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因施工工藝不良產生多點故障的電纜故障探測
時間: 2022-10-11 15:02
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查找電纜故障時，最好用電纜故障測試儀判斷故障距離，先丈量一下故障點的大致位置，這樣可減少故障定點所花費的時間，提高電纜故障的修復速度。
一、故障線路情況描述及故障性質診斷
線路名址:職業學院兩線路 電壓等級:380V
絕緣類型:PVC 絕緣 電纜全長:519m/604m
電纜敷設情況如圖2-1所示，這兩條電纜是為學院實習車間與機械廠生產車間供電的電纜。兩條線路在敷設時，由于搶工程進度，沒有遵守電纜的施工規程，動用了鏟車，使電纜多處受傷，簡單處理后投人了運行，在運行中發生了接地故障。
圖2-1電纜敷設示意圖
故障發生后曾經用跨步電壓法查找故障點，在挖掘了多處后，找到向實習車間供電電纜的一個故障點。處理該點故障后，電纜的絕緣仍然很低，不能投入運行。
專業技術人員到達現場后，用兆歐表測試實習車間電纜線路的絕緣電阻為:A、C相對零相為20MΩ，B相對零相為0;用萬用表測試得:B相對零相為20kΩ。用兆歐表測試機械廠生產車間電纜線路的絕緣電阻為:三相對零相都為0;用萬用表測試得:A相對零相為11kΩ，B相對零相為54kΩ，C 相對零相為4kΩ。
二、電纜故障測試儀器
三、電纜故障測距與定位過程
1.實習車間線路的測試
在配電室，首先通過A、C相之間，用低壓脈沖法測得電纜的全長為519m，波形如圖 2-2所示。
根據電纜多處受傷的現實情況，在向電纜中施加高壓脈沖時，電壓是從小到大試著一點一點地提高的，在3000V時，電壓表指針的擺動和測距儀的波形都表示故障點已充分放電。為保證放電的能量，選用的是10μF的電容。
圖2-2 電纜全長波形
圖2-3 電纜故障波形
挖開后，處理完故障點，恢復供電。
2.機械廠生產車間線路的測試
同樣在配電室，通過 A、B相間測得電纜的全長為 603.7m，如圖 2-4 所示。
把零相和電纜的鋼鎧連接后，用GDBN-G20向A相和零相之間施加高壓脈沖，用脈沖電流法測得電纜的故障距離為591.6m，如圖 2-5 所示。
把零相和電纜的鋼鎧連接后，用GDBN-G20向A相和零相之間施加高壓脈沖，用脈沖電流法測得電纜的故障距離為591.6m，如圖 2-5 所示。
處理完故障點1后，重新測試電纜的絕緣，發現A相對零相絕緣恢復至1MΩ、 B相對零相仍為54kΩ、C相對零相仍為4kΩ，說明電纜還存在其他的故障點。
圖2-4 電纜全長波形
圖2-5 電纜故障波形
同故障點1一樣，由于路徑比較明確，并且距離比較近，尋找故障點2的過程也十分輕松。故障點2也是外力破壞引起的。
把電纜從故障點2處鋸開后，沒有做中間接頭，直接在鋸開處向機械廠方向測電纜的絕緣電阻為:A相對零相為100MΩ，B相對零相為 2MΩ，C 相對零相為 80kΩ,說明電纜仍存在其他的故障點。
于是在故障點2處又用脈沖電流法通過C相對零相測試，得故障距離為295.8m，波形如圖2-7 示。但在向C相和零相之間施加高壓脈沖時發現，當脈沖電壓低于5k時，故障擊穿不太充分，得到的脈沖電流波形也非常亂。當提高脈沖電壓至6kV時，才得到圖 2-7 所示的波形。
圖2-6 電纜故障波形
圖2-7 電纜故障波形
圖2-7 電纜故障波形
尋找故障點3的過程比較漫長。原因之一是:圖2-7所示的脈沖電流波形不太典型，虛光標位置不容易準確標定，是單純依靠經驗放置的，也就是說，測距所得295.8m的故障距離具體會有多大的誤差，當時也不敢確定。原因之二是:現場的風很大，風把探頭和探頭的引線吹得亂動，對儀器的干擾很大，使得多次從故障點3的上方經過，都沒發現故障點。原因之三是:295.8m 不是一個靠目測就能比較精確得到的距離，剛開始定點時，選擇定點的范圍比較大，移動探頭的跨度也比較大，而且故障點處的土質比較松軟，放電聲音傳播的比較近，雖多次經過故障點，但都沒有把探頭放置到放電聲音能傳播到的范圍內。
因為電纜的路徑比較清楚，從故障點2處到機械廠這段電纜，中間沒有預留，電纜是直線敷設的。于是用米尺從故障點2處往機械廠方向丈量，找到了296m處，把探頭放置在該處，儀器收到了放電的聲音波形，在風的間歇時間段，左右兩三米范圍內小跨度移動探頭，很快就找到了聲磁時間差最小的位置。
挖出電纜后發現，故障點處電纜曾在施工時被大面積破壞過，當時做過一定的修復，電纜內有大量的水，金屬護層的斷裂處有放電的痕跡。修復該處后，電纜的三相絕緣都恢復到100MΩ以上。
測試體會:
1.電纜敷設時一定要遵守電纜的施工工藝規程，否則就可能給運行帶來一定的麻煩。
2測試機械廠電纜時，曾一度懷疑高壓脈沖會傷害電纜，持續測試下去可能會連續不斷產生新的故障點，直到電纜完全報廢，但當修復完第三處故障，絕緣恢復至100MΩ 后，才相信了只要有放電的故障點存在，高壓脈沖就不會傷害電纜這個理論。
3.查找故障時，最好能根據故障距離，先丈量一下故障點的大致位置，這樣可減少故障定點所花費的時間，提高故障的修復速度。
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