电力电缆技术及应用-5.3--电缆路径查寻及故障精确定点.ppt

1、第五章 电力电缆故障测寻5.3 电缆路径查寻及故障精确定点,在对电缆故障进行测距之后，要根据电缆的路径走向，找出故障点的大体方位来。由于有些电缆是直埋式或埋设在沟道里，而图纸资料又不齐全，不能明确判断电缆路径，这就需要专用仪器测量电缆路径。,1.脉冲磁场的波形与方向 使用与冲闪法测试相同的高压设备，向电缆中施加高压脉冲信号，使故障点击穿放电时，故障点的放电电流是暂态脉冲电流。根据对脉冲电流的分析和实际应用中的表现，我们可近似地认为暂态电流磁场与稳态电流磁场的变化规律是基本一致的。也就是说从较远处看，电缆周围的电磁场，如图5-11所示。,1、利用脉冲磁场方向探测电缆的路径,图5-11 电缆周围的

2、脉冲磁场,1、利用脉冲磁场方向探测电缆的路径,从图中可看出，如果把感应线圈以其轴心垂直于大地的方向分别放置于电缆的左右两侧，那么右侧的磁力线是以从下方进入线圈的方向穿过线圈的，而左侧的磁力线则是从线圈下方出来的。故障定点仪器可以检测记录下电缆故障点放电产生的脉冲磁场信号，在电缆的左右两侧，记录到的脉冲磁场波形的初始方向不同，如图5-12所示。可把波形初始方向向上的称为正磁场，向下的称为负磁场（注意：电缆的左右侧磁场的方向是不同的）。,1、利用脉冲磁场方向探测电缆的路径,（a）正磁场(b)负磁场图5-12 电缆周围脉冲磁场波形,1、利用脉冲磁场方向探测电缆的路径,2.利用脉冲磁场方向探测电缆的路

3、径 使用与冲闪法故障测距时相同的高压设备，向电缆中施加高压脉冲信号，使故障点击穿放电，在地表表面查看仪器显示的磁场波形，在正负磁场交替的正下方就是电缆，通过这种方法就能找到电缆的路径。,1、利用脉冲磁场方向探测电缆的路径,1）工频感应鉴别法 工频感应鉴别法也叫感应线圈法，当绕制在铁芯上的感应线圈接近载流电缆导体时，其线圈中将产生交流电信号，接通耳机则可收听。若将感应线圈放在待检修的电缆上，由于其导体中没有电流通过，因而听不到声音。而感应线圈放在临近有电的电缆上，则能从耳机中听到交流电信号。这种方法操作简单，缺点是当并列电缆条数较多时，由于相邻电缆之间的工频信号相互感应，信号强度难以区别。,2、

4、电缆线路鉴别,2)音频信号鉴别法 电缆路径探测仪由音频信号源、通用接收机、探测线圈组成。接入音频信号有两种方法。一种是将音频信号源的输出端与电缆一端的两相导体连接，将电缆另一端的两相导体跨接，或三相短路接地。另一种接法是将音频信号接在电缆一相导体与接地的金属护套之间，在另一端也将该相导体与金属护套连接。,2、电缆线路鉴别,当音频信号源开机后，发出1kHz或10kHz的音频信号，在待鉴别的电缆处，用专用接收机、探测线圈和耳机在现场收听。当探测线圈环绕待测电缆转动时，耳机中的音频信号有明显的强弱变化。在采用第一种接法时，当探测线圈分别在两相接入信号的导体的上下方时，音频信号为最强。在采用第二种接法

5、时，当探测线圈靠近接入信号的导体时音频信号为最强。这样并能与邻近电缆的工频电流、零序电流和高次谐波电流所产生的干扰信号相区别，从而确定接入音频信号的电缆是否为需要检修的电缆。,2、电缆线路鉴别,3)利用脉冲磁场方向鉴别电缆 在需鉴别电缆的对端做一个相对地间隙模拟故障，然后通过高压信号发生器向电缆中施加高压脉冲信号，把感应线圈分别放在各条电缆的两侧，磁场方向发生变化的电缆就是作业电缆。,2、电缆线路鉴别,电缆故障的精确定点是故障探测的关键。目前，比较常用的方法是冲击放电声测法，声磁信号同步接收定点法、跨步电压法及主要用于低阻故障定点的音频感应法。,3、电缆故障的精确定点,1）冲击放电声测法 冲击

6、放电声测法（简称声测法）是利用直流高压试验设备向电容器充电、储能，当电压达到某一数值时，球间隙击穿，高压试验设备和电容器上的能量经球间隙向电缆故障点放电，产生机械振动声波，用人耳的听觉予以区别。声波的强弱，决定于击穿放电时的能量。能量较大的放电，可以在地坪表面辨别，能量小的就需要用灵敏度较高的拾音器沿初测确定的范围加以辨认。声测试验的接线图，按故障类型不同而有所差别。图5-13是接地（短路）、断路不接地和闪络三种类型故障的声测接线图。,3、电缆故障的精确定点,（a）接地（短路）故障Tt调压器；T2试验变压器；U硅整流器；F球间隙；C电容器,3、电缆故障的精确定点,（b）断路（不接地）故障Tt调

7、压器；T2试验变压器；U硅整流器；F球间隙；C电容器,3、电缆故障的精确定点,（c）闪络电障图5-13 声测试验接线Tt调压器；T2试验变压器；U硅整流器；F球间隙；C电容器,3、电缆故障的精确定点,2）声磁信号同步接收定点法 声磁信号同步接收定点法（简称声磁同步法）是向电缆施加冲击直流高压使故障点放电，在放电瞬间电缆金属护套与大地构成的回路中形成感应环流，从而在电缆周围产生脉冲磁场。应用感应接收仪器接收脉冲磁场信号和从故障点发出的放电声信号。仪器根据探头检测到的声、磁两种信号时间间隔为最小的点即为故障点。声磁同步法比声测法的抗干扰性能好，所以现在应用十分广泛。图5-14为电缆故障点放电产生的

8、典型磁场和声音波形图。,3、电缆故障的精确定点,(a)副磁场 离故障点较远,3、电缆故障的精确定点,（b）正磁场 离故障点较近图5-14 电缆故障点放电产生的典型磁场和声音波形,3、电缆故障的精确定点,3）音频信号法 此方法主要是用来探测电缆的路径走向。在电缆两相间或者相和金属护层之间（在对端短路的情况下）加入一个音频电流信号，用音频信号接收器接收这个音频电流产生的音频磁场信号，就能找出电缆的敷设路径；在电缆中间有金属性短路故障时，对端就不需短路，在发生金属性短路的两者之间加入音频电流信号后，音频信号接收器在故障点正上方接收到的信号会突然增强，过了故障点后音频信号会明显减弱或者消失，用这种方法可以找到故障点。,3、电缆故障的精确定点,4）跨步电压法 通过向故障相和大地之间加入一个直流高压脉冲信号，在故障点附近用电压表检测放电时两点间跨步电压突变的大小和方向，来找到故障点的方法。接线如图5-15所示。,3、电缆故障的精确定点,图5-15 跨步电压法直流电源接线,