淺議低壓電纜故障的解決方法

陳世峰

摘要:隨著我國電力、能源行業(yè)的迅猛發(fā)展,各種電纜越來越多地運(yùn)用到生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域,而且一般都埋入地下。當(dāng)電纜發(fā)生故障后,如何快速準(zhǔn)確地查找故障點(diǎn),盡快恢復(fù)供電,是長期困擾我們的難題。文章就低壓電纜故障的簡便解決方法提出了一些看法。

關(guān)鍵詞:電力電纜;低壓電纜故障;電纜故障測定

中圖分類號(hào):TM726 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1674-1145(2009)33-0160-02

在我國電力電纜較普遍使用是在20世紀(jì)60年代以后,等級有限,使用范圍較窄,當(dāng)時(shí)為解決電纜故障,科研人員研制生產(chǎn)出了以“沖閃法”為原理的電纜故障測試儀。該儀器測試電纜故障的方法有三個(gè)步驟:

第一步先用測距儀測距離。第二步是查找路徑(如果路徑清楚這一步可以省掉)。第三步是根據(jù)測出的距離來精確定位。用這種方法可以解決大部分的以油浸紙作絕緣材料的電力電纜故障,但對于近幾年出現(xiàn)的以交聯(lián)材料和聚乙烯材料作絕緣材料的電纜故障,測試效果不是太理想,原因是打火放電所產(chǎn)生的聲音往往很小(電纜外皮沒有損傷,只是電纜內(nèi)部放電)。

在多年教學(xué)與施工實(shí)踐中,我們發(fā)現(xiàn)高壓電纜和低壓電纜的故障各有許多不同之處、高壓電纜故障多以運(yùn)行故障為主,且大多數(shù)是高阻故障,而高阻故障又分泄露和閃絡(luò)兩大類型;而低壓電纜故障只有開路、短路和斷路三種情況(當(dāng)然,高壓電纜也包括這三種情況)。

另外,低壓電纜在實(shí)際使用過程中還有以下特點(diǎn):

1.敷設(shè)的隨意性比較大,路徑不是很明白。

2.敷設(shè)時(shí)不像高壓電纜那樣填沙加磚后深埋,相反埋深較淺,易受外力損傷而出現(xiàn)故障。

3.電纜一般較短,幾十米到幾百米不等,不像高壓電纜往往在幾百米到幾公里。

4.絕緣強(qiáng)度要求低,處理故障做接頭時(shí),工藝較簡單。

5.絕大多數(shù)電纜在故障點(diǎn)處都有十分明顯的燒焦損壞現(xiàn)象。故障點(diǎn)在電纜表皮沒有留下痕跡的情況,十分罕見。

6.所帶負(fù)載變化較大,而且往往相間不平衡,容易發(fā)熱,由此引發(fā)的故障多為常見。

針對低壓電纜的以上特點(diǎn)和廣大用戶提出的建議以及我們對各個(gè)地方的實(shí)際使用情況等因素的綜合考慮,我們成功開發(fā)出了DW型低壓電纜故障測試定位系統(tǒng):該系統(tǒng)包括測距儀和定位儀兩部分。DW型系統(tǒng)的測距儀是完全智能化、人性化的設(shè)計(jì),它自動(dòng)完成電纜故障點(diǎn)的測試,無須人工分析故障波形,直接報(bào)出故障點(diǎn)距離和故障性質(zhì)。采用電池供電,方便野外工作,體積小,重量輕,攜帶方便,無須任何輔助設(shè)備。DW型系統(tǒng)的電纜故障定位儀是針對直埋低壓電纜的埋設(shè)路徑,埋深及故障點(diǎn)位置進(jìn)行同步定位測試的儀器。因?yàn)?它是采用電磁感應(yīng)和跨步電壓原理設(shè)計(jì)的低壓電纜故障定位系統(tǒng),它基本上滿足了低壓電纜故障測試的全部條件。這種測試系統(tǒng)比起以“沖閃法”為原理的電纜故障測試儀來說有許多優(yōu)點(diǎn):

1.多種測試方法集于一身,相互驗(yàn)證結(jié)果,以確定故障點(diǎn)的唯一性。

2.體積小、重量輕、單人輕松操作,沒有輔助設(shè)備。

3.采用電池供電,適宜野外工作,不用打火放電。

4.電纜的路徑查找(可以確定在30公分之間)、埋深探測、故障點(diǎn)定位同步完成,效率高。

5.對故障點(diǎn)的確定,儀器有直觀顯示,不需要作波形分析。

6.不受地下情況(如電纜的分叉、打捆、接頭扭曲等)影響,像探地雷一樣,點(diǎn)對點(diǎn)去查找故障點(diǎn),定位誤差在十幾公分以內(nèi),相當(dāng)準(zhǔn)確。

