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          電纜短路故障的排查方法

          更新時(shí)間:2024-11-22點(diǎn)擊次數(shù):253

          以下是對(duì)電纜短路故障排查方法的詳細(xì)介紹:

          電纜故障測(cè)試儀.jpg

          一、故障初步判斷


          1. 查看故障現(xiàn)象及記錄

            • 了解故障發(fā)生時(shí)的具體情況,例如是否有冒煙、跳閘、短路保護(hù)裝置動(dòng)作等明顯現(xiàn)象。同時(shí),查閱相關(guān)的運(yùn)行記錄,看近期電纜是否有過(guò)過(guò)載運(yùn)行、遭受雷擊或者周邊有施工等可能影響電纜的情況發(fā)生。這些信息可以幫助初步推測(cè)故障的大致原因和范圍。

            • 比如,如果是在雷雨天氣后出現(xiàn)電纜短路故障,那么雷擊導(dǎo)致絕緣破壞引發(fā)短路的可能性就比較大;若周邊有道路施工活動(dòng),那外力破壞造成短路的概率則需重點(diǎn)考慮。

          2. 外觀檢查

            • 對(duì)電纜的外露部分,包括電纜溝內(nèi)、橋架上以及電纜終端等部位進(jìn)行仔細(xì)查看,檢查電纜外皮是否有破損、燒焦、鼓包等痕跡,電纜接頭處是否有松動(dòng)、過(guò)熱變色等異常情況。若發(fā)現(xiàn)外皮有明顯破損且內(nèi)部芯線外露,很可能就是此處發(fā)生短路故障。

            • 對(duì)于埋地電纜,可以沿著其走向查看地面有無(wú)挖掘、塌陷等跡象,判斷是否因外力破壞引發(fā)短路。在一些老舊小區(qū)改造現(xiàn)場(chǎng),若發(fā)現(xiàn)地面有重新開挖過(guò)的痕跡且對(duì)應(yīng)的電纜出現(xiàn)故障,就需要重點(diǎn)排查該區(qū)域電纜的受損情況。

          二、電氣測(cè)試方法


          1. 絕緣電阻測(cè)試

            • 首先,將電纜停電并充分放電,確保電纜上沒有殘余電荷,避免影響測(cè)試結(jié)果。

            • 把絕緣電阻測(cè)試儀的兩根測(cè)試線分別連接到需要測(cè)試的電纜芯線以及對(duì)應(yīng)的接地部位(如金屬屏蔽層或大地),按照儀器說(shuō)明書選擇合適的測(cè)試電壓擋位(一般根據(jù)電纜的額定電壓來(lái)選擇),然后啟動(dòng)測(cè)試。

            • 讀取儀器顯示的絕緣電阻值,并與該電纜正常情況下的標(biāo)準(zhǔn)絕緣電阻值進(jìn)行對(duì)比。若測(cè)試值遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)值,可初步判斷該電纜存在短路隱患,需進(jìn)一步排查具體短路位置。

            • 原理:利用絕緣電阻測(cè)試儀向電纜施加直流電壓,測(cè)量電纜芯線與芯線之間、芯線與金屬屏蔽層或大地之間的絕緣電阻值。正常情況下,絕緣電阻應(yīng)處于較高數(shù)值,如果絕緣電阻值過(guò)低甚至趨近于零,則表明存在短路故障或者絕緣嚴(yán)重受損的情況。

            • 操作步驟:

          2. 直流耐壓試驗(yàn)與泄漏電流測(cè)量

            • 同樣先將電纜停電、放電并做好接地等安全措施。

            • 把直流耐壓試驗(yàn)設(shè)備的高壓輸出端連接到被測(cè)電纜芯線,設(shè)備的接地端連接到電纜的金屬屏蔽層或可靠接地處。按照規(guī)定的試驗(yàn)電壓值(通常為電纜額定電壓的倍數(shù),不同電壓等級(jí)電纜有相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn))和升壓速率逐步升高電壓,同時(shí)密切觀察泄漏電流的數(shù)值變化情況以及電纜有無(wú)異常聲響、冒煙等現(xiàn)象。

