電力電纜故障點(diǎn)精確定位的原理及方法

1、電力電纜故障點(diǎn)精確定位的原理及方法（一）一、聲測法：聲測法是電纜故障定點(diǎn)的主要方法，多用于測試高阻、閃絡(luò)性故障和部分低阻故障。使用的設(shè)備與沖閃法相同，采用聲電轉(zhuǎn)換器將很小的震動(dòng)波轉(zhuǎn)換成電信號(hào)進(jìn)行放大處理，用耳機(jī)來偵聽，聽測出最響點(diǎn)即位故障點(diǎn)位置。二、聲磁同步法：在實(shí)際測試中，環(huán)境噪聲的干擾增加了聲測法準(zhǔn)確辨別的難度，由于故障點(diǎn)放電時(shí)，除了產(chǎn)生放電聲外，還會(huì)產(chǎn)生高頻電磁波向地面?zhèn)鞑?，通過同時(shí)接收聲波和電磁波方法來判斷當(dāng)前的聲波是否由故障點(diǎn)放電引起，這就是聲磁同步法。它是對聲波測試方法的改進(jìn)，提高抗干擾能力。定點(diǎn)環(huán)境不可避免存在各種連續(xù)噪聲和脈沖沖擊噪聲的干擾。目前單純的聲測法定點(diǎn)儀已經(jīng)被淘汰，取

2、而代之的是聲磁同步法定點(diǎn)儀。此類儀器通過觀察在現(xiàn)場接收電纜被沖擊高壓擊穿時(shí)的輻射電磁波和故障點(diǎn)的震動(dòng)聲波同步與否來人為排除現(xiàn)場噪聲干擾，利用故障點(diǎn)震動(dòng)聲音的最大點(diǎn)確定精確故障點(diǎn)位置。盡管此法定點(diǎn)精度不高，一般也能滿足要求。國內(nèi)大多數(shù)廠家生產(chǎn)的定點(diǎn)儀均屬此類方法。少數(shù)廠家也在液晶屏幕上顯示電磁波與地震波的時(shí)間差來精確判斷故障點(diǎn)位置，這無疑是一重大改進(jìn)。我公司研制生產(chǎn)的DDY-3000數(shù)顯同步電纜故障定點(diǎn)儀具備了查找電纜路徑、聲磁同步法和顯示聲磁時(shí)間差法的全部優(yōu)點(diǎn)，并且將聲磁時(shí)間差轉(zhuǎn)換為定點(diǎn)探頭與電纜故障點(diǎn)的實(shí)際距離數(shù)，并在液晶屏上直接顯示出來。在液晶屏上利同時(shí)顯示故障距離、電磁信號(hào)大小、聲波信號(hào)

3、大小、同時(shí)具有存儲(chǔ)記錄功能，在故障點(diǎn)正上方，地震波聲音最大（此時(shí)的地震波聲音大小變化已不重要），讀數(shù)最小，而且此讀數(shù)就是故障點(diǎn)距地面的埋設(shè)深度。在故障點(diǎn)正上方，探頭無論左右移動(dòng)還是前后移動(dòng)，但讀數(shù)都會(huì)變大，盡管地震波聲音變化不明顯。也就是說，此功能在現(xiàn)場同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了對電纜路徑的精確判斷。所以，DDY-3000數(shù)顯同步電纜故障定點(diǎn)儀是目前國內(nèi)同類型產(chǎn)品中功能最全，抗干擾能力最強(qiáng)、定點(diǎn)最準(zhǔn)確的電纜故障精確定位儀。DDY-3000電纜故障定位儀采用本公司所獨(dú)創(chuàng)的電纜定點(diǎn)新理論。是本公司根據(jù)最新研究成果而開發(fā)的具有高抗干擾性，高靈敏度，新型的電纜故障精確定點(diǎn)測試儀器。本儀器采用先進(jìn)的模擬低噪聲設(shè)計(jì)和高

4、性能濾波電路相結(jié)合，使本儀器抗干擾性能有了極大的提高，采用獨(dú)創(chuàng)設(shè)計(jì)和精湛地裝配工藝使本儀器具有目前國內(nèi)最高水準(zhǔn)。對各類電纜故障可精確地進(jìn)行定點(diǎn)，特別是對交聯(lián)電纜和電纜封閉性故障具有獨(dú)到的測試效果。是電纜測試儀器中最新的更新?lián)Q代產(chǎn)品。三、電磁法定位法：電磁法測試能夠確定電纜的路徑及部分電纜故障點(diǎn)（開路故障）大致位置，對于電纜故障特別是開路故障通過觀察電磁波的變化來判斷是很方便并且是很準(zhǔn)確的。根據(jù)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，故障的精確位置在信號(hào)突然消失處的前后1米左右位置（與埋設(shè)深度等有關(guān)）。有幾個(gè)短路接地點(diǎn)，就會(huì)有幾個(gè)突跳點(diǎn)，一般情況下，離發(fā)射機(jī)最遠(yuǎn)的短路接地點(diǎn)信號(hào)變化最明顯，解決時(shí)應(yīng)首先解決最遠(yuǎn)或最明顯的信

