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1、电力电缆的常见故障及监测分析 电力电缆的常见故障及监测分析 摘 要：工矿企业由于大规模的使用电缆供电，一旦电缆发生故障，就会给社会以及各行业造成巨大的经济损失。找到电缆发生故障的原因，制定切实有效的预防措施和处理方法，就可以减轻因电缆故障造成的影响，保护长路系统以及工矿企业的生产，最大限度的减少经济损失。 关键词：电力电缆；故障；监测 1. 引言 目前，大型企业的许多主要设备都使用电缆进行电能的传送和分配。由于我国城市化进程加快，电力工业开展迅速，促进了地埋电力电缆的快速开展。但另一方面，由于地埋电力电缆铺设的隐蔽性，给故障的排除带来了难度。地埋电力电缆一旦出现故障，如果缺乏相应的监测设备和必
2、要的技术手段，就无法及时排除故障。所以，能否快速找到故障点，对防止出现重大经济损失十分重要。 2. 电力电缆产生故障的原因分析 充分了解电缆产生故障的原因，对于快速判定出故障点，减少电缆的损坏十分重要。造成电缆发生故障的原因有诸多方面，主要包括以下五种因素： 机械性损伤。 一些故障由于电缆安装铺设时意外造成的机械损伤引起；另一些故障因安装时靠近电缆路径作业而造成机械损伤直接引起。 电缆绝缘老化变质。 有的电缆因年代久远出现老化，使得绝缘介质内部气隙，因电场作用下出现游离造成绝缘性能下降.。 过电压 过电压指的是电缆内部过电压和大气过电压。根据实际故障所进行的分析数据说明，大多数户外终端头电缆事
3、故是遭受大气过电压引起的。 外部化学腐蚀 电缆运行线路途经存在酸碱作业的地区，或受到煤气站苯蒸汽的侵蚀，这些成分往往导致铅护套、电缆铠装等在长距离中受到大面积被腐蚀，出现麻点甚至开裂、穿孔，造成故障。 电缆最初设计及制作工艺低下 电场分布设计疏漏，材料选择失当，粗糙的接头、较差的技工，违反技术要求铺设电缆等，都是导致电缆出现故障的重要因素。 3. 电力电缆故障监测分析 离线电缆故障的监测通常包括诊断、测距、定点三个阶段。通过故障诊断，可以有效地确定故障具体类型与严重程度，一般有电缆故障测距、故障定点两种方法。本课题主要研究故障测距即故障离线粗测方法。实际上，电力电缆故障测距的方法有数十种，目前
4、离线粗测方法主要包括以下几类。 驻波法：本方法根据微法传输原理，通过监测传输线路的驻波谐振现象，对产生故障的电缆进行测距。本法主要适用于测量低阻以及开路故障。 高流电压脉冲法：本方法工作原理为利用传输线的特性阻抗发生变化时产生回波现象，通过在电缆芯线中加上一定量的高流电压，在保证其不被烧穿的前提下发生放电。本法适用于各种故障，尤其适用于高阻击穿。但是本法危险性较大，技术含量高，操作人员的平安容易受到威胁，而且电流波形较难区分。 低压脉冲反射法：本法主要是在电缆芯线上施加脉冲讯号，适用于低阻击穿、电缆短路、开路故障问题的解决，低压脉冲法的优点是简单、直观，可以通过反射脉冲的极性来分辨电缆故障的类
5、型，而且不需要电缆原始详细资料，但其缺点是无法用于测量高阻和闪络故障。 二次脉冲法：本法的工作原理为，将不大于20-160V的低压脉冲作用于电缆，对故障电缆先释放一个足以使线芯绝缘故障点发生闪络的高压脉冲，同时触发释放第2个低压脉冲，在故障点的电弧未熄灭时，故障点相对于低压脉冲而言是完全短路。 闪络法：本法利用故障点瞬间放电产生屡次反射波完成故障排查，使用高电压作用进行故障点的放电。具体有冲击高压闪络测量法、直流高压闪络测量法，两种方法相比，直闪法的波形更为简单、易于理解，准确度比拟高；闪络法适用范围要更广一些，但其缺点是波形相比照拟复杂，区分难度比拟大，准确度不高。 经典电桥法：经典电桥法通
6、过将被测电缆故障与非故障相短接，电桥两臂分别与故障点和非故障点相连接，并调节电桥两臂上的可调电阻器，使电桥实现平衡，在此根底上，利用比例关系和的电缆长度，就能得出故障距离。本法测量结果较为精准，使用范围广泛，缺点是需要完好的芯线做回路，注意电源电压不能加得太高。 烧穿故障点法：烧穿故障点法的操作方法是先将直流负高压输入设备，然后对高阻故障点进行处理，使故障点产生电弧放电。在此根底上实现绝缘介质碳化。由于碳化连接点为低电阻，直接促使高阻故障转化为低阻故障。然后再应用低压脉冲法就可以测出故障点。烧穿故障点法主要适用于高阻故障，尤其是油纸绝缘电缆。 4. 寻找电力电缆故障的一些设备 监测电力电缆故障
7、的常用设备很多。由美国加州帕洛阿尔托市的美国电力研究协会开发的“快速故障探测器、AVO公司研制的先进的故障/电缆分析系统BiddleDART-6000、以及由宝鸡华通机电研究所研制的HT-TC智能型电缆故障探测仪都是较为著名的品牌。 5. 结束语 目前，在电力行业以及许多使用电缆的行业，尤其是使用相对非常复杂的电力系统中，一旦发生电缆故障，要想准确找到、排除地下电缆线路的故障是十分不容易的。然而，伴随着功能多样、操作简便、效果优良的检测设备推陈出新，使得探测电缆故障的高额本钱不断降低，同时不断缩短因查找电缆故障带来的不可防止的长时间停电，大大方便了故障的排除。 参考文献 【1】何正友，钱清泉.电力系统暂态信号分析中小波基的选择原那么J.电力系统白动化，2003，27： 45-48. 【2】Magnago F H，Abur A. Fault Location Using WaveletsJ.IEEE Trans on Power Delivery，1998，13 【3】覃剑，陈祥训，郑健超等利用小波变换的双端行波测距新方法川，中国电机！一程学报，2000，20：6-10 【4】黄子俊，陈允平基于小波变换模极人值的输电线路单端故障定位J，电力自动化设备，2005，25：101