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电缆探伤仪电力电缆故障测试中的应用.doc

电缆探伤仪电力电缆故障测试中的应用.doc

上传者: ingrideagle 2011-04-07 评分 5 0 152 21 693 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《电缆探伤仪电力电缆故障测试中的应用doc》,可适用于IT/计算机领域,主题内容包含电缆探伤仪电力电缆故障测试中的应用电缆探伤仪电力电缆故障测试中的应用摘要讨论了电缆探伤仪的测试原理和电缆故障类型。并就具体实例介绍了电力电缆故障的测符等。

电缆探伤仪电力电缆故障测试中的应用电缆探伤仪电力电缆故障测试中的应用摘要讨论了电缆探伤仪的测试原理和电缆故障类型。并就具体实例介绍了电力电缆故障的测试技术。  关键词探伤仪电力电缆故障测试平衡  引言  电力传输是电力供应系统的重要环节而近几年来由于基础建设的加快和安全供电的需要地埋电力电缆越来越多地在广大城乡和工矿企业电力设施中得到广泛应用。但由于电缆埋入地下且线路较长所以当电缆发生故障而影响正常供电时会给故障点的查找带来一定的困难。若无测试设备单靠人工查找电缆故障点则不仅浪费人力、物力而且会造成难以估量的停电损失。因而电力电缆的故障测试成为多年来困扰供电部门正常供电的重要问题之一。近几年电力电缆故障的测试技术有了较大发展出现了故障测距的脉冲电流法路径探测的脉冲磁场法及利用声音与磁场信号差进行故障定点的声磁同步法。本文采用电桥法就电缆探伤仪的测试原理并结合实例进行分析。   电力电缆的性质、发生故障的原因及故障分类  ()电力电缆的性质。电缆绝缘芯线之间、绝缘芯线与护套或屏蔽层之间都是相互绝缘的。  ()电力电缆发生故障的原因。机械损伤电缆直接受外力损伤如振动、热涨冷缩等引起铅护套损坏等绝缘受潮因终端头或连接盒施工不当使水分侵入绝缘老化护层腐蚀过压、雷击或其他过压使电缆击穿过热过载或散热不良使电缆绝缘击穿材料本身缺陷。  ()电力电缆故障分类(根据故障电阻与击穿间隙情况分)。开路故障高阻故障低阻故障闪络故障。  QFlA电缆探伤仪的测试原理  .电桥法的基本原理  当电桥接通电源之后调节桥臂电阻.使b、d个顶点的电位相等即检流计(G)两端的电压为则通过检流计(G)的电流Ig=这时电桥平衡。由图可以得到如下关系:  Uad=Uab,即IaR=IbR,()  Ubc=Udc,即IcR=IdR,()  由于Ig=根据基尔霍夫定律可得Ia=Ic,Ib=Id,代入式()、()并将两式相除可得:  RR=RR即RR=RR  因此在由个电阻组成的桥式电路处于平衡状态时相对两个电阻的乘积相等若其中任何个电阻为已知值则可求得第个电阻值。  .电缆芯线对地(或相间)电容的测量(测量范围见表)  表QFA电缆探伤仪可测量电容范围范围最小分辨率()测量误差备注~pFpF()需扣除零电容(寄于桥路测量原理结构对象所造成零电容较大)()桥体两端开路时零电容小于pF。~pF~F~F~F  接上V电源插入耳机开启电源即可听到Hz的音频信号反复调节Rk、RH直至耳机中无声音为止此时电桥平衡则有:  CX为=CX(RkRb)  电缆芯线开路故障点测量(测量误差见表)  表开路故障时不同电缆芯线对地(或相间)电容及QFA电缆探伤仪对测量结果产生的误差电缆芯线对地(或相间)电容测量误差备注~pF()断线处不可对地短路()电缆为同种规格。pF~F~F~F  同种规格电缆芯线对地电容与长度成正比QFlA电缆探伤仪采用交流差动电桥法测量两相电缆对地电容比值从而确定故障点。  Rk是由个十进制电阻盘和个滑线电阻器组成的可变电阻A是故障电缆开路相的一端B是故障电缆完好相的一端。  当电桥平衡时Rk(―Rk)=Cx(CLCy)=Lx(L―Lx),所以Lx=RkL已知。  