7.不受路面情況影響,如:地磚、綠化帶、水泥路面等。

8.測試現(xiàn)場安全,對測試者沒有危險(xiǎn),對電纜沒有二次損壞。

9.價(jià)格低廉,一般用戶都能接受。

我們知道低壓電纜絕緣要求較低,同時(shí)運(yùn)行過程中電流較大,出現(xiàn)故障后有明顯的特征,具體歸類如下:

第一類故障:整條電纜被燒斷或某一相被燒斷,此類故障造成配電柜上的電流繼電器動(dòng)作,電纜在故障處損壞相當(dāng)嚴(yán)重。

第二類故障:電纜各相都短路,同樣,此類故障造成配電柜上的電流繼電器和電壓繼電器都動(dòng)作,電纜在故障點(diǎn)損壞也很嚴(yán)重(可能是受外力引起的)。

第三類故障:電纜只有一相斷路,電流繼電器動(dòng)作,故障點(diǎn)損傷較輕但表露較明顯。可能是該相電流太大或者是由電纜質(zhì)量造成。

第四類故障:電纜內(nèi)部短路,外表看不出痕跡,此類故障一般是由于電纜質(zhì)量造成的,比較少見。

DW型低壓電纜故障定位系統(tǒng)中的測距儀和定位儀結(jié)合使用能非常方便地完成測試。同時(shí)針對不同故障特征及電纜長度也可獨(dú)立完成測試。具體如下:

第一類故障和第二類故障:如果電纜較短時(shí)(小于500米)可直接使用故障定位儀進(jìn)行故障定位,無須測距儀配合。只需手持接收機(jī)沿路徑(路徑可邊走邊測)走上一遍,即可確定故障點(diǎn)。

第三類故障:由于電纜在故障點(diǎn)處損壞較(下轉(zhuǎn)第142頁)(上接第160頁)輕,發(fā)射機(jī)發(fā)出的信號(hào)在此泄露較少,用定位儀故障定位時(shí),指示范圍較窄,這時(shí)可先用測距儀測出故障點(diǎn)大概距離,再用定位儀定位也很方便。

第四類故障:此類故障是目前所有電纜故障中最難測的一種故障,此時(shí)可用測距儀分別在電纜兩頭對電纜進(jìn)行測試,再拿測試結(jié)果和實(shí)際長度相比較,就可將故障點(diǎn)確定在一個(gè)很小的范圍內(nèi)(1～3米),此時(shí)將電纜挖開后再找出可疑點(diǎn),或干脆將這一段電纜鋸掉(因?yàn)榈蛪弘娎|很便宜,絕緣要求低,接頭好做),或用定位儀,在這一段范圍采用音頻定位,也可確定故障點(diǎn)。

DW型電纜故障定位儀從實(shí)用性出發(fā),彌補(bǔ)了“沖閃法”使用缺陷,它可對電纜的“故障點(diǎn)定位、埋深、路徑”同步進(jìn)行測試。儀器對故障、路徑、埋深的指示非常直觀,不需要做技術(shù)分析,也完全不依賴操作者的經(jīng)驗(yàn)。使本來煩瑣的故障測試工作變成一件輕松有趣的事,所以廣大的“沖閃法”電纜儀用戶,如果再擁有一臺(tái)DW型電纜故障定位儀,加上原有的測距儀,就可組成一套較完美的低壓電纜故障測試儀。同時(shí)對高壓電纜的低阻、斷路故障也可快速定點(diǎn),提高工效數(shù)倍。

實(shí)際上廣大用電企業(yè)、單位在日常生產(chǎn)中很少接觸到高壓電纜的維護(hù),因?yàn)楦邏弘娎|的維護(hù)權(quán)一般是由地市級的電力部門專門負(fù)責(zé)維護(hù)的。而低壓電纜的數(shù)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于高壓電纜的數(shù)量,對于企業(yè)、廠礦單位、住宅小區(qū)、科研院所、較發(fā)達(dá)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村、大專院校、一些中小城市、縣級供電局來說,對低壓電纜故障的解決,才是他們最關(guān)心的。事實(shí)上低壓電纜用戶需要的是一種操作簡單,攜帶方便,實(shí)用性強(qiáng),價(jià)格便宜,適合野外操作的工具型測試儀。又因?yàn)榈蛪弘娎|的絕緣強(qiáng)度較低,測試低壓電纜的故障時(shí)如果用打火放電的方法來測,我們發(fā)現(xiàn)這種方法有時(shí)會(huì)造成二次故障,更為嚴(yán)重的是,經(jīng)過打火放電以后會(huì)降低電纜的使用壽命,使故障發(fā)生率增加,這樣就會(huì)嚴(yán)重影響到正常供電和生產(chǎn)。