电缆故障检测系统（精选12篇）
电缆故障检测系统 第1篇
1 该系统具有一下功能
1.1 短路测试——精确检测电缆芯线之间是否有短路现象及短路点的具体位置
1.2 短路测试——精确检测电缆芯线之间是否有断路现象及断路点的具体位置
该系统具有测试芯线数目多、测试距离长、测试准确、方便、快捷的特点。
1.3 系统基本组成框图
图1为系统基本框图,本系统以8051单片机为核心,配以多选二开关阵列辅助测量。整个过程只需单端测量即可,方便快捷。
2 断路故障的检测及断路点的定位
2.1 断路故障的检测
检测原理:假设检测系统在甲地(首端),将电缆末端所有芯线短路,芯线首端接开关阵列,由单片机控制开关阵列从某一芯线输入电信号,其余芯线扫描读取该信号,若某一芯线不能读取该信号,说明此芯线断路。
检测过程:如图2,8051单片机模拟开关IC1的1IN、2IN管脚输入检测信号,向IC2、IC3输入选通控制信号,以控制IC2、IC3实现各芯线的选通功能。待检测芯线分别接入IC2、IC3的各个接口端。当1IN为高电平,2IN为高电平时,IC1的开关1、3导通,(其中A管脚图3的A点,此信号通过开关1输入)检测信号依次从某条芯线输入,从其他各条芯线扫描读取,OUT脚对读取的检测信号放大整形输出给CPU进行处理。若不能读取到某条芯线的信号,说明该芯线断路。(见图2)
2.2 断路点的定位
如图3为故障点检测电路原理图,以IC1为核心构成的正弦波振荡电路,振荡频率1.6k Hz。IC2做为跟随器使用,提高带负载能力,两个二极管起到自动稳幅的效果。输出变压器在检测短路故障点时使用,检测断路故障点时不用。
检测方法:将有断路故障的电缆芯线的一端接入A点,将一个盒式录音机的放音磁头靠近此电缆线,打开收音机,将其沿着电缆线移动,录音机中可以听到音频信号。到断路点以后,音频信号无法传来,录音机中听不到音频信号,这样就可以判断出断路点的位置,需注意的是:当检测多芯线缆某一根断路故障时,其余芯线最好接地,以减小分布电容的影响。(见图3)
3 短路故障的检测及短路点的定位
3.1 短路故障的检测
原理:将电缆所有芯线的一端全部断开,然后由单片机8051控制与芯线另一端相连的开关阵列,依次从某一条芯线输入信号,从其余芯线扫描读取该信号,若其中某条芯线能够读取该信号,则该两条芯线之间短路。
检测过程具体分析可参考断路故障检测方法,此处从略。
3.2 短路点的定位
如图3,将有短路故障的两根电缆芯线分别接入B、C处,仍用录音机磁头靠近故障电缆线,并沿着电缆线移动,录音机中可以听到音频信号。到短路点以后,则听不到音频信号,这样可以判断出短路点的位置。
上述判别多芯电缆断路及短路的方法简单实用,经过非预埋在地下的电缆和导线测试,效果更好。
摘要：针对多芯电缆的常见故障,设计一种利用单片机8051为核心的故障检测系统,可检测多芯电缆常见故障并迅速、准确定位故障点。
航空电缆故障智能检测仪的设计 第2篇
航空电缆故障智能检测仪的设计
本文介绍了一种基于工控机和LabVIEW的航空电缆故障智能检测仪的硬件和软件的设计.该仪器利用工控机系统的强大功能,结合检测电路等相应的.硬件,利用LabVIEW软件平台,用功能强大的软件来完成数据库查询、数据分析、结果显示和存储,并给出电缆连接关系.仪器采用了现代化设计思想和手段,检测速度快、可靠性高,有效地解决了航空电缆检测效率低的难题.
作 者：张海兵 程文 孙金立 袁英民 陈新波 Zhanghai-bing Cheng wen Sun jin-li Yuan ying-min Chen xin-bo 作者单位：海军航空工程学院青岛分院,山东,青岛,266041 刊 名：科技信息（科学・教研） 英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 年，卷(期)： “”(15) 分类号：V2 关键词：航空电缆 检测 数据库 LabVIEW电力电缆故障分析与故障点定位研究 第3篇
在现代经济飞速发展的今天，电力承担着能源传输的重要任务，而电缆则是连接电网设备的主要形式。随着电力需求的增长，电力电缆应用日益广泛，然而由于产品质量、制造工艺、电缆中间及终端头的制作工艺（新增）等各项问题，电力电缆时常出现故障，对生产经济带来巨大损失。为了进一步减少电力电缆故障出现率，就必须提前对故障点进行精确定位，迅速排出（除）故障，减少经济财产损失。
一、电力电缆故障概述
1.故障类型 电力电缆对我国电力传输至关重要，然而由于各种内外因素，总是会出现电力电缆故障情况。由于导致故障的因素不同，出现故障的类型也有所差异，具体包括以下几种：（1）根据电力电缆故障表面现象来看，分为开放性和封闭性故障；（2）依据故障表现位置分为接头故障和电缆本体故障两类；（3）按照电力电缆接地情况不同出现接地、相间与混合三类故障现象；（4）从电力电缆的电阻性来看，包括断线、混线以及混合故障，而这里的混合故障又被细分为高阻故障、低阻故障和闪络性故障三类。由此可见，电力电缆故障的类型复杂多样，而导致这些故障的原因也各不相同，需具有针对性的进行分析，才能更好的对故障点进行定位。
2.导致故障的原因 造成电力电缆故障的原因往往不是单一的，而是多个因素共同作用形成的，如果不及时进行处理，会导致故障事故频繁发生，造成严重的经济财产损失。而对导致电力电缆故障原因的分析总结，发现主要包括以下几方面：
（1）机械损伤造成故障。据相关数据统计发现，导致电力电缆故障的众多因素中，机械损伤占57%，居首位。机械损伤相对于其他故障原因更易区分识别，主要是因为它主要是来自外力的影响，如：土地下沉和滑坡等自然外力的过大拉力，导致电力电缆接口或本体出现断裂损伤、城市建设频繁使电力电缆直接损伤、施工过程中由于机械的牵引力过大也可能导致电力电缆中间接头处断裂。（2）绝缘受潮致使故障。这一造成电力电缆故障的因素多发生在直埋的电缆接头处，主要是电缆制作工艺不够精良，或是电力电缆所处环境潮湿的原因，使得电缆接头处出现水分入侵的现象，将电缆接头处的护套符石出现裂纹，都会导致电缆绝缘度下降出现故障。（3）过电压因素。一般来说，电气设备对地绝缘只能承受相应的电压，多在几十伏到百余伏间。而由于各种因素影响，电气设备绝缘电压都会升高，且往往超过正常数值范围很多，尽管持续时间较短，但也会幸福（是否写错）线电气电缆绝缘闪络或是被击穿的现象。这也就是通常所说的过电压，瞬间的高位电压能够给电力电缆带来较大破坏，造成故障影响电力正常传输。
当然除了上述造成故障的因素外，还有其他因素，如：绝缘老化、产品质量缺陷、过热等，具体见下图所示：
二、电力电缆故障点定位方法分析
1.声磁同步法
当电力电缆出现过电压情况时，故障点被击穿很容易出现电弧，释放声波产生一定的震动，电缆本体也会同时向周围辐射冲击电磁波。为了精确的定位故障点，采用磁性天线可以很好的接收电磁波并将其放大以驱动电压表，电力电缆被击中一次，电压表的指针就会产生一次摆动。通过这一原理，在电力电缆故障点附近，通过观察电压表指针摆动和听电击声音，80%的可能就能判断故障点在这附近。当然这一方法也不是万能的，它对低阻或是金属性接地故障，或是故障点出现在长管内的情况不适用，容易出现误判。
2.声测法
这一电力电缆故障点定位方法主要适用于高阻或是闪络性故障，尤其是高压电缆绝缘层的检查多采用这一方法。它的原理是对电缆故障施加高压，强迫将故障点击穿出现放电情况，这时故障点间隙就会出现机械振动声音，传到地面后造成“啪、啪”声响，通过声音可以十分准确的对故障点进行定位。但是由于出现的声音容易受到外界干扰，因此也存在一定问题。
3.跨步电压法
跨步电压法的使用，主要是通过故障与接脉冲直流电源间，当电流经过故障点时，就会产生一跨步电压，通过定位仪探针就可以进行故障点定位。如：当接近故障点时电位差就会急速增大，在故障点出（处）达到最大值，使信号出现由大到小，再到大的变化过程。当2根定位仪探针在故障点正上方且距离相等时，电位指针指向零，就是故障点的位置。
4.音频感应法
