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(cè)法：聲測(cè)法是電纜故障定點(diǎn)的主要方法，多用于測(cè)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(lái)偵聽(tīng)，聽(tīng)測(cè)出最響點(diǎn)即位故障點(diǎn)位置。二、聲磁同步法：在實(shí)際測(cè)試中，環(huán)境噪聲的干擾增加了聲測(cè)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(guò)同時(shí)接收聲波和電磁波方法來(lái)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(duì)聲波測(cè)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(cè)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(guò)觀察在現(xiàn)場(chǎng)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(lái)人為排除現(xiàn)場(chǎng)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(guó)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(lái)精確判斷故障點(diǎn)位置，這無(wú)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?jī)?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(lái)。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(wú)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(shuō)，此功能在現(xiàn)場(chǎng)同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了對(duì)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(guó)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(cè)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(guó)內(nèi)最高水準(zhǔn)。對(duì)各類電纜故障可精確地進(jìn)行定點(diǎn)，特別是對(duì)交聯(lián)電纜和電纜封閉性故障具有獨(dú)到的測(cè)試效果。是電纜測(cè)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(cè)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(duì)于電纜故障特別是開路故障通過(guò)觀察電磁波的變化來(lái)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(cè)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(lái)測(cè)試時(shí)明顯得多，重復(fù)上述過(guò)程分別解決各個(gè)故障。測(cè)試條件： 整條電纜到地面的距離沒(méi)有較大的落差（水平敷設(shè)），而且測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)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(duì)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(cè)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(cè)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(guò)“A”字架的兩根電極沿電纜路徑測(cè)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(cè)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(duì)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(wú)法精確定點(diǎn)，甚至無(wú)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(cè)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(duì)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(shì)，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(duì)其高壓沖擊時(shí)擊穿間隙放電聲非常輕，故測(cè)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(shì)，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(méi)有，這時(shí)無(wú)法精確定點(diǎn)。1. 由于故障點(diǎn)經(jīng)長(zhǎng)期沖擊放電，熱量積累，在故障點(diǎn)附近產(chǎn)生局部過(guò)熱現(xiàn)象，可用手觸摸來(lái)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(chǎng)，有無(wú)可疑情況。不測(cè)接地電阻就進(jìn)行故障測(cè)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