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電纜故障定點(diǎn)的傳統(tǒng)方法及原理

發(fā)布時(shí)間: 2019-08-06  點(diǎn)擊次數(shù): 1312次

使用適當(dāng)方法粗測(cè)電纜故障距離后,要根據(jù)電纜的走徑,找出故障點(diǎn)的大致方位來(lái),然后就要進(jìn)行故障定點(diǎn)工作。之所以稱之為粗測(cè),顧名思義“粗”就是探測(cè)出的故障距離是有誤差的,人為的丈量地面電纜走徑的距離也是有誤差的。因此,粗測(cè)只能告訴我們大概位置。而定點(diǎn),之所以稱之為“精”,就是通過(guò)這個(gè)方法可以判斷故障點(diǎn)的位置,減少挖掘面積和工作量。電纜故障定點(diǎn)主要有聲測(cè)法、聲磁同步法以及音頻感應(yīng)法,下面就分別介紹下這幾種方法。

一、聲測(cè)法

聲測(cè)法是故障定點(diǎn)基本的方法,故障點(diǎn)在受到高壓沖擊擊穿時(shí)會(huì)產(chǎn)生放電聲,它就是利用擊穿時(shí)的放電聲而的定位的技術(shù)。定點(diǎn)時(shí)高壓發(fā)生設(shè)備會(huì)周期性地向電纜施加高壓信號(hào),故障點(diǎn)會(huì)擊穿放電。故障間隙擊穿放電同時(shí)會(huì)有機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生,聲測(cè)設(shè)備接收傳導(dǎo)至地面的放電聲音信號(hào)從而確定故障點(diǎn)的位置。如果故障為開(kāi)放性的,工作人員可以用耳直接聽(tīng)到放電聲音。而對(duì)于封閉性或電纜埋于地下較深的故障,此時(shí)放電振動(dòng)聲要通過(guò)高靈敏度的聲電轉(zhuǎn)換設(shè)備,加強(qiáng)信號(hào)還原顯示聲音強(qiáng)度。在測(cè)試時(shí)工作人員一般都是用耳機(jī)并同時(shí)觀測(cè)電表指針擺動(dòng)來(lái)判斷放電聲音信號(hào),但是,聲音信號(hào)短、環(huán)境噪聲干擾,容易造成誤判。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,智能化的定點(diǎn)儀器能記錄、存儲(chǔ)還能比較多次測(cè)量的聲音波形信號(hào),以方便工作人員根據(jù)信號(hào)的強(qiáng)度、頻率、衰減、持續(xù)時(shí)間等方面來(lái)進(jìn)行判斷。聲測(cè)法特別適用于高阻故障,并選用容量大的儲(chǔ)能電容(以提高沖擊電壓增強(qiáng)放電時(shí)的震動(dòng)波;測(cè)量時(shí)要有效控制放電間隙放電時(shí)間間隔,以便排除外界干擾,縮短故障定點(diǎn)時(shí)間。

二、聲磁同步法

故障點(diǎn)擊穿時(shí),會(huì)產(chǎn)生聲音信號(hào)和磁場(chǎng)信號(hào)。磁場(chǎng)傳播的速度是可以忽略的,因此要比聲音信號(hào)快很多。故障測(cè)試時(shí)以接收到的磁場(chǎng)信號(hào)為基準(zhǔn),當(dāng)探測(cè)設(shè)備接收到聲音信號(hào)時(shí)即為聲音信號(hào)從發(fā)出到故障點(diǎn)往返一次的時(shí)間,測(cè)算其和聲音傳播的時(shí)間差乘以聲速,就可以得出故障點(diǎn)和測(cè)試端的距離。這種就是判斷故障點(diǎn)的聲磁同步法。

直流高壓擊穿故障點(diǎn)放電時(shí),會(huì)在金屬護(hù)套與大地形成的回路中感應(yīng)出環(huán)流,并在電纜周圍產(chǎn)生脈沖磁場(chǎng)。因?yàn)檫@個(gè)脈沖磁場(chǎng)比環(huán)境中的其他雜散磁場(chǎng)強(qiáng)很多,可以可靠接收。這樣就能接收音頻信號(hào)的同時(shí)接收脈沖磁場(chǎng)信號(hào),并轉(zhuǎn)換顯示。如果工作人員在接收音頻信號(hào)的同時(shí)和脈沖磁場(chǎng)顯示信號(hào)一致,即可以判斷為故障點(diǎn)。

在進(jìn)行聲測(cè)法定點(diǎn)時(shí),有時(shí)由于環(huán)境噪聲干擾、路面結(jié)構(gòu)影響、故障點(diǎn)放電聲音弱等原因,可能造成工作人員識(shí)別故障點(diǎn)困難,采用聲磁同步接收法可以提高進(jìn)行故障定點(diǎn)時(shí)的抗干擾能力。

電纜故障點(diǎn)放電產(chǎn)生的脈沖磁場(chǎng)一般是一個(gè)衰減的余弦信號(hào),如圖所示:

聲磁同步法進(jìn)行故障定點(diǎn)時(shí),可以利用磁、聲的時(shí)間差估計(jì)故障點(diǎn)的位置。磁場(chǎng)信號(hào)從故障點(diǎn)傳到儀器探頭的時(shí)間是微秒級(jí)的可以忽略不計(jì),但是聲音傳到儀器探討的時(shí)間是毫秒級(jí)。這樣可以根據(jù)磁、聲的時(shí)間差判斷故障點(diǎn)的遠(yuǎn)近。時(shí)間差越小,也就意味著離故障點(diǎn)越近。下圖下是在靠近故障點(diǎn)的兩個(gè)位置,儀器接收到的放電聲音信號(hào)。下圖顯示:磁場(chǎng)信號(hào)zui高峰時(shí),聲音信號(hào)開(kāi)始出現(xiàn);磁、聲信號(hào)的時(shí)間差,次測(cè)量為,第二次測(cè)量為,可以看出,于是第二次測(cè)量更接近故障點(diǎn)。

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