音频感应法是进行电力电缆故障点定位最常使用的方法，多用于电阻小于10Ω的低阻故障的故障点定位，无论是两相短路、三相短路并接地，或是三相短路都可以对故障点进行精确定位。在进行故障点定位时，使用1KHZ音频信号发生器向待检测的电缆通音频电流，并产生电磁波，由地面探头进行电磁信号接收，再将其放大后传输至耳机。根据耳机内电磁信号的强弱来判定故障点的位置，当探头在电力电缆故障点前移动1-2m时，音频信号就会终端，由此判断出信号最强的地方为电力电缆的故障点准确无误。
三、结语
综上所述，电力电缆对于电力正常传输具有重要影响，而由于各种各样的因素导致电力电缆经常出现故障，造成巨大的经济财产损失。为了有效的控制电力电缆故障发生率，必须掌握成熟的电力电缆故障点定位技术，能够及时有效的对故障点位置进行确定，迅速排除相关因素，确保电力传输的正常进行。因此，在现有的故障定点技术基础上，应该进一步深入研究，为保障电力行业的发展提供基础保障。
（作者单位：南乐县供电公司）
作者简介
第一作者：袁伟新，男，河南南乐县人，汉族，大专学历，（南乐县供电公司，营销部，电力电缆方向）
第二作者：李敬川，（南乐县供电公司，运维部）
供电电缆故障检测与处理 第4篇
1. 供电电缆产生故障的主要原因
(1) 机械损伤:由于相关工作人员在安装和敷设电缆时, 不小心造成的机械损伤, 以及安装后, 在靠近电缆路径附近进行安装和敷设作业, 从而导致供电电缆产生一定程度的机械损伤。与此同时, 由于检修人员没有及时发现和处理电缆的机械损伤问题, 从而导致保护电缆的外部材料受到空气中水气的侵入, 进而导致供电电缆出现机械损伤故障, 从而影响电力系统的正常运作。
(2) 内部绝缘介质老化变质:受整个电力系统运作的影响, 电缆绝缘介质内部气隙在整个电厂运作的情况下, 会产生游离现象, 从而导致绝缘介下降。同时, 当绝缘介质产生电离时, 介质内部的气隙中会产生臭氧, 从而腐蚀电缆的绝缘介质, 而绝缘介质当中的水分会使得绝缘纤维产生水解, 从而导致电缆的绝缘下降[1]。由于气候温度的不同, 过高的温度也会引起绝缘的老化和变质。
(3) 化学腐蚀:由于电缆安装和敷设地区的土壤当中含有腐蚀性较强的酸、盐、碱等化学物质, 以及电缆路径附近存在化工厂或煤气站点, 从而导致电缆外部的铠装和金属 (一般采用铅或铝) 护套被腐蚀, 使得电缆出现麻点、穿孔、开裂等故障预兆现象, 进而直接导致电缆故障的产生。
(4) 设计和制作工艺不良:由于电缆设计相关人员在设计电缆敷设图时, 没有充分考虑电缆敷设的实际环境, 从而导致电缆敷设技工、接头拙劣, 电缆分布设计不周密等问题的产生。同时, 由于电缆安装敷设工作人员对材料选用不当, 并且不按照国家相关标准进行安装和敷设, 从而导致电缆故障的产生。
(5) 过电压:由于大气中的电压过大和电缆内部过电压, 以及电缆本身存在一定的缺陷, 从而导致电缆故障的产生。该种故障一般发生在夏季和雷雨天气。
2. 供电电缆故障类型
(1) 低电阻接地或短路故障:当电缆线路波阻抗值低于10Z0且导体连续性良好时, 供电电缆便会出现低电阻接地或短路故障。而常见的低电阻接地或短路故障类型主要有两相短路、单相接地、三相短路接地、两相短路接地等。
(2) 高电阻接地或短路故障:当电缆线路波阻抗值大于10Z0且芯线良好时, 供电电缆便会出现高电阻接地或短路故障。而常见的高电阻接地或短路故障类型主要有两相短路、单相接地、三相短路接地、两相短路接地等[2]。
(3) 开路故障:虽然电缆各相导体的绝缘电阻都符合规定, 但是, 由导体连续性试验证明, 有一相或数相导体不连续, 或者虽未断开但工作电压不能顺利的输送到终端, 或者虽然终端有电压输送到, 但是电缆负载能力较差, 从而导致电缆开路故障的产生。常见的开路故障类型有三相断线、两相断线、单相断线等。
(4) 闪络故障:在电压低和电缆绝缘良好时, 或者当电压升到一定高度时, 并且电压持续不下时, 会直接导致绝缘发生瞬间击穿现象, 从而导致供电电缆闪络故障的产生。常见的闪络故障类型有三相闪络、二相闪络、单相闪络等。
其按性质的不同可分为以下几种故障, 如图1-1所示
供电电缆故障性质分类图1-1
3. 供电电缆故障检测方法
(1) 驻波法:依据现有的微波传输原理[3], 充分利用传播线路的驻波谐振现象, 对出现故障的电缆进行测距, 该方法适用于低电阻接地故障和开路故障。
(2) 高压脉冲法:依据传输线的特征和抗阻反应回波变化现象, 给电缆芯线施加一定的电压, 并使其不被烧穿而产生放电。由于脉冲波会在电缆中传播和反射, 这时用数字示波器测出发射脉冲的位置比例, 并算出故障点的位置。该方法适用低阻击穿和各种电缆故障的检测。
(3) 低压脉冲法:依据传输线的特征和抗阻反应回波变化现象, 其可在电缆芯线上加入施加一定的脉冲讯号。由于脉冲讯号会在电缆中传播和反射, 这时用数字示波器测出发射脉冲的位置比例, 并算出故障点的位置。该方法主要适用于低阻击穿、短路、开路故障。但是, 该方法不适用于测量高阻与闪络故障。
(4) 故障点烧穿法:相关设备通过输入直流负电高压, 进而对故障点进行处理, 并使故障点产生电弧放电且碳化绝缘介质, 最终使其变成低电阻故障。该方法适用于高阻故障检测。
(5) 闪络法:依据传输线的特征和抗阻反应回波变化现象, 充分利用故障点瞬间放电而产生的多次反射波, 并在高压作用下进行放电。该方法主要适用于闪络性高阻故障和电缆的泄露性故障。
4. 供电电缆故障处理方法
4.1 注重电缆产品质量和施工质量
根据电缆的实际运用情况, 合理的选择电缆的型号;在选择电缆型号和采购电缆时, 应当注重电缆的质量, 确保主线芯的截面积满足电力系统运作的负荷要求, 从而避免电缆出现超负荷运作现象;电缆的护套应当采用塑料和金属铠装[4]。在电缆安装和敷设过程当中, 合理控制电缆的敷设路径, 尽量缩短敷设路线, 避免弯曲, 从而减少电缆机械损伤的概率;同时, 严格要求施工相关人员, 尽量减少施工过程中人为造成的机械损伤。而电缆的敷设方式应当采用管道、支架、或电缆沟进行敷设, 尽量不要采用直埋的敷设方式。合理的设计电缆架和电缆沟, 从而确保电缆的接头和端头满足敷设要求和安装质量, 而在选用接头和端头材料时, 尽量运用硅橡胶, 而对安装和敷设好的电缆, 应当严格按照国家相关标准进行施工和验收。
4.2 加强对供电电缆日常管理
(1) 对于运行很长时间的电缆进行合理的调度, 尽量避免其超负荷运作, 当其满足不了供电需求时, 应当及时进行更换, 并加强对供电电缆的日常管理, 从而确保整个电力系统的正常运行。
(2) 合理设计电缆终端之间的距离。由于电缆在运用过程当中极容易发热, 因此, 电缆在敷设时应当拉开终端头之间的距离, 同时, 还应当注重改善电缆的散热条件, 从而为电缆的运作提供良好的工作环境。最后, 对所有的供电电缆应当采取科学的、严格的隔离措施。
(3) 用专用仪器, 及时的、严格的检查电缆的接头和接地状态, 确保电缆的接头和接地状态良好, 并注意分析接地电阻的变化情况, 从而掌握其变化规律。
(4) 及时对电缆的关键部位的温度进行监测[5]。利用红外线测温仪, 及时对电缆的关键部位的温度进行监测, 同时做好相关的记录, 并根据电缆运作过程中温度变化的情况合理的调整检查周期。
(5) 做好全面的预防和交接工作。在电缆运作时, 对电缆进行科学的检测和监测, 及时解决电缆在运作过程中所产生的各种故障, 从而确保电缆发挥其正常的电力运输和分配作用, 并确保供电电缆顺利运作。在进行监测交接时, 应当对电阻附近的温度变化做好全面的记录, 才可将交接工作交由相关人员, 从而确保电缆的工作环境良好。
5. 结束语
总而言之, 供电电缆是整个电力系统中不可或缺的一部分。但其在实际运作过程当中会产生多种故障, 而检测其故障的方法主要有经典电桥法、驻波法、高压脉冲法、低压脉冲法、故障点烧穿法、闪络法等, 而要想更好的处理供电电缆的故障就必须要注重电缆产品质量和施工质量, 加强对供电电缆日常管理, 从而减少减电电缆故障的产生, 进而确保供整个供电系统的正常运作。
参考文献
[1]崔晋军.电力电缆故障定位方法研究及在线检测装置实现[D].华北电力大学, 2015.
