企業(yè)電纜因短路、過負(fù)荷運(yùn)行、絕緣老化或外力作用等原因造成短路、接地故障。本文針對(duì)電纜不同故障方式提出相應(yīng)故障定位方法。
1.電纜故障種類
當(dāng)運(yùn)行中的電纜發(fā)生故障時(shí)，首先判別故障的種類。電纜故障種類大致可以分為三種：接地故障、短路故障、斷線故障、斷線及接地故障。其故障類型常見的有以下幾方面：
?、偃倦娎|單相或兩相接地。
?、诙嚅g短路。
?、廴嚅g短路。
?、軉蜗鄶嗑€或多相斷線。
判別電纜故障性質(zhì)時(shí)，首先采用兆歐表法對(duì)故障電纜線路進(jìn)行判定，測(cè)量電纜相間及相與地之間的絕緣電阻，根據(jù)阻值判定電纜是否斷線、短路、接地等。測(cè)量的斷線的方法是將電纜兩相電纜的一頭短接，在電纜另一端進(jìn)行阻值測(cè)量，得出結(jié)果。短路及接地故障，是將非檢測(cè)相接地，然后用高壓搖表對(duì)檢測(cè)相進(jìn)行電阻測(cè)量，根據(jù)阻值情況，判斷電纜是短路故障（一般阻值為零）、低阻故障、還是高阻故障。
2.電纜故障點(diǎn)排查方法
確定好電纜故障類型后，采取相應(yīng)的排查方法，對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行定位，是電纜故障處理中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，下面由簡(jiǎn)到繁介紹幾種方法：
2.1感官搜尋法
當(dāng)運(yùn)行中的電纜發(fā)生故障造成斷路器報(bào)警動(dòng)作后，先用兆歐表測(cè)量判斷電纜故障類型，電纜遙測(cè)為短路或低阻故障時(shí)，表明電纜已經(jīng)擊穿，此類事故暴露較為明顯，如果電纜敷設(shè)方式及位置便于人員進(jìn)入觀察，且距離不是很長(zhǎng)時(shí)，可采用感官搜尋法，即采用眼觀、手摸、鼻聞等方式進(jìn)行逐步排查，重點(diǎn)對(duì)電纜終端頭、中間頭部位進(jìn)行排查?？稍谳^短時(shí)間內(nèi)迅速找到故障點(diǎn)。
2.2分割查找法
分割查找法是將故障電纜線路分段，此方法用于電纜敷設(shè)路線較長(zhǎng)，中間有串聯(lián)設(shè)備或電纜頭采用高壓插頭連接方式的場(chǎng)合，可以起到縮小排查范圍，減小排查難度的作用。
2.3電橋法
電橋法就是雙臂電橋測(cè)出電纜芯線的直流電阻值，再準(zhǔn)確測(cè)量電纜實(shí)際長(zhǎng)度，按照電纜長(zhǎng)度與電阻的正比例關(guān)系，計(jì)算的故障點(diǎn)。用電橋法測(cè)尋單相或兩相低阻接地故障，原理接線如圖一所示。在三相電纜中，將一相絕緣損壞的纜芯和另一相完好的纜芯，兩者的一端以跨接線相連，將兩者的另一端與電源的兩級(jí)相接，若已知電纜的長(zhǎng)度為L(zhǎng)電纜的全部纜芯的截面和材料都相同，則當(dāng)電橋平衡時(shí)，有如下關(guān)系：
R1/R2=(2L-X)/X (1)
X=2LR/(R1+R2) (2)
如果將已損壞的纜芯也完好的纜芯在電橋上的位置互相調(diào)換，當(dāng)電橋平衡時(shí)，有如下關(guān)系：
圖1 用電橋法測(cè)量但想地租接地故障接線圖
采用電橋法時(shí)應(yīng)保證測(cè)量精度，電橋連接線要盡量短，經(jīng)徑要足夠大，與電纜芯線連接要采用壓接或焊摟，計(jì)算過程中小數(shù)位要全部保留。
2.4測(cè)聲法
所謂測(cè)聲法就是根據(jù)故障電纜放電的聲音進(jìn)行查找，該方法對(duì)于高壓電纜芯線對(duì)絕緣層閃絡(luò)放電較為有效。當(dāng)電容器C充電到一定電壓值時(shí)，球間隙對(duì)電纜故障芯線放電，在故障處電纜芯線對(duì)絕緣層放電產(chǎn)生"滋、滋"的火花放電聲，再在雜噪聲音最小的時(shí)候，借助耳聾助聽器或醫(yī)用聽診器等音頻放大設(shè)備進(jìn)行查找。查找時(shí)，將拾音器貼近地面，沿電纜走向慢慢移動(dòng)，當(dāng)聽到"滋、滋"放電聲最大時(shí)，該處即為故障點(diǎn)。使用該方法一定要注意安全，在試驗(yàn)設(shè)備端和電纜末端應(yīng)設(shè)專人監(jiān)視。原理接線如圖二所示：
圖2 用聲測(cè)法找故障點(diǎn)接線圖
2.5電容電流測(cè)定法
電纜在運(yùn)行中，芯線之間、芯線對(duì)地都存在電容，該電容是均勻分布的，電容量與電纜長(zhǎng)度呈線性比例關(guān)系，電容電流測(cè)定法就是根據(jù)這一原理進(jìn)行測(cè)定的，對(duì)于電纜芯線斷線故障的測(cè)定非常準(zhǔn)確。測(cè)量電路如圖4所示，使用設(shè)備為1～2kVA單相調(diào)壓器一臺(tái)，0～30V、0.5級(jí)交流電壓表一只，0～100mA、0.5級(jí)交流毫安表一只。 接線圖如圖三所示：
圖3 電容電流測(cè)定電纜故障點(diǎn)接線圖
測(cè)量步驟：
①首先在電纜首端分別測(cè)出每相芯線的電容電流(應(yīng)保持施加電壓相等)Ia、Ib、Ic的數(shù)值。
?、谠陔娎|的末端再測(cè)量每相芯線的電容電流Ia′、Ib′、Ic′的數(shù)值，以核對(duì)完好芯線與斷線芯線的電容之比，初步可判斷出斷線距離近似點(diǎn)。
③根據(jù)電容量計(jì)算公式C=1/2πfU可知，在電壓U、頻率f不變時(shí)C與I成正比。因?yàn)楣ゎl電壓的f(頻率)不變，測(cè)量時(shí)只要保證施加電壓不變，電容電流之比即為電容量之比。設(shè)電纜全長(zhǎng)為L(zhǎng)，芯線斷線點(diǎn)距離為X，則Ia/Ic=L/X，X=(Ic/Ia)L。
測(cè)量過程中，只要保證電壓不變，電流表讀數(shù)準(zhǔn)確，電纜總長(zhǎng)度測(cè)量精確，其測(cè)定誤差比較小。
電纜故障排查的方法還有脈沖測(cè)量法燒穿法直流高壓閃絡(luò)測(cè)量法沖擊高壓閃絡(luò)測(cè)量法，但文中提到的方法均為易操作、快捷、準(zhǔn)確的幾種，所需設(shè)備基本為冶金企業(yè)一般具備的，所以較為經(jīng)濟(jì)適用。
