電纜故障定位方法|華意電力
發布時間:2017-04-18 09:00:00
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? 華意電力是一家專業研發生產電纜故障測試儀的廠家,本公司生產的電纜故障測試儀設備在行業內都廣受好評,以打造最具權威的“電纜故障測試儀“高壓設備供應商而努力。

阻抗法
? 若測量端到故障點的阻抗可以測量和計算出,并且線路參數是確定的,那么由特定故障點方程可計算出故障距離,這種方法稱之為阻抗法。這種方法能夠實現的前提為電纜線路是均勻的,且不考慮線路的分布參數。
? 電橋法作為阻抗法這一大類方法中的一種,在電纜故障定位技術發展初期應用廣泛,電橋法進行定位時,將電纜視為集中參數元件,因此相同時刻上,電纜各處電流大小相等、相位相同,線路的電阻與長度成正比。電橋法原理圖如圖 1-1? a)所示。
在進行故障定位時,需要將電纜一端發生故障的一相與非故障相接,電橋兩臂分別和電纜另一端的故障相、非故障相相接,調節電阻器R2的阻值,使電橋平衡,電流檢流計沒有電流流過。圖 1-1 中圖 b)是圖 a)的等效電路圖。

行波法
? 利用行波法進行故障定位,最早是利用低壓脈沖法來實現的。根據電磁波的反射原理,在向電纜注入低壓脈沖后,該脈沖沿電纜傳播到故障點時,由于阻抗不匹配會產生反射回波,由接收測試儀器接收并記錄反射波傳回脈沖注入點的時間,可計算出故障點位置。低壓脈沖反射法實現簡單,測量參數少,只需要電纜長度值、脈沖波速和時間差便可進行故障定位,還可由反射脈沖波形區分出斷線故障或短路故障兩種不同類型。低壓脈沖法發展至今,已不需要根據示波器接收到的波形人為判斷時間差,而是由專用接收儀器自動計算,提高了測量精度。但是這種方法的發射脈沖電壓值較低,在測量高阻故障時不會產生反射回波也就無法進行故障定位。
? 與低壓脈沖法相比,脈沖電流法彌補了其不能測量高阻故障的缺點。脈沖電流法是對電流進行采樣來進行故障定位的。需要將電纜故障點用高壓擊穿,形成短路電弧,故障點產生躍變電流行波信號,再使用電流互感器提取行波信息,根據往返時間得到故障距離。這種方法較安全、可靠,但是儀器有盲區,且波形有時不夠明顯或是比較復雜,不易判斷,誤差相對較大。
? 二次脈沖法是 20 世紀 90 年代發展起來的電纜故障定位方法,直接發送低壓脈沖沒有辦法測量高阻故障,但是可以先發送一個低壓脈沖,得到電纜的開路全長波形,再發一個高壓脈沖將故障點擊穿,與此同時發送一個低壓測試脈沖,即可在故障點發生反射,第二次接收到的反射波極性與發射脈沖的極性相反。而第一次得 到的開路全長波形與發射脈沖同極性,將前后兩次采集到的波形疊加在一起,通過觀察反射脈沖的正負極性就能判斷故障的大致范圍。該方法可適用于大部分類型的故障,精度高,安全性好。其缺點為第二次發送高壓脈沖使故障點擊穿后,故障點維持低阻狀態的時間長短不容易確定;如果故障點受潮嚴重,擊穿故障點的時間增加,就會影響定位效率。
聲測法
? 聲測法用于電纜精確定位,其原理是在故障區域內,使用儀器使故障點放電,依靠探聽放電時產生的聲音,精確定位故障點位置。當電纜鋪設位置較淺或者電纜護層已被燒穿,放電聲音一般比較大,可以不用借助儀器而使用人耳確定位置,但是如果電纜護層沒有被燒穿,由于放電聲音很小,人耳無法準確獲取,就需要使用靈敏度高的接收器,將接受到的微弱震動轉換為電信號并進行放大處理還原成聲音顯示出來。聲測法在測量時無需借助復雜設備,但是由于城市中環境嘈雜,受噪音影響,不容易判斷出放電聲音,會產生較大誤差,因此還需要對這種方法進行改進以提高其實用性。
聲磁同步法
? 聲磁同步法是在聲測法基礎上改進而成的一種定位方法。考慮到噪音對放電聲音的干擾,還應該結合其他參數共同確定故障位置。將故障點擊穿放電,產生聲音的同時,電纜周圍也會產生磁場。使用接收傳感器分別檢測磁場信號與聲音信號,與聲音傳播速度相比,磁場信號傳播的快,儀器在檢測到磁場信號后,才會檢測到聲音信號。記錄兩種信號接收到的時間差,經過比較判斷,在故障點正上方兩種信號的時間差應該最小,這樣就可以找到故障點的位置。由于磁場信號的檢測不易受到外界環境的干擾,因此,聲磁同步法的故障判別能力比單一檢測聲音信號要高,定位更加準確,應用更為廣泛。
智能化的定位方法
? 科學技術的快速發展,使電纜故障定位技術的智能化成為可能。智能化的故障定位新技術可借由設備進行無人化操作、自動實時監測、診斷,在發生故障時可以準確迅速的報告中心站。分布式光纖溫度傳感器作為智能化定位技術的一種應用,由其構成的分布式光纖測溫系統可以實時的監測電纜溫度變化,這項最早由日本學者提出的方法已經應用于實際當中。另一種常見的在線故障定位技術,是通過紅外熱像技術監測電纜內部線芯溫度來實現故障定位的。這種技術的原理為電纜過載時,線芯溫度會升高,若使用紅外線熱像儀掃描電纜,可獲得溫度場分布圖像,以 及溫度場的具體數值分布。最后通過已建立的傳熱數學模型和已知的電纜結構參數、表面溫度和環境溫度,對電纜芯線溫度做反演計算,完成基于電纜芯線溫度的非接觸性的故障定位。
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