[2]伏圣群.行波反射法电缆故障检测关键技术研究[D].哈尔滨理工大学, 2014.
[3]杨春宇.电力电缆故障分析与诊断技术的研究[D].大连理工大学, 2013.
[4]迟震.脉冲反射法电缆综合故障定位研究[D].哈尔滨理工大学, 2013.
电缆抢修故障案例分析 第5篇
一、抢修施工介绍
本抢修施工主要是对5.21事故中银前原料1#底配室电缆进行重新鉴定、恢复。本抢修施工特点:工期紧、相关方交叉作业多、有高空作业。本次抢修施工主要以最快速度抢修1#底配室电缆，争取尽快恢复正常生产。
二、抢修小组：
项目负责人：李春雷、顾华杰 协调负责人：李 彬（现场协调）安全负责人：郑希桐、李吉武（现场安全）材料负责人：庄中晓（备件材料准备）施工负责人：李永迪、刘 勇
施工人员 ：电工、建安公司、外委民工
三、抢修准备：
1、备件准备：
电 缆：动力电缆、控制电缆、照明电缆
连接管：16mm2、25mm2、35mm2、50mm2、70 mm2、95 mm2、120 mm2、150 mm2 线鼻子：35mm2、50mm2、70 mm2、95 mm2、120 mm2、150 mm2 灯 具：探照灯、三通防水灯头
材 料：高压绝缘自粘胶带、普通防水胶布
2、工具准备：
压线钳 2个 摇 表 2个 万用表 2个 套 筒 1套 锯 2只
电工工具 扳手、割刀等
四、安全确认:
1、提前学习进入施工现场注意事项，人员劳保护品穿戴整齐到达现场。
2、辨别、学习、预防现场危险源（触电、工具割伤、高空作业、高空落物等），班组安全员进行全程监护。
3、联系低配室停电，进行停电、测电、挂牌、监护等安全工作
3、拆除、敷设电缆装过程中，注意工具碰伤、割伤、高空作业、高空落物、交叉作业等安全隐患。
4、试车时、检查电气器件、线路、测量有无电，无关人员撤离现场，确保安全送电、生产工安全试车。
五、施工步骤：
1、对低配室进行停电、验电、挂牌、监护等工作。
2、现场检测、记录，需要备件型号、备件数量，准备备件。
3、备件运输到位、人员到位，做好安全检查、穿戴好安全带等
4、进行旧电缆辨识、绝缘测量；更换新电缆；找好电缆接头顺序（电缆有数字标号的根据数字标号顺序连接；没有数字标号的，对电缆进行测量校对连接）
5、处理电缆头—》连接电缆头—》测量电缆绝缘—》包扎防水处理电缆接头（先用高压防水绝缘胶带，再用绝缘胶带）。
6、对轻微破损电缆进行防水抱扎处理。
7、对电机进行绝缘测量，、记录；对损害操作箱进行器件更换。
8、送电试运行：检查电缆接头—》检查人员、设备安全事项—》检查电机情况—》通知送电试运行—》检测运行状态。
六、危险源辨识：
1、电缆的拆除、敷设、接线——触电伤害；危险等级 D级
2、电工工具应用——触电、工具划伤；
危险等级 D级
3、废旧件伤害——机械伤害；
危险等级 D级
4、粉尘——尘肺伤害；
危险等级 D级
5、高空作业—落物、跌落伤害
几种电缆故障的处理方法 第6篇
【关键词】电缆；故障；处理
电缆是工矿企业及各个用电量较大的单位的重要电气装备，它的应用较为广泛，在电缆的使用过程中，由于产品质量、环境、用电量较大，操作行为等原因，经常会出现故障及事故，因此，必须对故障进行有效的处理，运用科学的技术方法和措施。电缆是工矿企业及各个用电量较大的单位的重要电气装备，它的应用较为广泛，在电缆的使用过程中，由于产品质量，环境、用电量较大，操作行为等原因，经常会出现故障及事故，因此，必须对故障进行有效的处理，运用科学的技术方法和措施。
一、电缆头故障处理方法
1、终端头瓷套管碎裂的解决措施
户外电缆终端头瓷套管因外力损伤或雷击闪络等可能导致损坏。若三相瓷套管有1~2只损坏，可以更换瓷套管，可不把电缆头割去更换。有时即使三相套管全部损坏，但杆塔下没有多余电缆可用，也可用更换瓷套管的办法。其方法如下：把终端头出线连接部分夹头和尾线全部拆除；用石棉布包扎完好的瓷套管；把损坏的瓷套管用小锤敲碎，取去；用喷灯加热电缆头外壳上半部，使沥青胶全部熔化；用管扳子等工具把壳体内残留瓷套管取出；把壳体内绝缘胶清除，疏通至灌注孔的通道；清洗线芯上污物、碎片，并加清洁绝缘带；套上新的瓷套管；在灌注孔上装高漏斗，并灌注绝缘胶；在绝缘胶冷却之后，装上出线部分。
2、终端下部铅包龟裂的解决措施
这类缺陷一般发生在垂直装置较高的电缆头下面，在杆塔上的电缆较为多见。发生此类情况，应先鉴定它的缺陷程度。若还未达到全部裂开时，应采用用封铅加厚一层，或用环氧带包扎密封。采用环氧带包扎密封，操作时要保持对有电设备有相应的安全距离。包扎的用无碱玻璃丝带，涂刷环氧涂料，操作简便，较为实用。此方法也可用以处理电缆线路上出现的类似缺陷。诸如电缆铜包局部损伤、终端头封铅不良漏油等。缺陷处理后要进行耐压试验，以作绝缘鉴定。
3、电缆中间接头腐蚀的解决措施
制作电缆中间接头时，应将金属护套外的沥青和塑料带防腐层剥去一部分，制作后外露的部分护套和整个中间接头的外壳均要进行防腐处理。铅包电缆可涂沥青与桑皮纸组合（沥青层与桑皮纸间隔各两层）作为防腐层；铝包电缆，在铝包电缆钢带锯口处，要保留40mm 长的电缆本体塑料带沥青防腐层。铝包表面用汽油擦干净后，从接头盒铅封处起至钢带锯口处，热涂沥青一层，用聚氯乙烯塑料带以半重叠方式绕包两层，自粘性塑料带一层，再加上沥青、桑皮纸以组合防腐层。
4、终端头电晕放电的处理
三芯分支处距离小，在电场作用下空气出现游离而引起电晕放电，要增大绝缘距离。电缆头距电缆沟太近，且电缆沟较潮或有积水，电缆头周围温度升高而引起电晕防电，要排除积水，加强通风，保持干燥。因芯与芯之间绝缘介质的变化，使电场分布不均匀，某些尖端或棱角处的电场比较集中，在电场强度大于临界电场强度时，就会使空气发生游离而产生电晕放电。要把各芯的绝缘表面包一段金属带并把各个金属带相互连接在一起（即：屏蔽），能改善电场消除电晕。
5、电缆终端盒爆炸起火的处理
电缆末端与断路器、变压器等电气设备连接时，通常把接头置于终端盒内，以保证绝缘良好、连接可靠、安全运行。在终端盒出现故障时，使绝缘击穿，导致短路及爆炸，燃烧的绝缘胶向外喷出而造成火灾，设备损坏，还会出现人身伤亡事故。
电缆负荷或外界温度出现变化时，盒内的绝缘胶热胀冷缩，产生“呼吸”作用，内外空气交流，潮气侵入盒内，凝结在盒的内壁上和空隙部分，绝缘因受潮，使绝缘电阻下降而被击穿。要在制作、安装终端盒时，确保施工质量、保证密封性能，避免潮气侵入。
终端盒内的绝缘胶遇电缆油就溶解，在盒的底部和电缆周围形成空隙，绝缘因电阻下降而被击穿。要加强对终端盒的巡查，盒内漏油，应马上处理，避免泄漏油导致爆炸事故。
二、电缆线路接地、短路的故障与处理措施
1、电缆线路接地故障及处理措施
地下动土刨伤，损坏绝缘，可挖开地面，修复绝缘；人为的接地没有拆除，要拆除接地线；负荷太大、温度太高，使绝缘老化，要调整负荷，进行降温，更换老化的绝缘，有的要更换严重老化的电缆；套管脏污，有裂纹产生放电，要清洗脏污的套管，更换有裂纹套管。
