大故障,这种故障出现后一般需要经过长时间的逐段排查才可以得到解决,严重影响到了电力的侦查和你国公营。与此同时,一些部门为了解决电缆施工的成本,会偷工减料的进行电缆施工,这也给电缆的正常运行埋下了隐患。因此,我们要想真正解决电缆故障问题,仅仅是完善电缆的检测措施,是不够的,更重要的应该是要改进电缆头的制作工艺,规范电缆的施工。

四、结论

电力电缆是整个供配电网络中重要的组成部分,在电能输送过程中发挥了重要作用。充分运用电力电缆进行电能输送不仅能够有效提升整个输电网络运行的稳定性,而且能实现供电网络优化。因此,充分保证电力电缆运行可靠性,准确定位电力电缆故障位置,并采取有效措施进行处理,能够充分保证整个供电系统运行的可靠性。可见,有效提升电力电缆故障探测技术水平和实际应用效果具有非常重要的现实意义。

参考文献:

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