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【維修經驗】低壓脈沖法測試10KV電纜泄露性高阻故障的典型案例


| 作者:陜西意聯電氣 | 標簽: 電纜故障測試儀

        【維修經驗】低壓脈沖法測試10KV電纜泄露性高阻故障的典型案例:高阻故障中的一種類型是電力電纜泄露性高阻故障。這種故障通常發生在接頭被水浸泡后形成水樹放電,導致主絕緣性能下降。近年來,冷縮接頭廣泛使用,如果長時間浸泡在水中,接頭兩端的阻水功能可能由于熱脹冷縮等原因而降低,增加了這種故障發生的可能性。 

【維修經驗】低壓脈沖法測試10KV電纜泄露性高阻故障的典型案例

      與外破型高阻故障相比,這種故障在進行高壓脈沖擊穿測試時的放電形式明顯不同。外破型故障放電主要發生在電纜本體或接頭線芯與故障點相連的鋼鎧上,呈縱向垂直放電。與之相反,泄露性高阻故障的放電特點是不同的。通過反射脈沖波形的清晰度和測距的準確性,可以清晰地判斷故障點放電的位置,并且故障點放電的聲音干脆清晰,有利于快速準確定位故障點。

電纜泄露性高阻故障

    對于浸水性接頭故障而言,存在兩種可能情況。第一種情況是絕緣電阻較高,難以通過直流脈沖高壓來擊穿放電。第二種情況是電阻相對較低,通常出現在接頭內部。在此情況下,高壓電弧會通過接頭兩端絕緣體上的水樹形成非單點的橫向放電,但并未完全擊穿。除非將接頭內部絕緣體完全碳化以形成放電通道,否則通常很難獲得良好的脈沖法測距波形。 

故障電纜

    這種類型的故障通常具有較低的電阻,可以使用電橋法進行測試。然而,由于故障位置的電阻并非單點,加之浸水電阻值的不穩定性和現場電磁干擾等原因,往往難以準確確定故障距離。是否存在其他解決辦法呢? 


    以10KV交聯電纜為例,海新隧道連接線長度約為2公里多,故障為單相接地。出現了20KV高壓脈沖沖擊故障電纜的現象,導致高阻和泄露現象嚴重,形成了如圖所示的波形。從波形可以看出,這是高壓脈沖沒有擊穿故障,在電纜兩端之間來回反射的波形,因此導致電流反射脈沖總是循環反射,正負交替變化。

電纜波形

    低壓脈沖多次反射全長波形!很顯然,現場的測試人員只是一個急脾氣操作者,虛光標和范圍都來不及調。

     縮小測試范圍,從8km縮小到4km,使用低壓脈沖比較法對一條完好相和故障相進行波形比較測試,波形如下圖,看上去從第二個波形起都有明顯區別,所以不敢輕易斷定疑似故障接頭。

波形對比

繼續縮小測試范圍至2km ,看第四個接頭與前三個接頭相比較,有以下兩點不同:

1,按照脈沖波發射原理,長距離多個電纜接頭的正弦反射小波幅值自測量端會依次逐個衰減,但這個接頭波形下端卻意外增大了。

2,前三個波形很相似,唯有它好像顯得與眾不同,請注意波形寬度。

可以初步斷定,第四個接頭是疑似故障點。

波形

     在一般情況下,浸水后的接頭會形成一個水性電容。根據脈沖反射原理,當高頻電壓正極性脈沖波通過時,電容會瞬間充電,類似于短路故障。這將導致一個負極性的反射波與接頭反射波相疊加,使得反射波在這一部分明顯與正常的接頭反射波不同!因此,低壓脈沖比較法用于判斷浸水性疑似故障接頭的理論依據。

    由于故障點在高壓脈沖的沖擊下泄露“爬電”,靠近接頭一般還是能明顯聽到接頭內部的明顯放電聲,所以,只要找到這個接頭,檢修人員還是能夠很快確定故障點的。

    當然,接頭故障產生的原因還有很多狀況,如接頭絕緣上的刀口,污物,汗滴,霧氣,斷層等,會在運行時導致局放,隨著時間慢慢破壞絕緣形成電弧爬電。這些故障的反射波極小,使用低壓脈沖比較法就不能隨意和肯定地判定疑似故障接頭了。




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