2、电缆短路崩烧故障与处理措施
电缆选择不科学，热稳定度不够，使绝缘损伤，出现短路崩烧，要修复后降低电缆负荷，使线路继续运行；多相接地或接地线、短路线未拆除，要找出接地点，并排除故障或把接地线、短路线拆除；相间绝缘老化和机械损伤；电缆头接头松动，过热，接地崩烧，要紧固电缆头接头，避免松动。
3、电缆相间绝缘击穿短路或相对地绝缘击穿故障与处理措施。
电缆本身受机械撞伤，使绝缘破坏；各种原因引起受潮，使绝缘强度降低而被击穿；电缆绝缘老化；防护层和铅包的腐蚀，使绝缘层损坏被击穿；过电压引起击穿；电缆的运行温度过高，使绝缘破坏而击穿等。出现故障后，要重新连接或更换新电缆。
4、中间接头相间绝缘击穿短路或相地绝缘击穿对地短路故障与处理措施。
中间接线盒有缺陷，如各部分组装起来连接不紧，绝缘剂洗灌后密封不良导致水分浸入，造成绝缘受潮而击穿，要选用和自制合格的中间接线盒和重做中间接头。导线连接接头接触不良，出现局部发热引起绝缘破坏而击穿，应找出发热原因，采取相应措施。接线有砂眼或裂痕，使水分和潮气侵入盒内，导致绝缘受潮击穿，要消除缺陷，提高接线盒质量。中间接头制作不当，如线芯和接头连接不均匀，局部绝缘降低击穿；电缆胶浇灌不均，电介质在电场的作用下出现游离，使绝缘破坏而击穿。要遵守中间接头制作工艺。绝缘材料差而造成的击穿，要配制并选用质量好的绝缘材料。
三、过电压引起电缆二次故障防治方法
电缆因过负荷、管理不善等原因经常可能出现不同形式的故障，这些故障的出现常常引起过电压，造成电缆的二次故障。如因电缆接地故障又引起电缆中间接头击穿，线路出现三相相间短路造成电缆击穿等。
出现单相金属性接地故障时，非故障相的对地电压可升高至额定电压的三倍，经弧光电阻接地的故障，可能形成电弧熄灭和重燃的间歇性电弧。这些故障状态可造成电路出现谐振，在故障相和非故障相中均产生过电压，这种过电压持续的时间一般较长，过电压的危害也很大，它能加速电缆绝缘老化、把电缆在某些绝缘的薄弱环节击穿。此现象在油浸纸绝缘电缆中发生更多。为避免过电压引起电纜的二次故障，应采取以下几种方法：在电缆架设和施工中尽量减少电缆的机械损伤；定期对电缆进行耐压试验，消除隐患；提高电缆终端头和中间接头的制作质量。
高压电缆故障诊断检测方法及运用 第7篇
1 确定故障性质
高压电缆故障一般分为短路故障、断线故障和闪络故障。短路故障指导体接地或相间短路引起的故障;断线故障指一相或多相导体不连续引起的故障;闪络故障的故障点没有形成电阻通道, 只有放电间隙或闪络表面故障, 具体表现为, 在进行交接或预防性试验时, 随着电压的升高, 泄漏电流呈现出由低值平稳到突然增高的闪络性摆动状态, 此时也可能造成高压电缆闪络击穿, 而电压稍有下降 (小于闪络击穿电压) , 此现象即消失, 但高压电缆仍有很好的绝缘电阻和电气性能。
高压电缆故障后, 首先利用绝缘摇表测试高压电缆每相导体对地和导体之间的绝缘电阻, 判断高压电缆是否为一相或多相短路故障。其中, 短路故障又分为低阻故障和高阻故障。一般若从采用脉冲反射法的角度考虑, 则高压电缆故障点绝缘电阻低于高压电缆特性阻抗 (约10~50Ω) 的故障称为低阻故障, 否则为高阻故障。
如果高压电缆导体对地和导体之间绝缘均良好, 初步排除高压电缆短路故障, 则继续进行导体连续性试验, 测试导体直流电阻。若发现导体直流电阻特别大, 则认为导体不连续, 即电路可能存在断线故障。
如果上述2种方法都没有发现异常, 最后对高压电缆线路进行耐压试验, 试验电压以不高于竣工试验电压为限。在试验过程中, 出现不连续的击穿现象时, 则判断高压电缆线路存在闪络故障。
2 故障测距
故障测距是根据高压电缆故障性质选择合适的测试设备和检测技术对高压电缆故障点的初步定位。早期的高压电缆故障测距方法是电桥法, 或者将高阻故障烧穿后变成低阻故障, 再用电桥法测量。随着电磁理论的发展, 出现了以行波理论为代表的现代行波测距法, 包括低压脉冲法、直闪法和冲闪法等。
根据高压电缆故障类型和特点, 一般选择故障测距方法如表1。
电桥法的原理是, 在高压电缆线路测试端, 在测试仪器上分别接入正常相和故障相导体, 此时正常相和故障相可看作电桥法的2个桥臂, 同时在测试仪器另一端接入两相导体跨接构成回路。调节电桥电阻, 当电桥平衡时, 对应桥臂电阻乘积相等, 由于电桥桥臂的电阻值与其长度成正比, 使用测试仪器上桥臂电阻值乘以标准电阻的数值, 即可计算出高压电缆故障点初始距离。
电桥法具有测量精确度较高的优点, 但在故障电阻很大时, 电桥回路的电流很小, 使用一般电桥测试仪器灵敏度较低, 很难判断电桥是否已达到平衡。如果要使用电桥法测量高阻故障点距离, 需使用高压设备先将故障点烧穿, 此工作费时、费力, 不容易掌握。所以, 电桥法是不适用于高阻与闪络性故障的, 而且也不能测量三相短路或断线故障。当被测高压电缆的各段导体截面和导体材料不相同时, 必须换算成相同电阻值的同一种导体截面和导体材料的“等值长度”。
行波测距法是利用脉冲波的特性, 在测试端对高压电缆注入一脉冲波, 脉冲波沿高压电缆传播到故障点产生反射再传回测试仪器, 通过记录脉冲波与反射波的时间间隔Δt, 且已知脉冲波在高压电缆中的传播速度V, 即可计算出故障点距离L=VΔt/2。
根据注入脉冲波的方式不同, 行波测距法又分为低压脉冲法、直闪法和冲闪法等。低压脉冲法为直接注入一低压脉冲波;直闪法 (测试电路如图1所示) 是在测试端对故障相施加直流电压直至故障点发生闪络放电;冲闪法在高压试验设备和高压电缆之间串接了一对球间隙, 直流电压先对电容器充电, 当电压升高到一定数值时, 球间隙击穿, 电容器对高压电缆放电。
3种行波测距法的优缺点比较如表2所示。
结合低压脉冲法的波形简单与脉冲法可以测量高阻故障的优点, 又发展出二次脉冲法 (测试电路如图2所示) 。测量原理为在直流高压下高压电缆故障点产生燃弧, 并用延弧器延长故障电弧的持续时间, 再通过脉冲发生器向高压电缆输入一个低压测量脉冲, 并在高压电缆远端产生反射波, 获得的脉冲反射波形, 称为电弧脉冲反射波形。通过比较高压电缆故障点击穿时 (直流高压下的脉冲) 与不击穿时 (较低电压下的脉冲) 波形, 开始有明显差异的点即故障点。
由于行波测距具有很高的精度, 所以在高压电缆故障测距方面逐渐占据主导地位。低压脉冲反射法在测试过程中均在低压下进行, 以其更安全、简便等优点在低阻故障测距中一直居于不可取代的地位。而二次脉冲法通过电磁耦合实现了测试设备与高压设备的安全隔离, 且融合了低压脉冲法的优点, 在高阻故障测距中成为发展主流。如某地区电网近几年发生的110k V及以上高压电缆故障, 除外力破坏或高压电缆终端等明显故障外, 均为采用二次脉冲法进行查找发现。
3 故障精确定位