            • 如果在升壓過(guò)程中,泄漏電流急劇增大超出正常范圍,或者在較低電壓下就出現(xiàn)電流異常情況,說(shuō)明電纜存在短路故障點(diǎn),要停止試驗(yàn),進(jìn)一步查找具體位置。

            • 原理:通過(guò)向電纜施加高于其額定工作電壓的直流電壓,觀察電纜在該電壓下能否承受且泄漏電流是否在正常范圍內(nèi)。若電纜存在短路故障點(diǎn),在施加電壓時(shí),泄漏電流會(huì)異常增大,甚至可能導(dǎo)致試驗(yàn)無(wú)法正常進(jìn)行,因?yàn)槎搪伏c(diǎn)會(huì)形成低阻通路,使電流大量通過(guò)。

            • 操作步驟:

          三、故障定位方法


          1. 低壓脈沖反射法

            • 使用專門的電纜故障測(cè)試儀(具備低壓脈沖發(fā)射和接收功能),將測(cè)試儀的信號(hào)輸出端連接到被測(cè)電纜的一端芯線,確保連接牢固。

            • 設(shè)置好測(cè)試儀的相關(guān)參數(shù),如脈沖寬度、采樣頻率等,啟動(dòng)信號(hào)發(fā)射,然后觀察測(cè)試儀屏幕上顯示的脈沖波形。正常情況下會(huì)有電纜末端反射回來(lái)的脈沖波形,如果存在短路故障,會(huì)提前出現(xiàn)一個(gè)反射脈沖波形,記錄下發(fā)射脈沖與反射脈沖的時(shí)間差信息。

            • 根據(jù)已知的脈沖在該電纜中的傳播速度以及測(cè)量得到的時(shí)間差,計(jì)算出故障點(diǎn)距離測(cè)試端的距離,之后沿著電纜走向去相應(yīng)位置進(jìn)一步排查具體的短路情況,比如查看該位置電纜外皮是否破損、內(nèi)部芯線是否直接接觸等。

            • 原理:向電纜注入低壓脈沖信號(hào),脈沖沿著電纜傳播,當(dāng)遇到短路故障點(diǎn)時(shí),由于短路點(diǎn)處的電阻突變,脈沖會(huì)發(fā)生反射,通過(guò)測(cè)量發(fā)射脈沖與反射脈沖之間的時(shí)間差,并結(jié)合已知的脈沖在電纜中的傳播速度(與電纜絕緣材質(zhì)等因素有關(guān)),利用距離計(jì)算公式(距離 = 傳播速度 × 時(shí)間差 ÷2,除以 2 是因?yàn)槊}沖往返的路程)來(lái)確定故障點(diǎn)距離測(cè)試端的位置。

            • 操作步驟:

          2. 高壓閃絡(luò)法(適用于高阻短路故障情況)

            • 準(zhǔn)備好高壓閃絡(luò)測(cè)試設(shè)備,將其與被測(cè)電纜正確連接,做好安全防護(hù)措施,因?yàn)樯婕案邏翰僮鳎僮魅藛T要穿戴好絕緣防護(hù)裝備,確保操作環(huán)境安全。

            • 緩慢升高施加的直流電壓,密切觀察設(shè)備上顯示的電壓、電流等參數(shù)以及是否有閃絡(luò)放電現(xiàn)象發(fā)生,當(dāng)出現(xiàn)閃絡(luò)時(shí),通過(guò)配套的脈沖反射檢測(cè)儀器捕捉反射信號(hào),記錄相關(guān)的時(shí)間差等數(shù)據(jù)。

            • 按照類似于低壓脈沖反射法的計(jì)算方式,算出故障點(diǎn)距離測(cè)試端的大致位置,再進(jìn)一步縮小排查范圍,去確定具體的短路故障點(diǎn)。

