1 傳統(tǒng)的電纜故障檢測方法
1.1 測量電阻電橋法
此方法幾十年來幾乎沒有什么變化。對于短路故障、低阻故障,此法測起來甚為方便。電橋法是利用電橋平衡時,對應橋臂電阻的乘積相等,而電纜的長度和電阻成正比的原理進行測試的。
1.2 低壓脈沖反射法
低壓脈沖法也稱時域反射法(TDR),指脈沖反射儀在不通過高壓沖擊器的情況下,獨立測量電纜的低阻與斷路故障。
1.3 脈沖電壓取樣法
脈沖電壓取樣法又稱沖擊高壓閃絡法,是一種用于測量高阻泄漏與閃絡性故障的測試方法。首先將電纜故障在直流或脈沖高壓信號下?lián)舸缓笸ㄟ^記錄放電脈沖在測量點與故障點往返一次所需的時間來測距。脈沖電壓法主要有直流高壓閃絡(直閃法)與沖擊高壓閃絡(沖閃法)兩種方法。
1.4 電纜故障定點的傳統(tǒng)方法
?、俾暅y法
此方法是利用故障點在高壓沖擊時的擊穿放電聲音進行精確的定位。
②聲磁同步法
在向電纜施加沖擊直流高壓使電纜故障點放電時,會在電纜周圍產生脈沖磁場。在聲測定點時接收到脈沖磁場信號即可認為放電聲音是電纜故障點發(fā)出的。
③音頻感應法
此法一般用于檢測低阻故障。其原理是:用1kHz的音頻信號發(fā)生器向待測電纜注入音頻電流,使電纜發(fā)出電磁波,在地面上接收電磁場信號,并放大,再送入耳機或指示儀表,根據(jù)聲響強弱或指示儀表值的大小來確定故障點的位置。
2 目前電纜故障檢測的新方法
2.1 電纜故障測距的方法
①實時專家系統(tǒng)
專家系統(tǒng)就是一個具有智能特點的計算機程序,它的智能化主要表現(xiàn)為能夠在特定的領域內模仿人類專家思維來求解復雜問題。因此,專家系統(tǒng)必須包含領域專家的大量知識,擁有類似人類專家思維的推理能力,并能用這些知識來解決實際問題。
?、诶靡蚬W對電力系統(tǒng)故障定位
因果網絡中有4類節(jié)點狀態(tài)、征兆、假設、起始原因。狀態(tài)節(jié)點是表達領域中某部分或某功能的狀態(tài),如斷路器跳閘;征兆節(jié)點是表達狀態(tài)節(jié)點的征兆,如斷路器跳閘的征兆是保護動作:假設節(jié)點是表達研究系統(tǒng)的診斷假設,如發(fā)生線路故障的假設;起始原因節(jié)點是表達引起故障的最初原因。各類節(jié)點之間可形成對應的基本關系。
?、坌〔ㄗ儞Q應用在電纜故障測距中
小波分析是幾個學科共同發(fā)展的結晶,這幾個學科是數(shù)學、信號處理以及計算機視覺。小波分析在數(shù)學上是用小波的原型函數(shù)來實現(xiàn)的,其中原型函數(shù)可以看成是帶通濾波器,因此小波分析也可以通過濾波器來實現(xiàn),其關鍵是尋求具有恒定相對帶寬的濾波器組,而這正是信號處理中濾波器組理論的核心內容。
2.2 電纜故障定點的新方法
?、偃斯ど窠浘W絡
人工神經網絡(ANN)是以計算機網絡系統(tǒng)模擬生物神經網絡的智能計算系統(tǒng)。網絡上的每個結點相當于一個神經元,經可以記憶(存儲)、處理一定的信息,并與其他結點并行工作。求解一個問題是向人工神經網絡的某些結點輸入信息,各結點處理后向其它結點輸出,其它結點接受并處理后再輸出,直到整個神經網工作完畢,輸出最后結果。
?、贕PS(全球定位系統(tǒng))行波故障定位
傳統(tǒng)的高壓輸電線路故障定位主要基于阻抗算法,這種算法對于高阻接地、多端電源線路、直流輸電線路等情況存在明顯的不適應,通常在實用中其故障定位精度100km)難以滿足尋線要求。
?、鄯植际焦饫w溫度傳感器(FODT)
光纖傳感的基本原理是,當光在光纖中傳輸時,光的特性(如振幅,相位,偏振態(tài)等)將隨檢測對象的變化而變化。
因此,光從光纖中射出時,光的特性己得到了調制。通過對調制光的檢測,便能感知外界的信息。
3 電纜故障檢測實例
3.1高阻故障的處理
有一根全長為150m的電纜,判斷為高阻故障,高壓脈沖采集波形顯示故障點在80m處,經過處理分析原來是電纜被支架碰破外皮,溝內潮濕,長時間后造成絕緣破壞,短路接地放電。
3.2 電纜存在兩個故障點的故障處理
某大樓電源進線為低壓聚氯乙烯電纜,全長130m多,故障相對地絕緣電阻為80Ω,用低壓脈沖采集波形后,分析波形在距始端較近處。用高壓脈沖測試,波形不理想,不能斷定其具體位置。
探明路徑后,用定點儀循路徑檢測,在距始端30m處,聲測法聽到較強的放電聲,挖開后電纜外皮及鋼甲在此處銹蝕斷裂,但主絕緣未遭破壞,處理好鋼甲后,電纜絕緣仍很低,隨后繼續(xù)查找,用定點儀在距鋼甲斷裂5m處聽到較弱的放電聲,挖開電纜,發(fā)現(xiàn)三相已斷開,短路接地。象這種有兩個以上的故障點的電纜查找起來比較麻煩。
3.3 故障點放電不充分事故的處理
有的電纜在用低壓脈沖定點后,用高壓脈沖法在故障點周圍卻聽不到放電聲,如某分廠的電源電纜,相間絕緣電阻都為零,相對地47Ω,屬三相短路并接地。用低壓脈沖法測故障在276m處,但聲測法卻聽不到,這種情況應該用音頻電流感應法,即在另端用路徑儀發(fā)生音頻振蕩信號,用接收器耳機來接收音頻信號,在距發(fā)射端57m處音頻信號中斷,和用低壓脈沖法在另端測試的276m距離基本吻合。
挖開地面后,發(fā)現(xiàn)故障點就在此處,電纜被一蒸氣管道井的漏蒸氣長期高溫熏烤而致絕緣損壞。這種情況不能采用聲測法的原因是故障點大面積受潮或故障點大面積放電,由于放電爬距過長,能量不集中,電弧不足以使故障點形成瞬間短路導致的,這是故障點放電不充分的表現(xiàn)。