對配網(wǎng)電力電纜故障探測方法淺談

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1、對配網(wǎng)電力電纜故障探測方法淺談?wù)赫撐姆治隽藗鹘y(tǒng)配網(wǎng)電力電纜故障探測方法的不足和缺點(diǎn)，提出利用高頻感應(yīng)法及紅外熱象技術(shù)兩種新方法來進(jìn)行故障探測。高頻感應(yīng)法較之音頻感應(yīng)法有許多優(yōu)點(diǎn)，而紅外熱象技術(shù)的先進(jìn)性使其有很大發(fā)展?jié)摿Γ侵档貌捎玫碾娎|故障探測新方法。關(guān)鍵詞：高頻感應(yīng)；電力電纜；故障探測引言隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市用電量劇增，而與此同時城市內(nèi)線路走廊用地越來越少，征地所需費(fèi)用也越來越昂貴。同架空線相比，電力電纜具有供電可靠性高，不受地面、空間建筑物的影響，不受惡劣氣候侵害，安全、隱蔽、耐用。因此，電力電纜在城區(qū)配網(wǎng)中所占比例越來越大，一些西方發(fā)達(dá)國家已經(jīng)實現(xiàn)了配網(wǎng)電纜化

2、。然而由于電纜敷設(shè)在電纜溝或直接埋于地下，長期同土壤、水分、潮氣接觸，絕緣易受到腐蝕滲透，再加上電纜制造或安裝時的局部缺陷，都可能造成故障。如果故障得不到及時排除，將會造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和社會影響，因此如何快速準(zhǔn)確地探測到電纜故障點(diǎn)，多年來一直是國內(nèi)外有關(guān)工程技術(shù)人員所研究的熱點(diǎn)。6測尋直埋電纜故障時，若無線路圖或線路圖不準(zhǔn)確及標(biāo)注不清，首先就需要探測電纜的敷設(shè)路徑，重新建立圖紙資料，特別是在故障電纜定點(diǎn)之前，對于敷設(shè)在電纜隧道或電纜溝中的多條電纜，有時也需將其中的故障電纜與其余電纜區(qū)別出來，傳統(tǒng)的方法一般是采用音頻感應(yīng)法來探測。然后就是精測定點(diǎn)，對于高阻故障一般采用聲測法

3、或聲磁同步法；而對于低阻故障則主要采用音頻感應(yīng)法。因此若能使定點(diǎn)過程更準(zhǔn)確，就可以避免一些盲目的工作，從而提高電纜故障探測的效率?？紤]到電力電纜故障的復(fù)雜性，僅從某一方面或期待于依賴某一種“萬能”方法都是不現(xiàn)實的，而應(yīng)該是從各個可能的方面入手，盡量減少探測過程中的不確定因素，將各種新的科技成果應(yīng)用到實踐中去。本文對傳統(tǒng)方法加以創(chuàng)新，探討了利用高頻感應(yīng)法及紅外診斷新技術(shù)來探測電纜故障的方法。1電力電纜故障探測步驟電纜故障的探測一般要經(jīng)過診斷、測距、定點(diǎn)三個步驟：1.1電纜故障性質(zhì)診斷，即確定故障的類型與嚴(yán)重程度，以便于測試人員選擇適當(dāng)?shù)碾娎|故障測距與定點(diǎn)方法，如確定是開路、低

4、阻、高阻，還是閃絡(luò)性故障，從而相應(yīng)采用目前流行的低壓脈沖反射法、直流閃絡(luò)法及沖擊閃絡(luò)法。1.2電纜故障測距，又叫粗測，即在電纜的一端使用儀器確定故障的大致距離。61.3電纜故障定點(diǎn)，又叫精測，探測時用lkHz～15kHz音頻信號發(fā)生器向被測電纜中通入音頻信號電流，從而產(chǎn)生相應(yīng)的電磁波，然后在地面上用探頭沿待測電纜路徑接收音頻信號，并將接收的音頻信號送入接收機(jī)進(jìn)行放大并送入耳機(jī)。根據(jù)耳機(jī)中響聲的變化可探測故障點(diǎn)的位置，在故障點(diǎn)，耳機(jī)中音頻信號聲響最強(qiáng)。當(dāng)探頭從故障點(diǎn)前移1m～2m時，音頻信號聲響即降低，則音頻信號聲響最強(qiáng)處即為故障點(diǎn)。但同時音頻感應(yīng)法仍存在許多問題，如抗干擾能

5、力不強(qiáng)，過分依賴人耳的聽力，不能在線探測。若能在此基礎(chǔ)上加以改進(jìn)無疑具有很現(xiàn)實的意義。2基于高頻感應(yīng)法的電纜故障定點(diǎn)方法高頻感應(yīng)法就是利用高頻信號發(fā)生器向待測電纜通高頻電流，發(fā)出高頻電磁波，然后在地面上用探頭沿待測電纜路徑接收電纜周圍高頻電磁場變化的信號，經(jīng)接收處理后直接在液晶屏幕上顯示出來，根據(jù)顯示出數(shù)值的大小直接判斷故障點(diǎn)位置。高頻感應(yīng)法與傳統(tǒng)的音頻感應(yīng)法相比有如下諸多優(yōu)點(diǎn)：2.1對同一故障電纜來說，電容C是不變的，其容抗為1／ωC，與頻率呈反比而且阻抗主要是由容抗所決定，因此電纜對高頻信號所呈現(xiàn)的阻抗小而對音頻信號所呈現(xiàn)的阻抗大，故高頻信號在電纜上產(chǎn)生的電磁信號強(qiáng)度將

6、高于音頻信號所6產(chǎn)生的電磁信號強(qiáng)度，所以高頻信號發(fā)生器所需的功率比音頻信號發(fā)生器小得多。在目前的技術(shù)條件下，高頻信號源的功率本來就比音頻信號源的功率容易實現(xiàn)，現(xiàn)在所需功率反而減小，因此制造起來是不存在困難的；同時還有利于減少裝置體積、重量以及對電源的功率要求，為向小型化、便攜式發(fā)展創(chuàng)造了重要條件。2.2雖然高頻信號在電纜中傳播時也會產(chǎn)生衰減且頻率越高衰減越快，但是應(yīng)該注意到由于精測定點(diǎn)一般都是在粗測后進(jìn)行，因此探測范圍已被縮小在某一區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，空間范圍較小，在此空間內(nèi)衰減后的高頻信號其強(qiáng)度仍足以符合探測的要求，主要是由于高頻信號較音頻信號的能量要高得多，其穿透力強(qiáng)，輻射力強(qiáng)

7、，更易于接收和采集。若將不同頻率時接收機(jī)所能感受到的最低信號強(qiáng)度水平作個比較，可以發(fā)現(xiàn)高頻信號比音頻信號低得多，因此即使衰減后的高頻信號其探測靈敏度仍不低，同時其探測天線長度比音頻信號小得多，可使接收裝置體積和重量顯著減小，這樣可使接收機(jī)緊湊化，小型化，便于攜帶，同時高頻信號的頻譜距離工頻電流、高次諧波電流以及環(huán)境電磁干擾噪聲的頻段較遠(yuǎn)，不會與其混疊，故其抗干擾性能較強(qiáng)。62.3高頻信號由于其波長較短，故在較短的距離范圍內(nèi)信號強(qiáng)度可從波峰變成波谷，這樣接收機(jī)的探測天線可在一個不大的空間中移動就容易感應(yīng)出較大的電流信