CN102520316A

CN102520316A - 电缆故障点快速精确定位的方法

Info

Publication number: CN102520316A
Application number: CN2011104204945A
Authority: CN
Inventors: 杜志云
Original assignee: Chongqing Pigeon Electric Wire and Cable Co Ltd
Current assignee: Chongqing Pigeon Electric Wire and Cable Co Ltd
Priority date: 2011-12-15
Filing date: 2011-12-15
Publication date: 2012-06-27

Abstract

本发明公开了在故障电缆总长度已知的前提下，对故障点进行精确定位的方法。该方法包括确定检测点，使用数字式绝缘电阻测试仪确定故障线芯、故障线芯间以及各故障线芯与屏蔽钢带间的直流电阻；根据直流电阻确定相应的测量方法确定故障点范围；使用电缆故障定位电源，在故障点范围进一步确定故障点准确位置。本发明分步式对故障点位置进行精确定位，使用设备为现有设备无需额外加工组装，克服了现有技术中成本高、可靠性差的技术缺陷，而且能够实现快速定位。

Description

电缆故障点快速精确定位的方法

技术领域

本发明属于涉及电缆故障的处理方法，尤其是在故障电缆总长度已知的前提下，对故障点进行精确定位的方法。

背景技术

输电线路故障的快速保护与精确定位，长期以来得不到较好的解决，直接影响故障线路的供电恢复时间，也给线路运行维护人员带来了沉重的负担。

董新洲等作者在中国电机工程学报，1999，19(4)“利用暂态电流行波的输出线路故障测距研究”一文介绍了一种采用电流行波进行故障定位的方法，由高速A/D采集***记录故障产生的暂态行波信号，由计算机利用小波分析进行信号处理，查找行波波头，根据电流行波波头到达的时间计算故障距离。该方法需要复杂的硬件与软件设计，造价高、可靠性差，且不适合在只有一条出线的终端变电站安装。

申请号93243667名为“新型电缆故障定位仪”的实用新型专利公开了一种采用由变电站注入脉冲信号、测量初始信号与故障点反射信号的时间差计算故障点位置、从而进行故障定位的方法，该方法需要复杂的信号注入设备，造价高，可靠性差。

申请号97108539名称为“高压架空线路在线故障测距方法及仪器装置”发明专利申请公开了一种利用工频量测量线路电抗值，由电抗值计算故障距离的方法，该方法受线路参数变化、电流互感器及电压互感器误差等因素的影响，故障定位精度不高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种对电缆故障点进行精确定位、可靠性强的方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案:

电缆故障点精确定位的方法，其中故障电缆的总长度为已知数据，包括如下步骤：

a) 去除故障电缆上的负载，将两端线芯分开, 并悬空，以所述故障电缆其中一端的位置作为检测点；

b) 用数字式绝缘电阻测试仪测量所述分开的各线芯间，以及各线芯与屏蔽钢带间绝缘电阻，从而确定故障线芯，即所在故障的线芯；然后再测量故障线芯间以及各故障线芯与屏蔽钢带间的直流电阻；

测得的直流电阻均小于或等于1 kΩ的，采用电缆故障定位电桥和波反射电缆故障定位仪分别测量任一故障线芯来确定故障点与检测点之间的电缆长度值，从而确定故障点位置；两装置测出的故障点位置相差大于容差距离的，此时以波反射电缆故障定位仪的测试结果为准，相差小于或等于容差距离的，将两装置测出的故障点位置之间的范围确定为故障点范围；

测得的直流电阻均大于1kΩ的，使用波反射电缆故障定位仪测量任一故障线芯来确定故障点与检测点之间的电缆长度值，从而确定故障点位置，并以此故障点位置为圆心，容差距离为半径，确定故障点范围；

测得的的直流电阻大小不一的，使用波反射电缆故障定位仪测量任一故障电芯来确定故障点与检测点之间的电缆长度值，从而确定故障点位置，并以此故障点位置为圆心，容差距离为半径，确定故障点范围；（这是由于阻值小的，用定位电桥测得的结果准确一些，但直流阻值大小，对用波反射测量没有影响）

上述容差距离均为5m；

c)用电缆故障定位电源在检测点位置对故障线芯间或故障线芯与钢带间施加脉冲电压；（此时故障点会发生周期性的击穿，产生声音和磁场）

在步骤b)中确定的故障点范围内根据声音判断寻找故障点准确位置或者使用电缆故障定点仪，在步骤b)中确定的故障点范围内，用声磁同步法，查找电缆故障点准确位置。（如果是浅埋电缆，环境噪音小，检查人员到步骤b)中的故障点范围根据声音判断寻找故障点位置；如果是深埋电缆，则使用电缆故障定点仪，在步骤b)中的故障点范围内，用声磁同步法，查找电缆故障点位置。）

