浅谈高压电缆探伤的方法

2011-10-09王金峰

中国科技信息 2011年2期

关键词：电桥闪络音频

王金峰

辽河油田公司电力集团检试工区 124000

浅谈高压电缆探伤的方法

王金峰

辽河油田公司电力集团检试工区 124000

本论文针对高压电缆在运行中可能发生的各种故障，运用低压脉冲法、闪络法及声测法等方法找出电缆发生故障的具体位置，从而对电缆尽快进行处理，恢复供电。

高压电缆在运行的过程中可能发生各种故障，如单相接地、多相短路接地、断线及闪络性故障、电缆头爆炸等。对于电缆终端头的故障一般易于发现，而对于哪些埋在地下或电缆沟内的电缆故障，有时不易发现，而供电又需要尽早找出电缆故障的部位，以便尽快处理。

1.故障性质的确定

电缆故障的探测方法取决于故障的性质，因此探测工作的第一步就是要判明故障的性质。一般情况下电缆故障分为五种类型：接地故障（分为高阻和低阻）、短路故障、断线故障、闪络性故障、混合型故障。

判断电缆故障性质，一般多采用1000V或2500V兆欧表及万用表进行测量，判断方法如下：

1）首先在任意一端用兆欧表测量电缆各芯对地绝缘电阻值，判断是否有接地故障。

2）测量各芯间的绝缘电阻，判断有无相间短路故障。

3）如测得绝缘电阻为0，可应用万用表测量各相对地或各相间的电阻，判断是低阻故障还是高阻故障。

4）因为运行中有可能发生断线故障，所以还应作电缆导通性的检查：在一端将A、B、C三相短路但不接地，在另一端用万用表测量各相间是否完全通路，相间电阻是否完全一致。相间电阻不一致时，应用电桥测量各相间电阻，检查有无低阻断线故障。

2.测量故障点的位置

电缆故障的性质确定后，要根据不同的故障，选择适当的方法测出电缆故障点的位置，这就是故障测距。由于仪表精度及电缆敷设路径测量的误差影响，往往测距只能判断出故障点可能的地段，找到可能的地段后还应采取其他检测首段精确确定故障点的位置，这就是故障定位。常见的测距方法有电桥法、低压脉冲法、闪络法等，定位方法有声测法及音频感应法等。

2.1 电桥法

电桥法原理是将被测电缆故障相与非故障相短接，电桥两臂分别接故障与非故障相，调节电桥两臂上的可调电阻器，使电桥平衡，利用比例关系和已知的电缆长度就能得出故障距离。电桥法比较简单，精确度较高，但必须知道电缆准确长度。一般的高阻和闪络性故障由于故障电阻很大、电桥电流很小而不易探测，不适于用该方法来测距。同时该方法也不能测量三相短路故障。

2.2 低压脉冲法

低压脉冲法探测电缆故障点的原理是由一起的脉冲波送到故障电缆的故障相上，脉冲沿电缆线芯传播，当传播到故障点时，由于故障点电缆的波阻发生变化，因而有一脉冲信号被反射回来，用示波器在测试端记录下发送脉冲和反射脉冲之间的时间间隔，即可算出测试端距故障点的距离。此方法用于电缆的低阻、短路及断路故障，但不能用于测量高阻与闪络性故障。

2.3 闪络法

闪络法测量基本原理与低压脉冲法相似，也是利用脉冲波传播时在故障点产生反射的原理。测量时，在电缆上加上一直流高压或冲击高压，使故障点放电而形成一突跳电压波，此突跳电压波在电缆内从测试端到故障点之间来回反射，用闪络测试仪测出两次反射波之间的时间，从而计算出故障点的位置。

2.4 声测法

声测法的原理是利用专用电缆测试高压信号发生器，把10kV左右的直流电压周期地加到电缆上，使故障点反复击穿放电，同时产生机械振动；在地面上采用高灵敏度的声电转换器，将振动波转换成电信号进行放大处理后，用二级还原成声音或用仪表显示声音的强弱，声音最强处即为故障点。利用这种原理可以十分准确地对电缆故障进行定点。该方法主要用于高阻与闪络性故障、金属性短路故障及除接地电阻小于50欧的接地故障外的低阻故障。该方法不适用于低阻故障（接地电阻小于50欧）的原因是：若故障点电阻太低，放电能量就很小，声音信号就难以采集。

2.5 音频感应法

音频感应法定点的基本原理：探测时用1千赫的音频信号发生器向待测电缆通音频电流，发出电磁波；然后，在地面上用探头沿被测电缆路径接收电磁场信号，并将之送入放大器进行放大；而后，再将放大后的信号送入耳机或指示仪表，根据耳机中声响的强弱或指示仪表指示值的大小而定出故障点的位置。

音频感应法应用范围：音频感应法一般用于探测故障电阻小于10欧的低阻故障。在电缆接地电阻较低时，故障点放电声音微弱，用声测法进行定点比较困难，特别是金属性接地故障的故障点根本无放电声音而无法定点。这时，便需要用音频感应法进行特殊测量。用音频感应法对两相短路并接地故障，以及三相短路或三相短路并接地故障进行测试，都能获得满意的效果，一般测寻所得的故障点位置之绝对误差为1～2米。其他类型故障，如一相或两相断线、单相接地等故障位置，若采用特殊探头，也能用音频感应法准确地测出来。