電弧檢測方法在化工裝置低壓供配電線路故障中的應用

賈犇 馮廣英（沈陽石蠟化工有限公司，遼寧 沈陽110020）

隨著低壓供配電線路故障處理的技術越來越先進，電弧檢測方法在低壓供配電線路故障中的應用可以實現對于故障電弧的準確判斷。結合化工裝置本身物料特點，防止出現火災或者是更為嚴重的安全行為。在具體線路故障檢測時，需要根據化工廠的實際情況，合理選擇判斷故障的技術類型，從而保障檢測結果的真實性、全面性以及客觀性。

1 化工裝置低壓供配電線路

化工裝置的低壓供配電線路電弧故障檢測還具有較大的進步空間。電弧故障保護裝置是當前低壓電氣研究的重點，是實現低壓供配電線路保護的重要設備支持。在進行電弧故障判斷時，可以關注電流的“零休”現象，電流“零休”現象主要是指當電流過零點時，電弧會熄滅，進而電流出現“零休”。低壓供配電線路發生電弧故障的原因主要是導體發生故障，多為外絕緣體老化、斷裂等問題。

2 低壓供配電線路發生故障的原因

2.1機械損傷

機械損傷是導致線路故障的重要因素，通過機械設備挖掘導致線路斷裂，或者未進行電纜標記而受到外力損害，也會導致電纜斷裂。機械損傷可以直接導致低壓供配線路發生故障，在進行電路管理時需要注意。

2.2絕緣老化

電纜絕緣層在高溫環境下會發生老化現象，在電網運行中，電流通過電纜會因為電阻的原因產生一定的熱量，這些熱量會直接導致電纜溫度的上升，從而造成絕緣層老化現象發生。除此之外，地表層的酸堿性也會導致電纜絕緣層被腐蝕，進而發生老化現象。

2.3電纜質量問題

在進行電纜鋪設作業時，相關人員需要按照施工標準進行作業施工，如果施工環節忽視了施工標準的履行，則會降低作業的質量，使得電纜面臨著巨大的壓力，進而提高了電纜線路斷裂或者發生故障的概率。在進行低壓供配電線管理維護時，需要選擇優質的電纜來完成電纜敷設作業，同時，在施工中需要嚴格執行相關的施工標準，提高電纜高質量的優勢，達到理想化的施工效果[1]。

3 化工裝置低壓供配電線路故障電弧現象分析

3.1非接觸性故障電弧

非接觸性電弧發生必須具備一定的電壓值，但是據有關實驗探討結果老看，低壓供配電線路發生非接觸性故障電弧的幾率較小。具體來說，非接觸性故障電弧發生在兩個彼此絕緣的金屬電極上，基于一定的電壓條件，像空氣此類的絕緣介質才會出現電離，進而形成擊穿電弧。當低壓供配電線路處于正常的工作狀態，且前期安裝工作符合相關標準要求，這種擊穿電弧現象基本不可能發生。

3.2接觸性電弧

當載流導體發生斷裂，基于大氣環節條件下，其會產生一個接觸面積較小的階段，此時的電流密度處于較高的水平，同時這種分段位置處的溫度較高，容易發生汽化現象。另外，在金屬表面還可能發生熱電發射現象。接觸性電弧歸屬于串聯型的范疇，在強電場的環境作用下，電子發射與中性介質點產生碰撞，進而造成溫度的急劇上升，產生一種電離狀態。若想要熄滅該電弧，需要將導體上的電流切斷，這樣才能改變氣體分子與金屬蒸汽的電離狀態。

3.3間接接觸性電弧

當間接接觸性電弧發生時，其常常會將劣質線路絕緣迅速擊穿。間接接觸性電弧發生受到機械損壞、溫度變化等因素的影響，不同電位導體之間的有機絕緣材料在外界因素作用的條件下會降低絕緣強度，此時無論是導體內部還是表面，其絕緣強度都會大大降低，進而出現間接接觸性燃弧現象[2]。

