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电力电缆故障测试技术


电力电缆故障原因
二、电缆附件故障原因 1、绝缘击穿 施工不良 绝缘材料不良 绝缘剂流失 绝缘枯干 腐蚀 污染和雾闪 2、导体断裂
故障分类 一、按电阻性质分
(一)断线故障 (二)混线故障
1、低阻故障 2、高阻故障 3、闪络性故障 (三)混合故障
二、按故障表面现象分
1、开放性故障 2、封闭性故障
三、按接地现象分
低压脉冲法还可用于测量电缆的 长度、电磁波在电缆中的传播速度, 还可用于区分电缆的中间头、T型接 头与终端头等。
低压脉冲法原理
L=V·△t 2
通过识别反射脉 冲的极性,可以 判定故障的性质 。
断路故障反射脉冲与发射脉冲极性相同,而 短路故障的反射脉冲与发射脉冲极性相反。
反射波的极性
断线反射:反射脉冲与发射脉冲同极性
击穿时,球间隙放电声清脆响亮, 火花较大。 高压信号发生器的电压表或电流 表指针摆动范围。故障点击穿时, 电压表或电流表指针摆动范围较 大。
二次脉冲法
应用范围 二次脉冲测距方法在高压信号发生器和
二次脉冲信号耦合器的配合下,可用来测量 电力电缆的高阻和闪络性故障的距离,波形 更简单,容易识别
工作原理(如低压脉冲比较法)
发射 脉冲
反射 脉冲
短路(低阻):反射脉冲与发射脉冲反极性
发射 脉冲
反射 脉冲
波形分析(1)

近距离断线脉冲反射波形




近距离短路脉冲反射波形



一次反射 二次反射 三次反射
一次反射 二次反射 三次反射
波形分析(2)
发 电缆中点前故障脉冲反射波形
射 脉 冲
一次反射 二次反射 远端反射
发 电缆中点后故障脉冲反射波形
故障点放电波形
波形更易识别 实现自动计算
直流高压闪络法(直闪法)
应用范围: 直流高压闪络测试法用于测量 闪络击穿性故障,即故障点电 阻极高,在用高压试验设备把 电压升到一定值时就产生闪络 击穿的故障。
直流高压闪络法接线
冲击高压闪络法(冲闪法)
应用范围:
故障点电阻不很高时,因直流泄漏电流较大, 电压几乎全降到高压试验设备的内阻上,电缆上电 压很小,故障点形不成闪络,必须使用冲击高压闪 络测试法(简称冲闪法)。
将两波形同时显示在屏幕上,两脉冲反射波形在故 障点出现明显差异点,很容易的判断故障点位置。
如图
如图
如图
关于波速度
理论分析与实践表明: 波速度与电缆的绝缘介质有关,与电缆芯线
的线径及芯线的材料无关 参考数据: 油浸纸绝缘电缆:160m/us 聚乙烯绝缘电缆:172m/us 还有更多……
声测定点法
应用范围
声测法是电缆故障主要的定点方法, 主要用于测量高阻与闪络性故障,对 于低阻故障(金属性短路故障放电声音定点
用高压设备使故障点击穿放电, 故障间隙放电时产生的机械振动,传 到地面,便听到放电声音,利用这种 现象可以对电缆故障进行定点。
冲闪法亦适用于测试大部分闪络性故障,但是 由于直闪法波形相对简单,容易获得较准确的结果 ,应尽量使用直闪法测试。
冲闪法接线
故障点不击穿时的脉冲电流波形
电流波形 线性电流耦合器的输出
直接击穿的脉冲电流波形
电流行波 线性电流耦合器输出
正确判断故障点放电
根据仪器记录波形 球间隙放电声音、火花。故障点
如果是运行中击穿的故障则一般是开放性的,而且 有可能产生断线或混线故障。
目录
故障测试基础 电缆故障测距 电缆故障定点 仪器介绍 测试经验介绍
故障测距——粗测
低压脉冲法 脉冲电流法 二次脉冲法
低压脉冲法
适用范围:
低阻(故障电阻小于200欧的短路 故障)、断路故障。据统计这类故障 约占电缆故障的10%。
目录
故障测试基础 电缆故障测距 电缆故障定点 仪器介绍 测试经验介绍
定点方法——精测
音频感应法 声测法 声磁同步法 跨步电压法
音频感应法
应用范围
路径探测 一般用于探测故障电阻小于10欧的低阻
故障。 测量两相短路并接地,三相短路或三相
短路并接地故障。
音频感应法原理
利用声音信号的变化进行故障定点 主要用于低阻故障
1、接地故障 2、相间故障 3、混合故障
四、按故障位置分
1、接头故障
2、电缆本体故障
故障测试准备工作
首先要把测试用的各种仪器仪表带全;把电工工具 带全;提前把变电站或接线箱上的钥匙带好;同时 带上电源线和可能用到的接地线等!
到现场后把电缆两端孤立起来使电缆各相之间和其 他地方留有足够的距离;测试时两端要留人看守以 确保安全!
射 脉
一次反射

远端反射
低压脉冲反射波形比较法
故障电缆
良好导体测量波形



故障导体测量波形



测量波形比较


脉冲电流法
将电缆故障点用高电压击穿,用仪 器采集并记录下故障点击穿产生的电 流行波信号,通过分析判断电流行波 信号在测量端与故障点往返一趟的时 间来计算故障距离。脉冲电流法采用 线性电流耦合器采集电缆中的电流行 波信号。
了解电缆情况,例如:全长、绝缘性质、接头、耐 压等级、路径与何处施过工等!
电缆故障性质的判别
用摇表或万用表对电缆故障的电阻性质或电缆的连 续性进行测试,来得出电缆是断线还是混线、高阻 或闪络性故障;如果用摇表测试电阻为零时必须用 万用表确认电阻大小。
如果是试验击穿的故障一般来说会是单相对地或相 间的、封闭性的、闪络性的或高阻的故障;
在高压电弧产生的瞬间,用延弧电容向电缆投入一 能量,使电弧不至于立即熄灭;同时向电缆发射一 低压脉冲信号,记下此反射波形。由于电弧可认为 一低阻或短路的故障,发射脉冲波形和反射脉冲波 形极性相反,反射波形极性为负,波形向下。
在高压电弧熄灭后,电缆恢复到高阻或闪络状态, 此时再向电缆发射一低压脉冲信号,记录此反射波 形。对低压脉冲说此时反映的是电缆无故障波形。
测试步骤
故障性质诊断 故障测距 故障定点
目录
故障测试基础 电缆故障测距 电缆故障定点 仪器介绍 测试经验介绍
电力电缆故障原因
一、电缆本体故障原因 1、电缆本体导体烧断或拉断(安装、运行中) 直接受外力损伤 其他设备故障造成的损伤 自然现象造成的损伤 2、电缆本体绝缘被击穿(较普遍) 绝缘质量不符合要求(设计、制造、施工) 绝缘受潮(外力、摩擦、制造、腐蚀) 绝缘老化 绝缘枯干 外护层绝缘损坏(超高压单芯) 漏油
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