高压电缆故障精确定位常用方法有声测法、声磁同步法、跨步电压法和音频法等。
声测法是故障定点最基本的方法, 它就是利用故障点在受到高压冲击击穿时的放电声而精确定位的技术。定点时利用高压试验设备周期性地向高压电缆施加高压信号, 故障间隙击穿放电的同时会有机械振动产生, 声测设备接收传导至地面的放电声音信号, 从而确定故障点的位置。
当背景噪声较大时可运用声磁同步法, 它是在声测法测试故障点的基础上, 增加电磁波接收装置接收放电产生的电磁波, 采用声测法的同时再利用电磁波和声波的接收同步, 加强测量的灵敏度和准确度, 如果显示出故障点放电电磁波的存在同时, 又能听到声波的信号, 说明故障点已初步确定, 否则应视为干扰信号。
跨步电压法是在高压电缆上施加直流电压或电流后, 在高压电缆金属性接地故障点附近测量金属护套或地面跨步电压的方法进行精确定位。
探测低阻故障时一般选用音频法。它是利用音频信号发生装置向故障高压电缆输入特定的音频电流, 使之发出电磁波, 同时在地面上利用灵敏探头沿高压电缆路径收集高压电缆走廊周围电磁场变化的信号, 送入放大器进行放大, 放大后的信号送入显示器或耳机, 根据仪器中声响的强弱或显示器显示数值的大小而判断出故障点的位置。
一般声测法和声磁同步法用于高阻故障精确定位, 跨步电压法和音频法用于低阻故障精确定位。
4 结束语
电力电缆故障原因及检测方法 第8篇
1 电缆故障原因分析
影响电缆故障的原因种类繁多, 具体分析电力电缆故障所产生的原因, 有针对性的选择故障检测方案, 查找故障根源是十分必要的。本文通过对不同类型电缆故障进行深入解析, 大体上将其故障机理分为以下几类。
1.1 机械损伤
机械损伤是造成电力电缆故障的关键性因素之一, 其具体涵盖了在电力敷设进程中由于施工人员使用力度过大或者是过度弯曲电路而造成的绝缘体与线路保护层之间的破损, 同时在电路施工人员在进行电路作业以及线路运输中电缆同样也会受外来力量作用, 从而在一定程度上给电路造成损害。
1.2 电流超负荷运转
正常情况下电流的运转是不会引起电缆故障的, 但是如果其长期的承载超负荷电力运作, 其在一定程度上会造成电缆过热现象的发生, 因而使得电缆迅速升温, 过度的热量会加快电缆中绝缘体的老化作用, 从而使得其薄弱位置受到损害。
1.3 电缆端头的故障
在电缆整体线路中, 其中间连接头与终端头是电力故障高发位置, 其故障原因主要表现在:第一, 在电缆制造过程中, 由于制造人员缺乏高度的工作责任感, 使得电缆线路缆头的位置带有杂物或者存在缝隙, 使得后期电缆作业时, 在强大电流运作中, 电缆头中的杂物会产生游离, 从而造成树木放电的情况时有发生。第二, 在电缆接口或者是中部接头位置的金属线路接触不良, 从而使电阻值处于规定范围内, 造成过高的感应电压, 最终使得电缆绝缘部位被击毁。
1.4 绝缘体受潮
绝缘体受潮是影响电缆故障的关键性因素之一, 其具体表现在绝缘体电阻变小, 致使大量电流泄露出去, 故障制因因子大体上包括以下几个方面。
1) 电缆中部的接口与电缆端点的接头连接不紧密, 使得潮气入侵, 从而在一定程度上损害了绝缘体性能。
2) 电力电缆制作过程中存在着质量问题, 由于制作人员制作工艺的差异, 使得部分电缆制作完成之后会遗留砂眼、裂纹等。
3) 电缆外部保护层被外来的尖锐物体刺破或者由于化学物质的腐蚀、电解作用, 从而使得其外部保护作用失去效用。
2 电缆故障检测方法分析
2.1 电桥法
电桥法是一种较为传统的电路故障检测方式而且效果较佳。这种检测方法操作便捷, 检测精度准确, 是较为常用的电路故障检测机制。但是其也存在一定弊端, 因为电桥的电压以及检流计灵敏性相对较差, 因此其仅仅只适合于直流电阻低于100K、电阻相对较低的电缆故障。而对于高电阻设备、断路故障电流泄露等问题则不能使用这种方法。
2.2 低压脉冲反射法
使用低压脉冲反射电缆故障检测法时应在具体运作中对损害线路注射低压脉冲。当脉冲沿着电缆线路传输到故障点即电流运输过程中所遇到的阻抗不符合的时候, 将反射脉冲显示到检测设备上, 通过设备反映数据记录, 计算出发射和反射脉冲来回时间差值以及其在电缆中的波速度运算, 从而得到故障点距离测试点的实际距离。这种方法是较为简便, 测试结果直观而显著, 在无法确定故障资料的情况下可以直接进行检测。但是其也有弊端即必须在了解电缆设置走向, 对于高阻抗以及闪络性电缆故障则不能适用。
2.3 高压电桥法
高压电桥法是电缆检测中较为常见的故障检测方式之一。其具体检测机制原理分析:通过高电压电桥中的恒流电源刺穿造成电缆故障的部位, 从而在一定程度上造成较大电桥电流的流动, 使电桥整体线路两边会产生一定的电位差距, 有效的利用协调电桥平衡的方式, 统计得出故障点的差距。对于高电压恒流电源的实践应用, 可以帮助拓展电桥高阻检测范围, 相对来说其检测结果较为便捷、精准。同时对于电桥法研究理论根据即电缆线路中心线路的电阻与整体电缆程度成比率分配特质, 通过这一特点, 从而促进电桥检测机制的产生。
2.4 冲击高压闪络法
在电力电缆故障检测方法中, 冲击高压闪络法是日常施工人员运用比较广泛的方法。其具体检测机制方法是在故障电缆开端的地方, 有效地对其施加冲击高压作用, 从而更加迅速地将其故障部位的电弧刺穿, 记录下击穿故障点刹那间的电压突跳数据信息。仔细研究数据信号在电缆故障部位与电缆始末间所耗时间, 对其进行定点观察检测, 通过其时间距离的测试, 从而得出电力电缆故障点并及时分析原因, 找出应对措施。
2.5 二次脉冲法
针对于二次脉冲法来说其具体效用是利用“一体化高压发生器”所产生的刹那间的冲击高压脉冲进行合理利用并将其引至故障电缆的故障区域上来, 在确保故障点充分被刺穿的基础上, 有效的延续故障点被击穿后其电弧形成持续时间。与此同时需要注意的是一个触发脉冲可以在同一时刻促发二次脉冲自动触发装置以及电缆检测仪器的运行, 运用二次脉冲自动触发装置的启动可以有效发射出两个低压脉冲, 在经历二次脉冲产生设备后被传输到检测故障电缆上, 从而使得电缆被击穿。通过检测仪器查看电压波形浮动特点以及电弧产后的全程反射波长, 将其全部记录在检测设备屏幕上, 同时应有效区分两种不同类型的电流波动, 一个代表着电缆实际长度, 而另外一个则代表着电缆短路时其具体故障距离。
在电力电缆检测过程中, 面对电力电缆故障的突发情况, 应冷静应对, 仔细分析电缆故障原因以及故障类型, 根据具体情况, 选择较为方便快捷的方法, 利用较为先进检测仪器, 以往经验及时采取相应措施。就我国现阶段具体情况而言, 电力电缆检测方法还是存在一定缺陷的, 相对于国外电缆故障检测模式还是存在一定距离的, 因此我国科研人员正在不断加强电缆研究, 伴随着科学技术水平的迅猛发展, 我国电缆故障修复技术也正在稳步提高。
3 结束语