4 關于電弧檢測方法在低壓供配電線路故障中的應用分析

4.1連續小波變換

在進行連續小波變換時需要明確連續小波變換的基本理論，同時明確公式含義以及公式中的關鍵要素。在公式中涉及到位移、尺度、信號等內容，ψ（t）為基本小波，〈x(t),ψατ(t)〉代表內積。α作為尺度因子，主要是將基本小波，即ψ（t）進行伸縮。在這一條件下，如果α的值越大，則其對應的基本小波持續時間會變寬，也就是說其與α之間是一種反向變化的關系。某種程度上連續小波變換與傅里葉變換的形式大致相同，可以將小波變換看作是一種積分變換。但是，兩者之間在變換特性上還是存在差別的，需要注意小波變換的伸縮性與評議性，進而正確理解小波分析的多分辨率的時頻域分析特點。

4.2離散小波變換

在實際問題解決上，很多數值計算常用的形式并不是連續小波變換，而是連續小波變換，在具體理論分析以及方案論證中具有較強的實踐意義。在離散小波變換中，時間變量t 并沒有被離散化，只是將尺度因子進行離散化，在離散小波變換后，信號的基本信息還能夠保持完整性，也就是說信號基本信息并不會丟失。另外，小波函數本身的特點使得小波空間中兩點間的關聯被消除，這也是小波函數正交性特點的體現。同時，基于小波函數正交性特點的性質，整個計算結果的誤差會大大降低，最終可以更加準確反映信號的性質。

4.3基于Daubechies小波的故障電弧檢測方法

在進行實際問題解決時，Daubechies 小波在進行故障電弧檢測時主要有三步驟，第一，進行實際采樣，借助AD 采樣電路對于整個電路中的電流波形進行實時性的采樣工作。第二，對于采樣的數據進行在處理，發揮Daubechies 小波的優勢作用。第三，準確階段小波函數波動變化幅度，當故障電弧發生時，小波函數的波動變化會較為明顯，呈現增加的趨勢，同時幅度值在超出正常范圍，為正常范圍的幾十倍。反過來說，如果電弧處于正常的狀態，則其小波函數的波動變化幅度會較小。通過小波函數的計算來進行電弧故障的判斷[3]。

4.4尺度分析

尺度分析常常被成為多分辨率分析，該理論被正式提出是在20 世紀90 年代。具體來說，這是一種快速分解與重建的Mallat算法，方便小波進行計算。無論尺度因子處于什么情況，都可以對其進行觀察。具體來說，當尺度因子相對較小時，可以通過細節進行觀察，如果尺度因子相對較大時，可以通過概貌進行觀察。綜合來看，無論處于哪一種情況，中間頻率與帶寬的比值均保持不變，尺度因子都可以被觀察。輸出的采樣率可以在重復分解的過程中被降低，通過對上一級低頻概貌進行分解，進而實現輸出采樣率的減半，形成多分辨率分解[4]。

5 故障處理措施探討

5.1關注電負荷的變化規律

通過動態監測方法來實現對用電負荷的密切關注，根據正常的狀態進行波峰負荷與波谷負荷的調整，保證電力系統運行的安全穩定。

5.2降低人為因素的干擾

不少低壓配電設備事故的發生都是人為因素導致的，為了降低事故發生的概率，必須降低人為因素對于配電線路正常運行的干擾。具體來說，需要進行運行維護人員綜合素質水平的提高。第一，要明確運行維護人員的標準，真正實現人才的引入，從而壯大運行維護隊伍力量。第二，要注重對于運行維護人員的培訓工作，通過日常的工作培訓教育，幫助工作人員樹立學習的意識，不斷進行新知識的補充，不斷進行新技能的學習，從而提高工作人員的業務水平。第三，通過責任制度的制定和落實，進而提高工作人員的責任意識，當工作人員具備責任意識之后，其工作質量才能進一步提高。降低人為因素的干擾，通過發揮工作人員的積極性，實現良好的線路運行效果。

6結語

化工裝置低壓供配電線路在實際運行中常常會發生故障，電弧檢測方法的正確應用可以實現故障的準確判斷，從而化工裝備的正常運行和生產。低壓配電線路受到多種因素的影響，包括電纜質量、絕緣老化以及機械故障等因素。電弧檢測方法主要對于故障電弧的電流波形特征進行分析判斷，從而及時發現電路中存在的問題，實現故障的及時解決。