分析低壓電纜故障的問題及解決方法

  在我國電力電纜較普遍使用是上世紀60年代以后，等級有限，使用范圍較窄，當時為解決電纜故障，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步驟：

步先用測距儀測距離。其實，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又要許多的輔助 設備 ：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，要給電纜加一信號（路徑信號發(fā)生器），再用接收機接收這個信號，沿著有信號的路徑走一遍，就確定了電纜的路徑。但是，這個路徑的范圍大致要在1-2米之間，不是特別準確。 第三步是根據(jù)測出的距離來定位。其依據(jù)是打火放電產(chǎn)生的聲音，當從定點儀的耳機聽到聲音大的地方時，也就是找到了故障點的位置。但是，由于是聽聲音，所以，受環(huán)境噪音的影響，找起來相當費時間，有時要等到晚上才可以。當遇到交聯(lián)電纜時，就更費時間了，因為，交聯(lián)電纜一般都是內(nèi)部放電，聲音非常小，幾乎聽不到，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，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”原理設計成的電纜故障測試儀在很長一段時間內(nèi)為企業(yè)解決了不少電纜故障，大家基本上是認可的，其貢獻有口皆碑。目前已廣泛運用到各個行業(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”為原理設計的電纜故障測試儀占主導地位。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，在此我們不能詳細介紹。但是，隨著科學技術的不斷發(fā)展，我們應該能夠找到更加簡便的測試方法，把電纜故障進行分類，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（當然，高壓電纜也包括這三種情況）。 另外，低壓電纜在實際使用過程中還有以下特點： ⒈敷設的隨意性比較大，路徑不是很明白。 ⒉敷設時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絕緣強度要求低，處理故障做接頭時，工藝較簡單。 ⒌絕大多數(shù)電纜在故障點處都有十分明顯的燒焦損壞現(xiàn)象。故障點在電纜外皮沒有留下痕跡的情況，十分罕見。 ⒍所帶負載變化較大，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。 ⒈多種測試方法集于一身，相互驗證結果，以確定故障點的性。 ⒉體積小、重量輕、單人輕松操作，沒有輔助設備。 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、故障點定位同步完成，效率高。 ⒌對故障點的確定，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，點對點去查找故障點，定位誤差在十幾公分以內(nèi)，相當準確。 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，對電纜沒有二次損壞。 ⒐價格低廉，一般用戶都能接受。 我們知道低壓電纜絕緣要求較低，同時運行過程中電流較大，出現(xiàn)故障后有明顯的特征，具體歸類如下： 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嚴重。 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，電纜在故障點損壞也很嚴重（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合使用能非常方便地完成測試。同時針對不同故障特征及電纜長度也可獨立完成測試。具體如下： 類故障和第二類故障如果電纜較短時（小于500米）可直接使用故障定位儀進行故障定位，無須測距儀配合。只需手持接收機沿路徑（路徑可邊走邊測）走上一遍，即可確定故障點。 第三類故障：由于電纜在故障點處損壞較輕，發(fā)射機發(fā)出的信號在此泄漏較少，用定位儀故障定位時，指示范圍較窄，這時可先用測距儀測出故障點大概距離，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難測的一種故障，此時可用測距儀分別在電纜兩頭對電纜進行測試，再拿測試結果和實際長度相比較，就可將故障點確定在一個很小的范圍內(nèi)（1-3米），此時將電纜挖開后再找出可疑點，或干脆將這一段電纜鋸掉（因為低壓電纜很便宜，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。 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，一般都能用測距儀較方便地粗測出故障點的距離（此類故障點的距離測試是無須高壓放電設備的，用的是低壓脈沖法），但故障點定位還是要用打火、放電、聽聲音這一方法，同時該類儀器的路徑儀和定點儀是分開的，這就造成了找準路徑時無法同步定點，而定點時又往往走偏路徑，而且該類儀器的路徑儀由于原理所限，找電纜路徑時，很難找到電纜的準確路徑，一般是在1-2米的寬度之間。