电缆芯线接地故障点测量(测量误差见表)表QFA电缆探伤仪对电缆芯线地租故障时的测量误差及范围电缆芯线回路电阻故障芯线对地故障RE(可测范围)kΩ测量误差m备注Ω~kΩ()RE为V情况下测量()电缆为同种规格。~Ω  同种规格的电缆芯线的电阻与长度成正比(电缆电阻值见表)利用电桥法原理测出故障点两边电缆芯线电阻之比也就测出了长度之比从而确定故障点。表聚氯乙烯绝缘电缆(PVC塑力缆)的参考电阻值截面mm分类铜芯电阻(Ωkm)允许载流量(A)铝芯电阻(Ωkm)允许载流量(A)  当电桥平衡时Rk(―Rk)=Lx(L―Lx),所以Lx=RkL已知即为故障点距离。  实践例  现就近两年的电缆故障定位举个实例。  ()年月某单位l#变电所至电石厂循环水的低压电力电缆发生故障该电缆为PVC塑力铜芯缆(x)全长约m我们用V低压兆欧表对电缆三相进行绝缘电阻测试:A相对地为MΩB相对地为C相对地为MΩ零线对地为再用万用表对B相、零线进行测量B相与地之间电阻Ω零线与地之间电阻Ω。初步判断:B相为低阻接地且零线已完全接地A、C相完好。我们当即用QFlA型电缆探伤仪在电源端(#变电所)测试该故障电缆测试结果为:Rk=又知L已知=m由公式Lx=RkL已知得:电源端离故障点的距离Lx==m。  因此可断定故障点距离#变电所m此故障点正是一间维修房室内的墙脚边破开水泥地板后证实:电缆B相和零线的绝缘层已被白蚁咬伤电缆芯线因受潮引起短路烧坏绝缘锯掉故障电缆进行绝缘电阻测试电缆绝缘全部合格(B相对地绝缘MΩ)。最后实测得知:电源端离故障点的实际距离为m误差仅为m。  ()年月某单位生活区商住楼(电源侧)至市场(负荷侧)的一根PVC塑力铜芯缆()发生故障电缆全长约m。测量电缆的绝缘电阻:A相对地MΩB相对地MΩC相对地零线对地MΩ进一步用万用表测量:C相与地之间的电阻值为Ω据此可推测C相对地短路。  我们在负荷侧测试探伤仪的读数为:Rk=又知L已知=m由公式Lx=RkL已知得:负荷侧离故障点的距离Lx==m。因此可确定该电缆的故障点在距负荷侧m处故障原因:老鼠长期在电缆头附近做窝咬伤电缆绝缘后其尿液导致电缆发生短路故障。  ()年月日某水泥厂二变至液化气站电源电缆(PVC塑力铜芯缆全长约m)发生故障致使液化气站全部停电经测量该故障电缆的绝缘电阻为:零线对地MΩA相对对地B相对地MΩC相对地MΩB相对A相MΩB相对C相MΩ。液化气站负荷虽小.但不能长时间停电因此经研究决定将零线作为A相暂时使用B、C相不变将已接地的原A相(黄色)作为零线(该公司生产区的低压系统是保护接零的)使用供电运行一天后A、C相发生开路故障其绝缘电阻为MΩ。因此我们采用交流差动电桥法测量C相和B相对地电容比值测试方法如图在水泥厂二变端探伤仪的测量值为Rk=又知L已知=m由公式Lx=RkL已知可得Lx==m据此推算电缆的故障点正是在一条马路边挖出故障点发现电缆过马路时末穿管被外力(车辆)压伤。  结束语  ()在电力电缆的绝缘故障测试中不仅要有先进可靠的仪器设备和正确的测试方法更重要的是经验积累和掌握科学的理论知识。  ()在探测故障电缆前如能提供故障电缆的基础资料(长度路径、中间接头等)特别是电缆长度(L已知越接近真实测量结果越准确)则可提高探测故障的及时性、准确性、减少工作强度。  ()当电缆为高阻接地时可先对电缆故障芯线施加高压(一般在额定试验电压范围内)使其故障扩大、对地击穿成为低阻接地便于测试。  ()电桥法的缺陷是:不能测试闪络性故障的电缆这种情况应采用冲击高压闪络法进行测试。  参考文献  王健新陈宇.电工.中国劳动出版社  龙春雷李丽君.电力电缆故障测试仪使用技术.电工技术,   陈立周.电气测量.机械工业出版社  王文模.低压电缆的选择及施工中应注意问题电工技术。

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