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电缆故障的探测技术
更新时间:2014-07-17 发布:www.1024sj.com

在电力行业和一些使用电缆的行业,非凡是在一些复杂的电力系统中,要找到地下电缆线路的故障是十分坚苦的事。可是,在这方面功能多样且操作简洁的装备不竭泛起,不单可以下降探测故障的高额成本,而且可以削减艰苦查找电缆故障时不成避免的长时间停电,给破除故障带来了很多利便。  在地下直埋电缆和地下室第配电(URD)系统中探测故障是一件很是费时的事,而且会对用户引发十分未便的停电,某些技术还可能会损坏电缆。而对一些技术要求高的装备,其操作较为复杂,只有受过严酷培训的操作人员才能使用,这给这类技术装备的推行运用带来了许多未便。是以,选择合适的技术,部门地取决于故障探测器的设计人员领会的电缆系统设计的常识,也部门地取决于装备和操作人员对这方面的专业技术常识的领会。有了合适的装备和在现场工作的专业技术,是快速有用地探测故障的步。  许多电力公司采用锤击(脉冲)法。这类技术在一个简单的电缆系统中探测高阻故障是有用的。锤击法包括采用一个脉冲或冲击电压来冲击停电的电缆,当一个有用的高压脉冲击中故障区域时,故障点就闪络,并发生一个操作人员可闻声的沿电缆概况传输的锤击声。但探测电缆故障往往需要几回锤击,屡次重复冲击可能会损坏电缆。  不外据美国西雅图市照明公司负责电气安装和维修的治理人员DennisMinier说,由于这类方式简洁易行,是以他们一直采用锤击法来探测电缆故障。  时域反射丈量法(TDR)是一种在电缆结构上经由过程改变所发生的脉冲反射来显示的低压电弧反射技术。这类脉冲反射是记实在TDR的屏幕上,而且同特征图形(在故障前进行和记实的特征图形)相比力,或与统一条电缆线路上的健全相所作出的特征图形相比力。故障点的距离是由图形散射点来肯定的。TDR法是探测低阻故障有用的方式。问题是TDR的图形分析需要经培训过的和有经验的操作员来进行分析操作。  高阻故障和复杂的系统,就要求装备具有更高的能量品级。高压电弧反射的一些方式,例如数字式电弧反射法和差异电弧反射法,均要求非凡的装备和经严酷培训过的操作员操作。由于电弧反射法十分复杂,使得锤击法依然是通用的运用技术。这类技术比力简单,无需非凡的仪器,也不要求熟练的分析人员。  而新仪用具有多功能性,用于锤击法可以使电缆的潜在损坏削减到小。  在电缆上使用脉冲的时间尽量短,且能提高故障探测效率,是许多电力公司配合追求的方针。在地下直埋电缆和简单的地下室第配电系统中,今朝有两种装配可以到达以上两个方针。  一种装配是由美国加州帕洛阿尔托市的美国电力研究协会开发的,叫做快速故障探测器(FFF)。这类FFF可探测回路断电之前,当电缆次燃弧时由故障发射出的波形,而被捕捉的波形,经处置贮存在FFF监视器中,而监视器是毗连在URD系统中凡是的断开点。这类装配有两个传感器,以便监视一个回路两半边的暂态故障。当故障发生时,两个暂态峰值之间的时间距离给出了到故障点的距离。FFF能自动地工作,而且无需严酷培训的操作人员。这类廉价的装配,完全可以安装在URD回路中,作为性的监测仪器,以探查所发生的故障。或说在故障发生以后,该装配可以作为探测工具使用。由于该装配在故障以后采用电缆额定值或低于额定值的电压脉冲进行一次性的冲击,而且放电只进行一次,是以对电缆损坏的机遇小。  每单相的开式辐射形或环形回路,仅需要一台FFF,而3相系统则每相均需安装一台装配,经由过程RS-232接口可把故障位置信息发送到电力公司总部快速响应的远控通讯计较机中心。  