Электрические кабели, как « подземные крови» городской сети, несут большую ответственность за передачу и распределение электроэнергии. Его эксплуатационная надежность напрямую связана со стабильностью и безопасностью общественного производства и бытового потребления электроэнергии. Однако из - за длительной эксплуатации в сложной подземной среде кабель неизбежно выходит из строя из - за старения изоляции, механических повреждений, внешней коррозии и других причин. Быстрый и точный поиск и локализация точек отказа является важной и сложной задачей в эксплуатации энергосистемы. В этой статье будет систематически обсуждаться тип отказа кабеля, современные методы обнаружения и методы позиционирования.

Распространенные типы неисправностей кабеля

Понимание типа неисправности является предпосылкой для выбора правильного метода обнаружения. Отказ кабеля можно разделить на следующие категории в зависимости от его характера:

1. Отказ низкого сопротивления и отказ высокого сопротивления: Это наиболее распространенная классификация.

• Отказ низкого сопротивления:: Низкое сопротивление в точке отказа (обычно меньше 10 - кратного сопротивления характеристик кабеля), например, металлическое короткое замыкание (сопротивление равно нулю или близко к нулю). Такие дефекты относительно легко обнаружить.

• Высокопроницаемый отказ:: Сопротивление в точке отказа выше (до МЭ и выше), обычно вызвано старением изоляции, влагой и другими причинами, при низком напряжении проявляется высокое сопротивление изоляции, но при работе высокого напряжения изоляционный пробой. Такие неисправности очень скрыты и трудно обнаружить.

2. Отключение:: Один или несколько фаз кабельного проводника отключены, сопротивление точки отказа бесконечно велико. Хотя кабель не может передавать электричество, изоляция может не быть повреждена.

3. Молниеносный отказ:: Изоляция при определенных условиях (например, при ударе высокого давления) мгновенно пробивается, но канал пробоя затем восстанавливает изоляцию. Эта неисправность возникает периодически, очень нестабильна, местоположение чрезвычайно сложно.

II. Стратегия « трех шагов» обнаружения и локализации неисправностей

Современное позиционирование неисправностей кабеля обычно следует системному процессу, который можно обобщить как три этапа: « диагностика», « дальномер» и « фиксированная точка».

Первый шаг: диагностика неисправностей и определение характера
Во - первых, нужно использоватьИзмеритель сопротивления изоляции (МЭ)имультиметрПредварительное испытание неисправного кабеля для измерения сопротивления изоляции и пропускания проводника на земле и между фазовыми проводниками, чтобы определить, является ли неисправность низкой, высокой или открытой, тем самым заложив основу для следующего выбора правильного метода тестирования.

Шаг 2: определение дальности отказа (грубое измерение)
Этот шаг предназначен для определения приблизительного расстояния между точкой отказа и тестовым концом. Основные технологии включают:

1. метод моста:: Традиционные методы, применяемые при низком сопротивлении и открытых неисправностях. По принципу моста Уистона расстояние вычисляется путем сравнения различий в сопротивлении между фазой отказа и неповрежденной фазой. Точность выше, но бессильна для высокоомных неисправностей.

2. импульсный метод низкого давления:: Введите в кабель импульс низкого давления, чтобы рассчитать разницу во времени между эмиссионным импульсом и отраженным импульсом, наблюдая форму волны, отраженную импульсом в точке отказа (точка несоответствия сопротивления), и рассчитать расстояние на основе скорости волны. Этот метод хорошо работает на открытых и низкоомных неисправностях.

3. Метод ударной вспышки высокого давления: Это локализация высокоомных и флэш - неисправностей.ключевые технологии. Через импульсный генератор высокого давления на неисправный кабель наносится ударное высокое давление, заставляя точку отказа с высоким сопротивлением мгновенно пробивать разряд, образуя мгновенное короткое замыкание. Этот метод обычно сочетается с двумя методами измерения расстояния:

• Отражение дуги (ARM):: дуга короткого замыкания, создаваемая щелчком по неисправности, имитирует точку низкого сопротивления, вызывая импульсное отражение, которое измеряется расстоянием путем анализа отраженной формы волны.

• Метод вторичных импульсов (SDC): СегодняобычныйМетоды. Сначала он пробивает точку отказа пульсом высокого давления, а затем немедленно вводит измерительный импульс низкого давления. Этот импульс низкого давления отражается в ионизированной точке отказа (проявляющейся в виде низкого сопротивления). Прибор сравнивает форму волны после пробоя с формой волны перед пробоем, точка расхождения формы волны соответствует положению точки отказа, очень интуитивно понятна и точна.

Шаг 3: Точная фиксированная точка (подтверждение пути и точное позиционирование)
Расстояние дает приблизительное расстояние, но кабели обычно захоронены под землей и должны быть найдены точные вертикальные точки соприкосновения. Для этого нужны такие технологии, как акустическая магнитная синхронизация.

1. метод с фиксированной точкой с акустической магнитной синхронизацией:: Использовать при периодическом разряде точки отказа с использованием "метода вспышки"акустический магнитный синхронный точечный прибор. Электроразряд производит два акустических сигнала (гигантский "щелкающий, щелкающий" звук) и электромагнитные сигналы. Прибор с фиксированной точкой захватывает вибрационные звуки поверхности и электромагнитные сигналы через зонд и гарантирует, что только звук точки, которая получает звуковые и магнитные сигналы одновременно, является эффективным звуком точки отказа. Операторы через прослушивание наушников и дисплей прибора ищут точки на земле вдоль кабельного пути, которые имеют наибольший звук и синхронизируются с электромагнитными сигналами, прямо под которыми находится точка отказа.

2. Идентификация кабельного пути:: Если путь прокладки кабеля неизвестен, сначала нужно использоватьпутевой указательСигналы определенной частоты передаются и обнаруживаются на земле с помощью приемника, чтобы точно определить направление закладки кабеля и обеспечить основу для работы с фиксированной точкой.

III. ТЕХНИЧЕСКИЕ РАЗВИТИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ

По мере развития технологий локализация неисправностей кабеля развивается в более интеллектуальном и эффективном направлении:

• Интеграция и автоматизация:: Современные испытательные приборы в основном объединяют высоковольтные генераторы, дальномерные системы и приборы с фиксированной точкой в одну систему, более простую работу и более высокую степень автоматизации.

• метод бегущей волны:: измерение расстояния с использованием переходных сигналов бегущей волны, возникающих из - за неисправности, особенно для дальних кабелей и сложных сетей.

• Интеллектуальная диагностика:: В сочетании с большими данными и технологией искусственного интеллекта, данные онлайн - мониторинга кабеля для анализа, прогнозирования тенденции старения изоляции, достижения раннего предупреждения о неисправностях, перехода от « послеаварийного ремонта» к « предварительной профилактике».

Заключение

Определение неисправности силовых кабелей - это технология, которая сочетает в себе высокую степень теоретическости и практики. От первоначального диагноза до современного метода вторичных импульсов и технологии с фиксированной точкой акустической магнитной синхронизации, зрелый и научный процесс значительно повышает эффективность и точность позиционирования, минимизирует время отключения электроэнергии и затраты на раскопки и восстановление. Знание этих технологий имеет незаменимое значение для обеспечения непрерывного, мощного биения этого « сердца города» энергосистемы.