伴随着都市电网建设体系的不断完善, 大量的电路电网投入到电力运行机制中来, 因为电缆本身工艺较为复杂, 而且施工控制把握较为困难, 因此电缆故障的发生是非常寻常的现象, 怎样能迅速及时寻找出电缆故障原因, 根据具体情况应用最合适的检测方法呢?本文通过对电力电缆故障性质、类型的具体分析, 有效得出故障形成机制, 通过不同故障检测方法以及原理分析, 为电缆维护部门故障检修工作的进行提供更好的经验参考。
参考文献
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[3]张善义.论电力电缆的故障处理与维护[J].华人时刊 (中旬刊) , 2012 (10)
[4]王波, 田炳伟.论电力电缆故障的检测方法与防范对策[J].中国电子商务, 2013 (5)
电力电缆故障检测及运行维护 第9篇
1 电力电缆故障检测和运行维护的重要性
电力电缆属于电力系统体系的物质资源, 其是保证电力输送的重要介质, 关系到电力系统运行的正常化, 其价值是不容小觑的。尤其在当前我国电力需求量不断增加, 电网运行要求越来越高的背景下, 电力电缆故障的发生很有可能造成难以估量的社会损失, 这对于电力企业而言, 就是自身电能服务没有到位的具体体现, 在此过程中造成的经济效益和社会效益的损失也是比较大的。由此, 实现对于电力电缆故障的监测和运行维护, 是应该高度关注的问题。
2 当前电力电缆常见的故障以及原因分析
电力电缆故障是在电缆铺设, 电缆运行维护过程中因为各种原因导致电力电缆难以发挥其效能。由此在探究电力电缆常见故障的时候, 我们可以将其归结为以下两个方面:
一方面, 电力电缆铺设环节出现的故障。随着国家经济的发展, 电力电缆铺设的任务量不断增加, 安装质量监控工作没有切实落实下去, 再加上在实际铺设的过程中面临着很多的不确定性因素, 由此很容易出现安装铺设工作不到位, 操作不标准的情况, 由此给予后期电力电缆自身效能的发挥造成负面影响;在城市化发展的过程中, 各种市政工程, 房地产工程, 公路工程的开展, 很容易对于原来的电力电缆路线造成毁灭性的影响, 由此使得电缆系统处于不稳定的状态;还有就是在电力电缆铺设之前, 并没有切实对于实际铺设条件进行勘察, 相关的铺设方案也存在很多不合理的地方, 这也是造成电力电缆出现故障的重要原因。
另外一方面, 电力电缆运行和维护环节出现的故障。电力电缆运行和维护环节容易出现的问题体现在以下几个方面:其一, 绝缘材料的使用环境发生改变, 比如受到热源的影响, 出现受潮的情况等都可能造成绝缘的情况;其二, 出现接触不良的情况, 因为人为或者自然方面的因素, 使得线路的连接出现接触不良的情况, 密封性丧失, 封铅出现漏水的情况, 这些都可能出现接触等故障。上述问题的出现都可能造成电力电缆运行的故障。
造成电力电缆故障检测和运行维护故障的原因可以归结为如下内容:其一, 电力电缆材料采购过程的监督和管理工作没有落实下去, 使得部分质量不合格的材料进入到实际的铺设环节;其二, 电力电缆铺设管理标准和规范不健全, 日常的监督和管理工作没有进行下去, 造成铺设环节出现很多质量隐患;其三, 电力电缆运行维护管理意识淡薄, 很多时候都是在出现故障的时候采取进行补救, 缺乏对应电力电缆运行维护管理机制;其四, 当前电力电缆故障维修和维护人员素质不高, 难以切实的使用先进的技术去开展故障检测和运行维护工作;其五, 电力企业没有给予电力故障检测和运行维护管理工作足够大投入, 缺乏健全的检测设备和工具, 造成维护管理工作效率低下。
3 电力电缆故障检测以及运行维护的策略
针对于上述提及到的电力电缆故障检测以及运行维护管理存在的问题, 我们应该秉持实事求是的基本精神, 采取对应的措施予以改善和调整。具体来讲, 可以着手做好如下几个方面的工作:
3.1 建立电力电缆日常运行维护管理体系
电力电缆故障检测和运行维护工作涉及面广泛, 牵涉内容众多, 自然需要在健全的体制的基础上去开展, 这才是保证其工作有效性的关键所在。对此, 我们需要做好以下工作:其一, 树立电力电缆故障管理的预防意识, 实现电力电缆日常运行维护管理, 结合电力电缆管理工作经验, 形成健全的日常电力电缆监视和巡查制度, 并且将各项检测维护工作内容纳入到日常记录数据库中去;其二, 实现电力电缆日常运行维护管理制度与绩效考核, 薪酬管理制度的融合, 以便激发相关工作人员参与电力电缆日常运行维护管理工作的积极性, 形成健全的日常运行维护管理的监督环境。
3.2 实现电力电缆故障检测技术素质提升
实现电力电缆故障检测技术素质的提升就是要求重视专业化电力电缆故障检测和运行管理队伍的打造。在此过程中应该关注以下内容:首先, 结合当前电力电缆故障检测和运行维护人力资源, 从经验资历, 工作能力, 检测素质多个角度实现人才的挑选, 由此打造电力电缆故障检测技术团队;其次, 积极引进先进的电力电缆故障检测技术和运行维护管理技术, 将其以教育培训课程的方式来进行推广, 使得企业的电力电缆故障检测和运行维护人员的技术素质得以不断提升。
3.3 营造良好电力电缆故障检测维护环境
良好的电力电缆故障检测维护环境, 也是影响电力电缆故障检测和运行维护工作效益的重要外在因素。对此我们需要关注以下几个方面:其一, 加入对于电力电缆故障检测和维护工作的投入, 引入先进技术和人才, 使得对应的电力电缆故障检测和运行维护工作能够切实开展下去;其二, 注重实现对于电力电缆故障检测设备和运行管理设备的维护和管理工作, 使得其处于正常的运行状态, 为电力电缆故障检测和维护工作奠定夯实的物质基础。
4 结束语
综上所述, 电力电缆故障检测和运行维护工作的开展, 可以保证电力电缆电能输送功能的发挥, 进而确保电网运行可靠性和安全性的提升。而在此过程中实现对于电力电缆故障的检测和运行维护, 需要投入大量的人力物力财力, 并且立足这些管理资源, 实现优化配置, 这就是电力企业需要积极去思考的问题。相信随着电力电缆故障检测和运行维护经验的积累, 我国电力电缆网络运行的质量将会不断提升。
摘要：电力电缆是电能传输的重要载体, 是我国电网安全运行的关键所在。如果电力电缆出现故障, 就会对于整个电网系统的运行产生不良影响, 因此我们应该高度重视电力电缆故障检测和运行维护工作。文章由此出发, 探讨电力电缆故障检测和运行维护管理工作的重要性, 对于常见的几种电力电缆故障进行分析, 并且提出电力电缆故障检测与运行维护的策略。
关键词：电力电缆,故障检测,运行维护
参考文献
[1]袁刚, 戴庭勇.当前电力电缆故障探测及运行维护的探讨[J].中国新技术新产品, 2012 (02) :132.
[2]王乃军.分析电力电缆故障检测及运行维护[J].民营科技, 2012 (12) :48.
[3]李观华.电力电缆故障探测及运行维护的探讨[J].企业科技与发展, 2014 (03) :48-49+52.