            • 原理:對(duì)于一些高阻短路故障(如因電纜受潮、絕緣老化等原因造成的短路故障,故障點(diǎn)電阻相對(duì)較高),先向電纜施加足夠高的直流電壓,使故障點(diǎn)處絕緣被瞬間擊穿,產(chǎn)生閃絡(luò)放電現(xiàn)象,形成低阻通路,然后利用脈沖反射原理捕捉到相應(yīng)的反射信號(hào),根據(jù)反射信號(hào)及時(shí)間差等參數(shù)來(lái)確定故障點(diǎn)位置。

            • 操作步驟:

          3. 跨步電壓法(適用于外皮破損接地短路等情況)

            • 選用合適的跨步電壓測(cè)試儀,將測(cè)試儀的兩個(gè)電極按照規(guī)定的間距插入地面,從電纜一端開始,沿著電纜路徑逐步移動(dòng)測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)量。

            • 不斷觀察測(cè)試儀顯示的跨步電壓數(shù)值變化情況,當(dāng)電壓變化達(dá)到最大時(shí),對(duì)應(yīng)的位置基本就是電纜外皮破損接地短路的故障點(diǎn)位置。在實(shí)際操作中,例如對(duì)于城市道路地下電纜出現(xiàn)此類故障時(shí),工作人員可沿著道路兩邊,按照電纜敷設(shè)方向進(jìn)行檢測(cè),通過(guò)尋找跨步電壓變化的峰值點(diǎn),來(lái)準(zhǔn)確找到故障電纜的外皮破損處。

            • 原理:當(dāng)電纜外皮破損導(dǎo)致接地短路時(shí),電流會(huì)從故障點(diǎn)流入大地,并在大地中形成一定的電場(chǎng)分布。利用專門的跨步電壓測(cè)試儀,在地面沿著電纜可能的走向進(jìn)行測(cè)量,當(dāng)測(cè)量到跨步電壓出現(xiàn)明顯變化(如出現(xiàn)電壓峰值等情況)時(shí),就意味著接近了故障點(diǎn)所在位置。

            • 操作步驟:

          四、綜合分析與驗(yàn)證


          1. 綜合分析

            • 在通過(guò)上述各種方法得到相關(guān)測(cè)試結(jié)果和故障位置信息后,要對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析??紤]是否存在多個(gè)短路故障點(diǎn)的可能,因?yàn)橛袝r(shí)不同故障點(diǎn)反射回來(lái)的信號(hào)可能相互疊加、干擾,需要仔細(xì)甄別。同時(shí),結(jié)合電纜的運(yùn)行歷史、周邊環(huán)境等因素,判斷故障原因,比如是外力破壞、絕緣老化還是其他原因?qū)е碌亩搪贰?/p>

            • 例如,如果通過(guò)多種測(cè)試方法都指向某一區(qū)域的電纜存在短路故障,且該區(qū)域近期有道路施工活動(dòng),那很可能就是施工外力破壞引發(fā)的短路,要著重檢查該區(qū)域電纜的受損情況。

          2. 驗(yàn)證

            • 在確定了故障點(diǎn)位置并判斷出故障原因后,對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行修復(fù)處理,修復(fù)完成后,再次采用絕緣電阻測(cè)試、直流耐壓試驗(yàn)等方法對(duì)修復(fù)后的電纜進(jìn)行測(cè)試,驗(yàn)證故障是否已都排除,電纜的電氣性能是否恢復(fù)正常,確保電纜能夠安全可靠地投入后續(xù)運(yùn)行。


          總的來(lái)說(shuō),電纜短路故障的排查需要綜合運(yùn)用多種方法,從初步判斷到精確的電氣測(cè)試、故障定位,再到最后的綜合分析與驗(yàn)證,每個(gè)環(huán)節(jié)都至關(guān)重要,這樣才能準(zhǔn)確、高效地排查出短路故障點(diǎn)并進(jìn)行修復(fù)。
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