另外一种装配叫做响应(FirstResponse)装配,是一种电池供电的锤击物高压耦合器统一种单锤击来组成隔离变压器之间故障电缆段的电缆雷达系统,并能丈量到故障点的距离。该装配采用数字式电弧反射技术,探测时需要高能量的滤波器。在复杂系统中的高阻故障,常发生干扰旌旗灯号,这些旌旗灯号经由过程一些接头和星形毗连的分接头,干扰探测,是以需要更高的能量来快速而准确地查明故障。专用的送电线路和复杂的网络系统,凡是设有人孔和管道,而这些人孔和管道可能储蓄积累年夜量的水,因而在城市和工业区里,这些复杂的网络系统往往发生许多由水致使的电缆故障。由于水的特征象缘尽体,是以探测水故障是很坚苦的,也就是说要探测到闪络的准确故障点是坚苦的。为了探测闪络,其电压能级或脉冲发生器的电容必需提高到能引发击穿为止。要查明纸尽缘的铅包电缆(PILC)和挤压尽缘电缆的水故障,使其引发闪络的能级就需要高达5400J,这比探测URN故障所需能量高好几倍。这就响应地要求装设滤波器以便有用地庇护仪器和操作人员免受来自高压的危险。  位于美国马里兰州中部的巴尔的摩市煤气和电力公司(BGE),正在运用一种由AVO公司制造的进步前辈的故障/电缆分析系统--BiddleDART-6000,获得了十分显著的成效。该装配可运用于许多种类型电缆中,能十分有用地提高故障探测效率,并可以使冲击时间短。  BGE公司自1963年以来,已运用了雷达技术。对直线电缆的低阻故障、断线故障及短路故障和许多干纸/铅包电缆故障,采用TDR法均能清晰地探明故障点。可是,TDR法有某些固有的限制,而且不能始终作为零丁的仪器和方式来探测挤压尽缘电缆的高阻故障,及纸尽缘铅包电缆的高阻水故障。另外,在探测多种星形毗连的馈电线和充油输电电缆的一些故障时,TDR的操作员也面临着一些难以判定的问题。  早期的电弧反射技术,由于对电离故障仅要求低能脉冲,是以反射技术似乎合适探测URD系统的高阻挤压电缆故障的要求。可是,当故障特征讲明需要更高能级来击穿故障时,就必需有一种更年夜和更好的滤波器,以庇护仪器和操作员免遭高压的危险。  BiddleDART-6000采用计较机分析数据,用雷达探测,可适用常规的TDR法、电弧反射法、冲击法(电流冲击)和衰减法(电压冲击)等探测方式。差异电弧反射技术是由AVO公司的科学家JPSteiner提出的,用来扶助操作员作出判定。DART技术经由过程冲击前和冲击时,冻结TDR的一些轨迹(图形)来提高尺度的电弧反射法的探测能力。这一技术破除了那些无关的和干扰的反射,仅留下由故障引发的TDR反射。这类探测方式可运用于探测复杂系统,而且简化了TDR的旌旗灯号判定进程。  DART-6000系统配有年夜功率滤波器,可承受3000000J/h的冲击,完与年夜型脉冲发生器相匹配。该装备答理把高达1000A的电流输送到故障点。Biddle滤波器对BGE公司所用脉冲发生器(锤击器)无非凡限制。是以该装备为使用者提供了在探测各类电缆故障状态时,仅需一台装备就能完成多种工作的可能性。  自DART-6000投进市场以来,逐渐显出它的优越性能。在探测地埋挤压尽缘电缆故障时,其成功率高达99.5。在探测其他电缆系统的故障时,例如电网馈电线、配电馈电线、PILC故障和某些水故障方面,其探测成功率也达70以上。今朝,DART-6000与BGE公司制造的20kV/30-Mfd、40kV/12-Mfd及25kV/12-Mfd的锤击器(脉冲发生器)相连系的探测装备,相继投进了市场,获得了较高的市场据有率。

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