电缆外护套故障检测及定位方法 第10篇
交联聚乙烯电缆因其便于敷设、维护方便、耐热并且电气绝缘性能好等特点, 广泛的应用在电力系统的电网建设中, 逐步取代了架空线路和油纸绝缘电缆[1,2,3,4,5]。然而, 在电缆的敷设过程中, 电缆敷设器具的尖角、电缆沟内的支架、电缆隧道入口处的尖锐障碍物等, 都易造成外护套的擦伤、划伤[6,7]。电缆外护套一旦破损, 外护套通过大地形成通路且受到电缆回路导体及邻近电缆回路交变电场的影响, 护套上的感应电势≠0, 此时, 电缆金属护层上将产生环流损耗, 从而影响电缆的载流量。并且, 因金属护层接地产生的环流将导致电缆发热, 加速电缆老化, 影响电缆绝缘寿命[8,9]。因此对电缆外护套破损故障进行及时的检测及定位就显得非常必要。
1 检测及定位方法
由于高压电缆结构的特点, 其外护套故障可采用高压电桥法[10,11]来进行检测及定位。检测及定位主要由粗测定位和精测定位两步骤完成。粗测定位方法如下图所示。
图中, M、N为外护套完好相A相的首尾两端, X、Y为外护套故障相B相的首尾两端, G为检流计, ZGH为高压恒流源, r为比例臂电阻, 故障电缆全长为L, 位于电缆L1处有故障点P, 其对地电阻为Rp。
通常电缆金属护层材料为铅或铝, 与电缆线芯相比, 电阻稍大, 且均匀分布, 因此, XP与PM之间的电阻之比等于其长度之比。
上述接线等效电路如图2所示。
图中, XP之间的金属屏蔽层电阻为R1, PNYM之间的金属屏蔽层电阻为R2。
于是, 当电桥平衡后, 可以由此得到,
其中, P为指示比例臂电阻的刻度读数。
因此,
由此, 电缆护层粗测定位即可判断出故障点的大致位置。
精测定位是基于粗测定位的基础上, 在粗测定位判断出故障点的附近范围内, 对故障点进行精确定位查找。采用电缆护层定位电源持续输出脉冲型电流信号, 利用跨步电压法进行电压信号采集, 其方法如图3所示。
精确定位时, 定位电源持续输出脉冲电流信号, 故障点附近会感应出电压信号。从电缆外护套故障点流入土壤的电流图3所示, 土壤表面电位呈漏斗状分布。跨步电压指示器两只探测棒采用平行于电缆的方向, 在电缆上方土壤中提取信号。通过观察跨步电压指示器指针偏转方向, 寻找土壤中电势最低点或跨步电压零点, 即为外护套故障点。
2 现场故障查找方法
利用高压电桥法对于电缆外护套故障检测, 操作简单、使用方便, 与此同时, 检测经验及技巧可提高故障定位准确度, 提升检测效率。
2.1 磁场干扰排除
外护套故障定位过程中, 检流计的平衡至关重要。但在故障电缆附近, 往往运行有工频大电流的其他线路, 产生较大的磁场干扰。此时, 将故障电缆与辅助电缆线芯短接或将故障电缆线芯接地, 在检测系统所在空间内形成反向磁场, 可明显减弱检流计收到的磁场干扰。
2.2 多点故障处理
当被试电缆外护套存在多点故障时, 通常无法同时定位出来。检测时一般优先查找最严重的故障点, 然后再逐点排查。对于同一回路三相电缆都有外护套故障时, 由于没有辅助电缆, 高压电桥法无法测量, 此时可采用恒流源烧穿和脉冲定位法查找, 效果显著。
2.3 穿管内故障查找
对于电缆故障点位于绝缘穿管内的护套缺陷, 无法采用跨步电压法, 此时可测量绝缘穿管端部电缆外护套表面的电位分布, 若两端电位分布方向相反, 可断定护套缺陷在绝缘穿管内。若穿管浸没于水中, 可测量水中电压分布。要精确定位穿管内部故障点位置, 借助穿管工具, 用万用表测量管内电缆表面电位分布, 负电压最大处即为故障点。
2.4 跨步电压平行检测
若被试电缆正上方为水泥路面, 在定位测试时, 跨步电压探测棒无法插入水泥路面采集跨步电压信号, 此时可将两只探测棒沿着被试电缆平行的方向移动, 在与被试电缆平行的土壤中插入探测棒。或利用浸过盐水的厚湿毛巾包裹两只探测棒金属部位, 进行定位查找。
3 结束语
1) 研究并分析了电缆外护套故障检测及定位方法, 高压电桥法可将初步查找故障点, 结合跨步电压法达到精确定位。
2) 通过死接地故障、低阻性故障和高阻性故障三种典型电缆外护套故障的实际检测应用, 成功查找了外护套故障点, 验证了检测方法的准确性和有效性。
3) 提出了将故障电缆与辅助电缆线芯短接或将故障电缆线芯接地有利于消除现场磁场干扰, 平行移动探测棒至土壤中或用浸过盐水的湿毛巾包裹探测棒采集跨步电压信号等现场检测方法, 提高故障定位准确度, 提升检测效率。
摘要：分析了电缆外护套故障检测及定位方法, 结合三种典型电缆外护套故障类型, 通过实际检测试验的开展验证了检测方法的有效性, 从四个方面提出了现场检测应用方法。
航空电气中电缆故障与相关方法 第11篇
对于整个飞机系统来说，航空电气起到十分重要作用。然而，电气系统运行过程中，电缆容易产生诸多方面故障，不利于飞机安全。鉴于此，本文浅要探讨电缆故障问题，包括故障产生原因及危害，针对上述故障提出了相关方法。
航空电气系统主要针对于电气部分，包括飞机不同机载设备，例如灯光照明系统、燃油系统、点火系统、电源系统以及开关电器一系列系统。在全部电气系统中，电缆起到基础性作用，作为各子系统重要构成部分。现阶段电气设备运行过程中，关于电缆技术方面要求不断增加。只有切实保障电缆安全可靠，提高航空电缆使用寿命，加强电缆故障检测工作，并采取科学措施对其维护，这样才能有利于飞机安全。
一、航空电缆故障危害
一旦电缆绝缘材料开始出现老化现象，或者材料损坏，将对飞机飞行构成隐患问题。其中，美国相关部门调查显示，众多航班坠毁现象发生过程中，受到电线短路等方面作用，机翼邮箱发生爆炸。经过相关调查统计，深圳航空飞机运行阶段，曾经发生数次导线故障问题，从而引起飞机停场修理现象。据统计，飞机频繁更换导线，这在一定程度上大大不利于正常行驶。此外，一旦飞机出现绝缘损坏现象，极易导致火灾现象的发生，并造成设备出现损坏。如果情况较为严重可能引起机毁人亡。通常来说，应切实保障电缆良好绝缘性，这样才能防止因为绝缘老化现象造成故障问题，使电气系统更加稳定可靠，从而有利于飞机安全。
二、航空电缆故障分析
（一）飞机不利条件分析
航空电缆使用过程中，由于使用条件存在一定特殊性，因而存在诸多对电缆不利的影响，并进一步导致绝缘层老化问题[1]。概括来说，这些因素包括：第一，环境温度方面，如果环境温度过高，将极有可能引起绝缘层老化现象。第二，在大电流影响下，导致运行温度出现过高的现象。第三，当处于特定敷设条件状况下，容易形成积温现象。第四，一旦环境空间过于狭窄，将容易引起小半径弯曲现象。第五，为满足密封实际需求，通常会对电缆形成一定挤压作用。第六，同电气设备接头过程中，例如配电盘等，通过电阻作用引起高温现象。
（二）故障主要表现
对于航空电缆来说，主要故障为老化现象。然而，老化现象并不意味着使用时间过长。其主要是指，受到不同复杂因素影响，从而造成电缆过早产生老化现象。通常来说，点压老化、机械老化以及热老化等现象较为容易发生。
（三）老化具体分类
1.热老化现象
热老化发生过程中，受到热量作用影响，绝缘介质结构引起一系列变化，从而造成绝缘性能下降。从本质上讲，主要由于绝缘材料受到热量作用，材料自身引起化学变化[2]。从绝缘高分子角度考虑，材料如果受到长期热量影响，经常引起氧化反应现象。最终容易引起电树枝形成，并进一步造成绝缘性能降低现象。点压作用时间逐渐加大，击穿场强就会出现相应下降，并且引起聚合物击穿现象。
2.机械老化现象
所谓机械老化现象，通常指固体绝缘系统运行过程中，遭受不同机械应力影响，从而引起的老化现象。此种老化产生的原因，一般绝缘材料本身存在裂缝，也可能是绝缘材料遭受机械应力影响，从而形成微观裂缝现象。通常来说，根据受力作用不同，裂缝严重程度也不同。裂缝如果出现持续增大，容易引起局部出现放电，并造成绝缘性能破坏问题。