具体实施方式

某高校一根YJV22 4×150+1×95mm²电力电缆，长度273米，使用运行约一年，其中红、黄线芯、钢带三者之间短路。现场检查情况，该电缆采用直径100的电工塑料管，深埋地下1米左右，其中一段横跨公路。

故障点查找：

第一步，去除该电缆两端上的负载，将两端各线芯分开，并悬空；在确定一端为检测点（端）后，对另一端做好必要的安全处理，避免高压试验时，发生意外，最好的办法是，在进行高压试验时，另一端派人把守。

第二步，用数字式绝缘电阻测试仪测量红、黄线芯、钢带三者之间绝缘电阻几乎为零，于是可以判定红、黄线芯均短路，均为故障线芯；红、黄线芯之间的直流电阻为250Ω，红、黄线芯与钢带之间的直流电阻均是300Ω；

第三步，用波反射电缆故障定位仪测量红色线芯，设定波速185米/秒，测量范围500米，测得故障点距检测点（端）35米处。用电缆故障定位电桥测量，测得故障点距检测点（端）40米处。推定故障点范围在距检测点（端）35米～40米间；

第四步，用电缆故障定位电源在检测点（端），高压极接到红色线芯，低压极接到钢带上，施加周期性脉冲电压。由于深埋，仅凭人耳不能听见放电声；

第五步，继续施加周期性脉冲电压，用电缆故障定点仪在推定的范围，采用仪器声磁同步法功能，确定故障点在距检测点（端）37米处，公路的边缘。

整过检测过程耗时未超过2小时。挖出电缆，查出故障点位置准确，分析故障原因，是施工不当造成。采用本方法，多次准确查找到电缆故障点，最快一次不超过30分钟。

作为本发明的具体实施例，上述仪器中

（1）、数字式绝缘电阻测试仪

关键参数：最大量值10G/1000V；

功能：测量故障电缆的接触电阻和各相的绝缘电阻；

（2）、电缆故障定位电源

关键参数：输出电压：0～15kV直流电压连续可调、最大输出电流100mA、放电电容大于4uF;

功能：产生大能量脉冲，配合电缆故障定点仪，完成击穿点的精确定位；具有强大的烧穿能力，可烧穿故障点，降低故障点电阻；可用于直流耐压试验

（3）、波反射电缆故障定位仪

关键参数：

测试范围：1～4km、

测试盲区：1m、

波速度调节范围：100～300m/μs。

功能：

测试时，向电缆注入一低压脉冲，脉冲沿电缆传播到阻抗不匹配点，如短路点、故障点、中间接头等，脉冲产生反射，回送到测量点被仪器记录下。可测定断线、混线、绝缘不良等各种类型故障点的位置。

（4）、电缆故障定位电桥

关键参数：

直流输出：0～5kV

短路电流：50mA

定位比例精度：±（0.2%L+1）m

功能：

依据MURRAY电桥原理而设计，用于敷设后各种电线电缆的击穿点及没有击穿但绝缘电阻值偏低的缺陷点的定位。

（5）、电缆故障定点仪

关键参数：

声磁测量法定点精度：电缆深度的10%；

路径定位精度：电缆深度的10%；

磁场测量法定点精度：电缆深度的50%；

跨步电压法定点精度：10cm；

功能：

1、用声波测量法或声磁同步法对电缆高阻故障点精确定点

高压脉冲在故障点放电，产生声音和磁场。通常可通过高灵敏度传感器和耳机听出故障点位置。声音变化强度不明显时，比较声波和磁场的传输时间差，定点更精确方便。

2、用磁场测量法进行电缆金属性故障（死接地）精确定点

金属性故障，击穿时没有明显的放电声，很难用声测法精确定点。电缆故障定点仪，巡测故障点附近的磁场分布，从而精确定点。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，面对实际情况，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims

1.电缆故障点精确定位的方法，其中故障电缆的总长度为已知数据，其特征在于，包括如下步骤：

去除故障电缆上的负载，将两端线芯分开, 并悬空，以所述故障电缆其中一端的位置作为检测点；

用数字式绝缘电阻测试仪测量所述分开的各线芯间，以及各线芯与屏蔽钢带间绝缘电阻，从而确定故障线芯，即所在故障的线芯；然后再测量故障线芯间以及各故障线芯与屏蔽钢带间的直流电阻；

测得的的直流电阻大小不一的，使用波反射电缆故障定位仪测量任一故障电芯来确定故障点与检测点之间的电缆长度值，从而确定故障点位置，并以此故障点位置为圆心，容差距离为半径，确定故障点范围；

上述容差距离均为5m；

c)用电缆故障定位电源在检测点位置对故障线芯间或故障线芯与钢带间施加脉冲电压；

在步骤b)中确定的故障点范围内根据声音判断寻找故障点准确位置或者使用电缆故障定点仪，在步骤b)中确定的故障点范围内，用声磁同步法，查找电缆故障点准确位置。