5、號(hào)變化點(diǎn)，解決后重新測試，這時(shí)你會(huì)發(fā)現(xiàn)剩下的故障點(diǎn)信號(hào)變化比原來測試時(shí)明顯得多，重復(fù)上述過程分別解決各個(gè)故障。測試條件： 整條電纜到地面的距離沒有較大的落差（水平敷設(shè)），而且測試現(xiàn)場的地面比較平坦； 故障點(diǎn)的絕緣電阻值小于2000歐姆。理論分析表明，故障點(diǎn)即為信號(hào)強(qiáng)弱的分界點(diǎn)。在故障點(diǎn)前后約1米的范圍，電磁信號(hào)會(huì)由平穩(wěn)狀態(tài)突然較大幅度地增強(qiáng)或衰減。對某些相間短路也可采用此種方法，此時(shí)要注意接收機(jī)的方向要和電纜走向一致，找到信號(hào)的突跳點(diǎn)。電力電纜故障點(diǎn)精確定位的原理及方法（二）四、跨步電壓法測試跨步電壓法是我們實(shí)際應(yīng)用中最為有效的方法，其檢測原理是：由發(fā)射機(jī)提供一高壓電流，電流經(jīng)電纜故障點(diǎn)入地，

6、在故障點(diǎn)周圍產(chǎn)生一跨步電壓，通過“A”字架的兩根電極沿電纜路徑測量電位的變化情況。當(dāng)靠近故障點(diǎn)時(shí)，電位差將迅速增加，并在臨近故障點(diǎn)前、后達(dá)到最大值。若遇多點(diǎn)故障，則可沿著電纜路徑測到多點(diǎn)“極性變化點(diǎn)”，再分別找到多點(diǎn)地電突變的“零”電位點(diǎn)?？绮诫妷悍軌?qū)Φ亟^緣故障點(diǎn)的快速準(zhǔn)確定位起到良好的效果。尤其對直埋電纜的死接地十分有用，因?yàn)閱蜗嘟饘傩越拥毓收宵c(diǎn)的放電能量與放電電流的平方和接地電阻成正比，由于接地電阻很小，故故障點(diǎn)擊穿間隙放電時(shí)聲音較輕，無法精確定點(diǎn)，甚至無法定點(diǎn)。當(dāng)故障點(diǎn)位于公路等路面下時(shí)，用A字架就會(huì)有一些困難。這種情況下，A字架可在路的兩邊的泥土中使用。由于地下返回電流從故障點(diǎn)流出

7、成輪輻狀，當(dāng)A字架通電電流與輪輻線相垂直時(shí)有最小的讀數(shù)，先把A字架處于測邊時(shí)，有一個(gè)零值段的讀數(shù)出現(xiàn)并記住它。接著旋轉(zhuǎn)A字架一直到出現(xiàn)最小的零值段讀數(shù)。以A字架底邊為基準(zhǔn)線，兩等份線交叉點(diǎn)就是故障點(diǎn)。隨著電力系統(tǒng)不斷擴(kuò)容，電纜的短路電流也不斷增加，對電纜故障點(diǎn)沖擊更加厲害，使故障點(diǎn)絕緣電阻有不斷減小的趨勢，金屬性接地故障（絕緣電阻一般在10歐姆以下，實(shí)際情況下，幾十歐姆的接地電阻也被稱作金屬性接地）時(shí)有發(fā)生，其中絕大多數(shù)是單相金屬性接地，金屬性接地故障在對其高壓沖擊時(shí)擊穿間隙放電聲非常輕，故測試難度較大。金屬性接地故障的產(chǎn)生及特點(diǎn)：隨著系統(tǒng)不斷擴(kuò)容，電纜的短路電流也不斷增加，使電纜故障點(diǎn)的絕緣電阻有不斷減小的趨勢，金屬性接地故障時(shí)有發(fā)生，其中絕大多數(shù)是單相金屬性接地。故障點(diǎn)的放電能量與放電電流的平方和接地電阻成正比，由于接地電阻很小，故故障點(diǎn)擊穿間隙放電時(shí)聲音較輕甚至沒有，這時(shí)無法精確定點(diǎn)。1. 由于故障點(diǎn)經(jīng)長期沖擊放電，熱量積累，在故障點(diǎn)附近產(chǎn)生局部過熱現(xiàn)象，可用手觸摸來判斷，但必須停止高壓沖擊并使電纜充分放電才可進(jìn)行。2. 許多金屬性接地都會(huì)因外力損傷引起，因此要仔細(xì)觀察現(xiàn)場，有無可疑情況。不測接地電阻就進(jìn)行故障測試在碰到金屬性接地時(shí)會(huì)浪費(fèi)許多時(shí)間，影響效率。因