低壓電纜故障分析論文

導(dǎo)語：低壓電纜故障分析論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：隨著電力、能源行業(yè)的發(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)確的查找故障點(diǎn)，盡快恢復(fù)供電，是長期困擾我們的難題。長期以來，人們對于電纜故障的認(rèn)識往往是高壓和低壓電纜混淆在一起的，認(rèn)為都是電纜，只要電纜發(fā)生故障以后，不管是高壓電纜還是低壓電纜，都采用傳統(tǒng)的高壓沖擊“閃絡(luò)法”來測試故障。這種方法（習(xí)慣上叫做“沖閃法”）一直沿用到現(xiàn)在，而且已被大家認(rèn)可，到目前為止，無論國內(nèi)外的產(chǎn)品都是按照這個(gè)原理生產(chǎn)的。

關(guān)鍵詞：電力電纜故障解決方法在我國電力電纜較普遍使用是上世紀(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。其實(shí)，先要判斷電纜故障是高阻還是低阻或者是接地，根據(jù)這個(gè)條件采用不同的測試方法。如果是接地故障，就直接用測距儀的低壓脈沖法來測量距離；如果是高阻故障就要采用高壓沖擊放電的方法來測距離，用高壓沖擊放電的方法測距離時(shí)又要許多的輔助設(shè)備：如高壓脈沖電容、放電球、限流電阻、電感線圈以及信號取樣器等等，操作起來既麻煩又不安全，具有一定的危險(xiǎn)性，更為煩瑣的是還要分析采樣波形，對測試者的知識要求比較高。

第二步是查找路徑（如果路徑清楚這一步可以省掉）。在查找路徑時(shí)，要給電纜加一信號（路徑信號發(fā)生器），再用接收機(jī)接收這個(gè)信號，沿著有信號的路徑走一遍，就確定了電纜的路徑。但是，這個(gè)路徑的范圍大致要在1-2米之間，不是特別準(zhǔn)確。

第三步是根據(jù)測出的距離來精確定位。其依據(jù)是打火放電產(chǎn)生的聲音，當(dāng)從定點(diǎn)儀的耳機(jī)聽到聲音最大的地方時(shí)，也就是找到了故障點(diǎn)的位置。但是，由于是聽聲音，所以，受環(huán)境噪音的影響，找起來相當(dāng)費(fèi)時(shí)間，有時(shí)要等到晚上才可以。當(dāng)遇到交聯(lián)電纜時(shí)，就更費(fèi)時(shí)間了，因?yàn)椋宦?lián)電纜一般都是內(nèi)部放電，聲音非常小，幾乎聽不到，最后只有丈量了。

因此上說，用這種方法可以解決大部分的以油侵紙作絕緣材料的電力電纜故障，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），遇到這種情況時(shí)，就只有用其它方法來解決了。

雖然有這樣的不足之處，但以“沖閃法”原理設(shè)計(jì)成的電纜故障測試儀在很長一段時(shí)間內(nèi)為企業(yè)解決了不少電纜故障，大家基本上是認(rèn)可的，其貢獻(xiàn)有口皆碑。目前已廣泛運(yùn)用到各個(gè)行業(yè)，隨著各行各業(yè)的快速發(fā)展，電纜的用途越來越廣泛，電纜的種類也不斷增多，這樣電纜故障不斷發(fā)生就是一種必然。我們知道，各行業(yè)對所用電纜的等級、使用的環(huán)境、接線配電的方式、絕緣要求各不相同，不同電纜的電纜故障特征也有很大的不同之處，原因是使電纜發(fā)生故障的因素有許多方面，可目前人們由于以前養(yǎng)成的習(xí)慣，總想以一種方式解決所有的電纜故障，所以現(xiàn)在市場上還是以“沖閃法”為原理設(shè)計(jì)的電纜故障測試儀占主導(dǎo)地位。然而，在有些行業(yè)用“沖閃法”去解決電纜故障，根本就測不出故障，而且很有可能會產(chǎn)生嚴(yán)重后果，如路燈用的電纜和礦山用的井下電纜就不能直接用“沖閃法”去測試故障。同樣其它行業(yè)用的電纜都有各自的特點(diǎn)，在此我們不能詳細(xì)介紹。但是，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我們應(yīng)該能夠找到更加簡便的測試方法，把電纜故障進(jìn)行分類，對癥下藥，具體問題具體分析，這樣我們就會發(fā)現(xiàn)實(shí)際有些電纜的故障無須“沖閃法”的原理，解決起來也十分方便快捷。

在多年的實(shí)際工作中，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)：

⒈敷設(shè)的隨意性比較大，路徑不是很明白。

⒉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。

⒊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。

⒋絕緣強(qiáng)度要求低，處理故障做接頭時(shí)，工藝較簡單。

⒌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)在電纜外皮沒有留下痕跡的情況，十分罕見。

⒍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)際使用情況等等因素的綜合考慮，我科宇公司的研究人員又成功開發(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)椋遣捎秒姶鸥袘?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)：

⒈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。

⒉體積小、重量輕、單人輕松操作，沒有輔助設(shè)備。

⒊采用電池供電，適宜野外工作，不用打火放電。

⒋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。

⒌對故障點(diǎn)的確定，儀器有直觀顯示，不需要作波形分析。

⒍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。

⒎不受路面情況影響，如：地磚、綠化帶、水泥路面等。

⒏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。

⒐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)處損壞較輕，發(fā)射機(jī)發(fā)出的信號在此泄漏較少，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)。

目前，廣大的電力電纜故障測試儀的用戶所使用的以“沖閃法”為基礎(chǔ)的電纜故障測試儀，在解決低壓電纜的低阻故障和死接地故障時(shí)，一般都能用測距儀較方便地粗測出故障點(diǎn)的距離（此類故障點(diǎn)的距離測試是無須高壓放電設(shè)備的，用的是低壓脈沖法），但故障點(diǎn)定位還是要用打火、放電、聽聲音這一方法，同時(shí)該類儀器的路徑儀和定點(diǎn)儀是分開的，這就造成了找準(zhǔn)路徑時(shí)無法同步定點(diǎn)，而定點(diǎn)時(shí)又往往走偏路徑，而且該類儀器的路徑儀由于原理所限，找電纜路徑時(shí)，很難找到電纜的準(zhǔn)確路徑，一般是在1-2米的寬度之間。

DW型電纜故障定位儀從實(shí)用性出發(fā)，恰好彌補(bǔ)了上述使用缺陷，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)。使本來繁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)會造成二次故障，更為嚴(yán)重的是，經(jīng)過打火放電以后會降低電纜的使用壽命，使故障發(fā)生率增加，這樣就會嚴(yán)重影響到正常供電和生產(chǎn)。