電力電纜性能不帶電檢測方法

隨著(zhù)城市建設的發(fā)展,電力電纜在城網(wǎng)供電中所占的份量也越來(lái)越重,在一些城市的市區逐步取代架空輸電線(xiàn)路;同時(shí)隨著(zhù)電纜數量的增多及運行時(shí)間的延長(cháng),電纜的故障也越來(lái)越頻繁。由于電纜線(xiàn)路的隱蔽性、個(gè)別運行單位的運行資料不完善以及測試設備的局限性等原因,使電纜故障的查找非常困難[1]。電力電纜故障按性質(zhì)可分為串聯(lián)（斷線(xiàn)）故障及并聯(lián)（短路）故障兩種,后者按絕緣外是否有金屬護套或屏蔽可分為主絕緣故障（外有金屬屏蔽）,外皮（外護套）故障（無(wú)金屬屏蔽）的故障。主絕緣故障根據測試方法不同,按故障點(diǎn)的絕緣電阻Rf大小可分為①金屬性短路（低阻）故障,其中Rf不同儀器及方法選擇各不同,一般Rf<10Z0（Z0為電纜波阻抗）;②高阻故障;③間歇（閃絡(luò )）故障三種。三者之間沒(méi)有**的界限,主要由現場(chǎng)試驗方法區分,與設備的容量及內阻有關(guān)。近十年來(lái)我國城市電網(wǎng)大量采用XLPE電力電纜,根據電纜的故障,國內外有各種不同的測試方法。  
1.1電橋法及低壓脈沖反射法  
20世紀70年代前,世界上廣泛使用電橋法及低壓脈沖反射法進(jìn)行電力電纜故障測試,兩者對低阻故障很準確,但對高阻故障不適用,故常常結合燃燒降阻（燒穿）法,即加大電流將故障處燒穿使其絕緣電阻降低以達到可以使用電橋法或低壓脈沖法測量的目的。燒穿方法對電纜主絕緣有**影響,現已很少使用。  
1.2高壓直流閃測法和沖擊閃測法  
分別測試間歇故障及高阻故障,兩者都均可分為電流閃測法和電壓閃測法,取樣參數不同,各有優(yōu)缺點(diǎn)。電壓取樣法可測率高,波形清晰易判,盲區比電流法少一倍,但接線(xiàn)復雜,分壓過(guò)大時(shí)對人及儀器有危險。電流取樣法正好相反,接線(xiàn)簡(jiǎn)單,但波形干擾大,不易判別盲區大。兩種方法目前是國產(chǎn)高阻故障測試儀的主流方法,主要有西安四方、山東科匯、武漢高壓所等產(chǎn)品。高壓電流、電壓閃測法基本上解決了電纜高阻故障問(wèn)題,在我國電力部門(mén)應用十分廣泛,且應用十分豐富經(jīng)驗,但儀器有盲區,且波形有時(shí)不夠明顯,靠人為判斷,有時(shí)未能成功,儀器的精度及誤差相對較大。  
1.3二次脈沖法  
這是二十世紀90年代出現的測試技術(shù),因為低壓脈沖準確易用,結合高壓發(fā)生器發(fā)射沖擊閃絡(luò )技術(shù),在故障點(diǎn)起弧的瞬間通過(guò)內部裝置觸發(fā)發(fā)射一低壓脈沖,此脈沖在故障點(diǎn)閃絡(luò )處（電弧的電阻值很低）發(fā)生短路反射,并將波形記憶在儀器中,電弧熄滅后,重新發(fā)一正常的低壓測量脈沖到電纜中,此低壓脈沖在故障處（高阻）沒(méi)有擊穿產(chǎn)生通路,直接到達電纜末端,并在電纜末端發(fā)生開(kāi)路反射,將兩次低壓脈沖波形進(jìn)行對比,非常容易判斷故障點(diǎn)（擊穿點(diǎn)）位置。儀器可自動(dòng)匹配,自動(dòng)判斷計算出故障點(diǎn)距離。二次脈沖法的出現,使得電纜高阻故障測試變得十分簡(jiǎn)單,成為*先進(jìn)的測試方法。  
對于二次脈沖法,無(wú)論是奧地利的Baur公司,還是德國Seba公司的產(chǎn)品原理是一樣的,只是在實(shí)現上有差異:前者強調起弧與觸發(fā)脈沖配合,由內部通信裝置對沖擊電流進(jìn)行阻尼,同時(shí)也增加了沖擊電流的沖擊寬度來(lái)實(shí)現;而后者則采用專(zhuān)門(mén)穩弧儀,強調延長(cháng)電弧時(shí)間,保證低壓脈沖在起弧期間到達。這種方法與國內生產(chǎn)高壓電流或電壓法測試儀相比具有以下優(yōu)點(diǎn):  
①一體化設計,結構緊湊（compact）,只要接入電源,接好地線(xiàn),連接被測電纜即可進(jìn)行各種測試方法的操作,接線(xiàn)簡(jiǎn)單,切換容易,**可靠。  
②自動(dòng)化程度高,實(shí)現自動(dòng)匹配、自動(dòng)保護、自動(dòng)判斷、自動(dòng)計算,并可以進(jìn)行打印或將圖形存入軟盤(pán),在計算機進(jìn)行數據分析。③無(wú)盲區問(wèn)題:考慮到儀器本身的饋線(xiàn)以及外接的高壓電纜引線(xiàn)長(cháng)度,因此進(jìn)行儀器調試時(shí),引入“tm”測試,首先測試每種方法中的脈沖波經(jīng)過(guò)儀器到達引線(xiàn)末端所經(jīng)歷的時(shí)間“tm”值,并輸入記憶的系統中;測試電纜時(shí),儀器會(huì )自動(dòng)將原點(diǎn)（起點(diǎn)）定在該方法的“tm”時(shí)刻處,因“tm”為定值與波速度選擇無(wú)關(guān),無(wú)論波速度選多少,同一種方法中脈沖在儀器本身及引線(xiàn)所經(jīng)歷的時(shí)間“tm”是不變的;所測波形中tm時(shí)刻點(diǎn)即為所測電纜的始端,因此測量時(shí)沒(méi)有盲區的概念。④精度高:采用Baur公司IRG300回波儀采樣頻率已達200MHz,以波速為=160m/μs計算,**度可達0.4m。由于這套儀器的自動(dòng)化程度高、**,操作簡(jiǎn)單,克服了電流、電壓沖擊法的不足,有效解決了高阻故障測試的困難,只要波速度選擇正確,測量結果非常準確。