3.电老化现象
电老化同样容易常见，按照电老化产生原因分析，主要由于电场长期影响。从本质上讲，电老化原理并不简单，电老化之所以产生，不能将其一味归咎于物理化学影响，主要由于共同作用导致。受到厚度效应等方面影响，材料、杂质等方面难以保持均匀，只需要极低电场强度可以产生相应击穿现象，最终引起电老化现象。
三、应对措施
（一）注重电缆故障机理方面的研究
应针对于电缆故障机理科学有效研究，找出故障机理存在客观规律，这样才能充分有助于进一步研究。应不断加强对故障认识，不单单流于表面，更需深入具体实验，力求根据科学仿真分析，加强绝缘老化试验，从而真正找出航空电气系统运行阶段，容易造成故障电缆条件，这样才能有助于预防故障工作的开展。
（二）注重故障预测技术科学应用
通过加强设备状态监测，对故障进行分析及诊断。通常来说，状态维修技术多种多样，主要涵盖状态预测、状态评估以及状态监测方面。所谓设备运行预测，主要通过参考已知运行状态，并充分涉及到历史、气候以及运行方面因素，同时加强运行状态预测，对于电缆故障而言，同样是全部系统存在异常。借助于自回归模型等，加强关于系统预测工作，有助于提前预测电缆故障。
（三）在线故障诊断
在实际工作过程中，故障检测承担较为重要作用。但是，故障本身存在一定突发性特点。如果电缆故障产生，在一时之间可能不能进行解除。为此，应按照在线故障检测方法，开展故障识别工作。同时应立即采用备用系统，注重故障检测技术运用过程中，同诊断技术的密切联系。如果产生故障，还可以通过智能方法开展相应弥补。
结语
本文主要探讨电缆故障问题，并针对故障提出了相关方法。在实际工作过程中，故障检测尤为关键。故障本身具备一定突发性特点，因而需要加强故障在线识别作用，并科学有效采取备用系统。与此同时，注重故障检测技术运用过程中，同诊断技术的密切联系。此外，还可以通过相关智能手段弥补。
电力电缆故障检测专利技术综述 第12篇
电力电缆在长期运行中,容易出现由于施工、质量问题或者自然因素导致的外力损伤、绝缘老化、受潮等故障。分析和归纳电力电缆故障原因和特点,故障可以分为开路故障、低阻故障和高阻故障三种类型。电力故障测距技术主要用于测定电缆故障点到测量端的距离。对电缆故障进行精确的定位,是确保电网安全的重要技术手段,电缆故障测距技术也一直是电力领域研究的热点。本文主要通过对专利信息的分析对电缆测距技术进行了梳理和展望。
1 专利申请整体状况分析
1.1 全球专利申请分析
为了研究电缆故障测距专利技术的发展情况,我们对所采集的数据按照历年专利申请量进行统计分析。从图1可以看出,1960年后电缆故障测距专利技术的发展可以以1968年、1976年、和2008年为界划分出四个不同的发展阶段。
1960-1968年为技术蓄积期,在此期间专利申请量几乎一直徘徊在个位数,均值为3.4件 / 年,专利数量少,技术市场不明确 ;1969-1976年为技术发展期,在这一阶段,专利申请量逐年上升,1976年专利申请量更是达到了63件 ;1977-2008年为技术稳定期,在此期间,专利申请量一直稳定在50-100件 / 年期间,并没有太大的突破 ;2009年之后,专利申请量数急剧增长,在2012年专利申请量达到219件,近年来,电缆测距技术领域专利申请量持续增长,在2013年专利申请量已达到312件,技术发展取得了很大的突破。
电缆故障测距的主要申请国家和地区是日本(724件,18%),其次是中国(575件,14%)、美国(531件,13%)和德国(325,8%)。在这一领域,我国的创新能力相对较强,申请量排在第二位,这与我国近年来对特高压输电线路的大力发展是密切相关的。
1.2 国内专利申请量分析
为了研究电缆故障测距专利技术国内专利申请量的趋势,在CNABS库中进行检索并进行了数据统计,如图3所示。
2008年我国南方和西北多省遭遇了罕见的暴风雪灾害,持续的低温、雨雪、冰冻极端天气造成电力设施损毁较重,多地电网停运,对电缆故障定位技术的需求得到极大的增强,也有利的推动了电缆测距技术的发展,到2012年,专利申请量以达到210件,2013年达到287件。这也说明我国电缆故障测距技术发展时间不长,正处于技术发展期,未来还有比较良好的前景。
图4所示为申请量排名前十位的申请人,发现绝大多数的申请均来自国家电网以及国家电网下属子公司,共计289件;其他的申请基本均来自高校,华北电力大学43件,昆明理工大学39件,山东理工大学13件。可见电缆故障测距技术在企业中发展较好,而在高校中研究较少。
2 电缆故障测距技术发展路线
电缆故障测距技术主要分为五种方法 :经典电桥法、低压脉冲法、高压闪络法、脉冲电流法和二次脉冲法。
2.1 经典电桥法
电桥法包括电阻电桥法和电容电桥法。电阻电桥法的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相与非故障相 , 调节电桥两臂上的一个可调电阻器 , 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。
电阻电桥法和电容电桥法出现的年代相近,电容电桥法用作电缆故障定位的最早的专利申请出现在1913年的英国(申请号GB191326997A,19140611,FARIES CHARLES LEE),采用惠斯通电桥来寻找电话线路的故障,电阻电桥法用作电缆故障定位的专利申请最早出现在1917年的英国(申请号GB1441217A,1917年10月5日,TAYLOR JAMES EDWARD)。
2.2 低压脉冲法(TDR)
为了克服电桥法使用的局限性,提高故障定位的精度,在20世纪40年代出现了低压脉冲法。低压脉冲法是主要依靠反射波形来识别的方法,可以称为TDR法,即时域反射法。低压脉冲反射法最早的专利申请出现在1943年(GB899543A,1943年6月4日,STANDARD TELEPHONESCABLES LTD),在1951年首次应 用于电力电 缆的故障 探测(GB2502251A,1951年10月25日,STHN UNITEDTELEPHONE CABLES)。
低压脉冲法由于其电压低、信号弱的局限性,一般只适用于断线故障和短路故障。
2.3 高压闪络法
为了对电缆中的高阻故障进行精确定位,20世纪50年代发展起来了一种用于测试电力电缆高阻与闪络性故障的方法(GB765993A,1955年3月25日,STANDARD TELEPHONES CABLESLTD ;DE2062714A,1970年12月19,HOWALDTSWERKE DEUT WERFT AG),即高压闪络法,又称脉冲电压法,其原理与低压脉冲法相同,闪络法是专门用于测量闪络性故障的。闪络性故障的特点就是电压加到一定时,绝缘瞬间被击穿可看作短路,电压下降后绝缘又恢复。该方法首先将电缆故障在直流或脉冲高压信号下击穿,然后通过记录放电脉冲在测量点与故障点往返一次所需的时间来测距,包括直流高压闪络测量法 ( 直闪法 ) 和冲击高压闪络测量法 ( 冲闪法 )。
2.4 脉冲电流法
脉冲电流 法是20世纪80年代初发展 起来的(JP11513387A 19870512,MITSUBISHI ELECTRIC CORP ;CN92106797A 19921119,淄博科汇电力仪器研究所),很好的解决了采用脉冲电压法安全性差以及接线复杂的缺点。脉冲电流法以安全、可靠、接线简单等优点显示了强大的生命力。其原理是将电缆故障点用高电压击穿,用线性电流耦合器采集故障点击穿产生的电流行波信号,通过分析电流行波信号在测量端与故障点往返一趟的时间来计算故障距离,包括直闪法和冲闪法两种类型。
2.5 二次脉冲法