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浅论电缆故障新旧探测方法的比对

作者:潘晓洪 李晓军  
评论: 更新日期:2009年08月25日

 基于整个输电网GPS行波故障定位:全球定位系统GPS是近年发展起来的用于通信系统的最新技术。输电线路行波故障定位具有很高的精度,但需要高速A/D采集、大量数据存储、复杂的行波波头辨识,且对发展性故障、近距离故障的测量处理比较困难。如用专用行波波头检测传感器、高精度的GPS时钟及存储行波波头时刻的高效存取方法,在每个变电站安装一台专门设计的行波波头记录仪,与调度通信构成输电网GPS行波测量网络,则可直接测量故障行波波头到达各个变电站的准确时刻,由调度进行故障定位。

 跨步电压法:文献[4]利用脉冲跨步方式对低压电缆故障进行定向与定位,该方法接线简单、操作方便,可对直埋电力电缆故障快速定向、精确定点。它是利用电缆沿线的土壤中或地面产生沿电缆走向依次递减或递增的“跨步”电压脉冲,确定故障点的方向和具体位置。因为根据以往的经验,低压电力电缆故障,90%以上故障点的电缆护层都是破损的,这样即可利用在电缆一端施加一个周期的脉冲信号,沿电缆敷设走向快速确定故障点的方向和精确确定故障点的位置。一般土壤情况下,在距离故障点20-30m,就可以指示故障点方向,在水泥或硬化路面条件下,在距离故障点l0m,就可以指示故障点方向。与现有技术比较,利用脉冲跨步方式对低压电缆故障进行定向与定位的方法的优点是:①可以大范围确定故障点的方向,节省测试故障的时间;②施加在故障电缆上的中压脉冲并不要求被试电缆在故障点产生续弧,并且脉冲宽度仅有几ms 到几十ms,因此不会对电缆造成损伤;③所使用的测量设备使用方便、操作简单,并且直观;④定位精度高。利用发光二极管束或指针式表 头指示故障点的方向和该电压脉冲的大小,根据仪器上的指示方向,沿电缆探测,即可迅速、精确地找到故障点。 
  (二)电缆故障定点的新方法 
  高频感应法:利用高频信号发生器向电缆输入高频电流,这样会产生高频电磁波,然后在地面上用探头沿电缆路径接收电缆周围高频电磁场,电磁场的变化经接收处理后直接在液晶屏幕上显示出来,根据显示出数值的大小直接判断故障点位置。高频感应法与传统音频感应法相比有如下很多优点。高频信号源本身就比音频信号源容易实现,制造容易,可以减少定点探测装置的体积和重量,为设备的小型化和便携创造有利条件。高频信号的频谱抗干扰性能较强。该方法可以直接将结果显示出来,比靠人耳辨别更可靠,更方便。用高频感应法比音频感应法要优越得多,而且它可在不停电情况下用耦合式接线来实施在线故障探测。 
  红外热象技术:基于电缆一旦过载,线芯的温度将会急剧上升这一现象,人们可对电缆的线芯温度进行监测来判断故障位置。步骤如下:首先采用红外热象仪扫描电缆表面,拍摄出电缆的表面温度场分布图象,进一步处理可得出温度场的具体数值分布,然后根据已建立的传热数学模型,根据电缆结构参数,物性参数,环境温度及表面温度对电缆线芯温度进行反演计算,从而实现电缆线芯温度的非接触的故障探测。正是红外技术不需接触设备,不要求设备停运,且具有操作简便,检测速度快,工作效率高等优点,在未来的电缆故障检测中,红外热象技术必将发挥更大的作用。 
   
  参考文献 
  [1] 徐丙垠,李胜祥,陈宗军.电力电缆故障探测技术 [M].北京:中国机械出版牡,2001. 
  [2] 刘明生, 电力电缆故障的测寻[M].北京:中国冶金 工业出版社,1985. 
  [3] 于景丰,赵 锋.电力电缆实用技术[M].北京:中国 水力出版社,2003. 
  [4] 彭丽芳.农村电网中低压电缆故障点的查找方法.农机化研究,2007年1月第1期.

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