耐火電纜故障診斷需結(jié)合初步檢查、電阻測量、專業(yè)儀器測距、故障定點(diǎn)、路徑查找、誤差分析等多種方法,以下從診斷流程和具體方法兩方面展開介紹:
診斷流程
初步判斷故障類型:根據(jù)電纜出現(xiàn)的異?,F(xiàn)象,如電壓波動(dòng)、電流過大等,初步判斷故障的類型,例如開路、短路或接地故障。
測量絕緣電阻:使用兆歐表測量電纜的絕緣電阻,以確定是否存在接地或短路故障。
導(dǎo)通試驗(yàn):將電纜末端三相短接,用萬用表在電纜首端測量芯線間的電阻,檢查是否存在斷線故障。
使用專業(yè)儀器測距:使用電纜故障測試儀進(jìn)行故障測距,確定故障點(diǎn)的大致位置?,F(xiàn)代行波法(如低壓脈沖法和高壓脈沖法)適用于多種電纜故障的測距。
故障定點(diǎn):在測距后,根據(jù)電纜路徑走向,在故障點(diǎn)附近使用聲磁同步法、電磁預(yù)定點(diǎn)法或音頻定點(diǎn)法等技術(shù)精確確定故障位置。
誤差分析:在測試完成后,進(jìn)行誤差分析,總結(jié)測試中的得失,以提高未來故障診斷的效率和準(zhǔn)確性。
路徑查找:對(duì)于未知走向的電纜,使用音頻路徑法或沖擊脈沖法確定電纜的地下走向,這有助于故障的精確定點(diǎn)。
電纜識(shí)別:在復(fù)雜的電纜網(wǎng)絡(luò)中,使用音頻信號(hào)或沖擊脈沖信號(hào)來識(shí)別特定的電纜,確保故障檢測的準(zhǔn)確性。
具體方法
測聲法:
原理:根據(jù)故障電纜放電的聲音進(jìn)行查找,該方法對(duì)于高壓電纜芯線對(duì)絕緣層閃絡(luò)放電較為有效。
設(shè)備:直流耐壓試驗(yàn)機(jī)。
步驟:當(dāng)電容器充電到一定電壓值時(shí),球間隙對(duì)電纜故障芯線放電,在故障處電纜芯線對(duì)絕緣層放電產(chǎn)生“滋、滋”的火花放電聲。對(duì)于明敷設(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)明電纜走向,再在雜噪聲音最小的時(shí)候,借助耳聾助聽器或醫(yī)用聽診器等音頻放大設(shè)備進(jìn)行查找。
電橋法:
原理:用雙臂電橋測出電纜芯線的直流電阻值,再準(zhǔn)確測量電纜實(shí)際長度,按照電纜長度與電阻的正比例關(guān)系,計(jì)算出故障點(diǎn)。
適用情況:該方法對(duì)于電纜芯線間直接短路或短路點(diǎn)接觸電阻小于1Ω的故障,判斷誤差一般不大于3m。對(duì)于故障點(diǎn)接觸電阻大于1Ω的故障,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。
步驟: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(diǎn)的一相電阻值,R為短接點(diǎn)的接觸電阻。Rx、R(L-X)、RL三個(gè)數(shù)值確定后,按比例公式即可求出故障點(diǎn)距電纜端頭的距離X或(L-X)。
電容電流測定法:
原理:電纜在運(yùn)行中,芯線之間、芯線對(duì)地都存在電容,該電容是均勻分布的,電容量與電纜長度呈線性比例關(guān)系。電容電流測定法就是根據(jù)這一原理進(jìn)行測定的,對(duì)于電纜芯線斷線故障的測定非常準(zhǔn)確。
設(shè)備: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。
步驟:首先在電纜首端分別測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;在電纜的末端再測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,初步可判斷出斷線距離近似點(diǎn);根據(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。因?yàn)楣ゎl電壓的f(頻率)不變,測量時(shí)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(diǎn)距離為X,則Ia/Ic=L/X,X=(Ic/Ia)L。
零電位法:
原理: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(duì)地故障。將電纜故障芯線與等長的比較導(dǎo)線并聯(lián),在兩端加電壓E時(shí),相當(dāng)于在兩個(gè)并聯(lián)的均勻電阻絲兩端接了電源,此時(shí),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)之間的電位差必然為零。反之,電位差為零的兩點(diǎn)必然是對(duì)應(yīng)點(diǎn)。因?yàn)槲⒎淼呢?fù)極接地,與電纜故障點(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)與故障點(diǎn)等電位,即故障點(diǎn)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)。
步驟: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;將微伏表的負(fù)極接地,正極接一根較長的軟導(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)能充分接觸;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(dòng),當(dāng)微伏表指示為零時(shí)的位置即為電纜故障點(diǎn)的位置。
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