电缆鉴别与电缆护套故障探测技术课件.ppt

1、电力电缆鉴别技术电力电缆鉴别技术脉冲电流脉冲电流+钳型电流表钳型电流表脉冲电流脉冲电流+钳型电流表钳型电流表在测试现场将探测仪接收线圈围绕电缆转一周（线圈轴线与电缆外皮相切），用耳机可以监测到声响的变化。当线圈靠近通电的导体一侧时，声响最强。从而可以确定此电缆即是我们要寻找的电缆。音频信号法鉴别电缆音频信号法鉴别电缆 用脉冲磁场的极性鉴别电缆路径脉冲磁场方向法鉴别电缆脉冲磁场方向法鉴别电缆单芯高压电缆护层故障探测技术单芯高压电缆护层故障探测技术高压单芯电缆的接地方式与过电压保护高压单芯电缆的接地方式与过电压保护 35kV35kV及以下电压等级的电缆大多数是三芯电缆，在正常运行及以下电压等级的电

2、缆大多数是三芯电缆，在正常运行中，流过三个线芯的电流总和为零，在金属屏护层的磁链基中，流过三个线芯的电流总和为零，在金属屏护层的磁链基本上为零，这样，在金属屏护层两端就基本上没有感应电压，本上为零，这样，在金属屏护层两端就基本上没有感应电压，所以两端接地后不会有感应电流流过金属屏护层所以一般都所以两端接地后不会有感应电流流过金属屏护层所以一般都采用两端直接接地的方式。采用两端直接接地的方式。35 kV35 kV大截面电缆和大截面电缆和6666、110 kV110 kV及以上等级的电缆均为单芯及以上等级的电缆均为单芯电缆，敷设时若金属护层两端三相互联后直接接地，则当电电缆，敷设时若金属护层两端三

3、相互联后直接接地，则当电缆线芯通过电流时，其金属护层中感应的环流可达线芯电流缆线芯通过电流时，其金属护层中感应的环流可达线芯电流的的50%-95%50%-95%，感应电流所产生热损耗极大地降低电缆载流量并，感应电流所产生热损耗极大地降低电缆载流量并加速电缆主绝缘电加速电缆主绝缘电-热老化；若电缆金属护层一端三相互联并热老化；若电缆金属护层一端三相互联并接地，另一端不接地，则电缆金属护层中虽无环流，但当雷接地，另一端不接地，则电缆金属护层中虽无环流，但当雷电波或内部过电压波沿电缆线芯流动时，电缆金属护层不接电波或内部过电压波沿电缆线芯流动时，电缆金属护层不接地端会出现较高的冲击过电压，或当系统短

4、路事故电流流经地端会出现较高的冲击过电压，或当系统短路事故电流流经电缆线芯时，其护层不接地端也会出现很高的工频感应过电电缆线芯时，其护层不接地端也会出现很高的工频感应过电压。上述过电压可能击穿电缆外护层绝缘，造成电缆金属护压。上述过电压可能击穿电缆外护层绝缘，造成电缆金属护层多点接地故障，大幅增加环流附加热损耗，严重地影响电层多点接地故障，大幅增加环流附加热损耗，严重地影响电力电缆正常运行甚至大幅减少电缆使用寿命力电缆正常运行甚至大幅减少电缆使用寿命 按照要求，单芯电缆线路的金属护套只有一点接地时，金按照要求，单芯电缆线路的金属护套只有一点接地时，金属护套任一点的感应电压不应超过属护套任一点的

5、感应电压不应超过50-100V50-100V，并应对地绝，并应对地绝缘。如果大于此规定电压时，应采取金属护套分段绝缘或缘。如果大于此规定电压时，应采取金属护套分段绝缘或绝缘后连接成交叉互联的接线方式。同时，为了减小单芯绝缘后连接成交叉互联的接线方式。同时，为了减小单芯电缆线路对邻近辅助电缆及通信电缆的感应电压，应尽量电缆线路对邻近辅助电缆及通信电缆的感应电压，应尽量采用交叉互联接线方式。对于电缆长度不长的情况下，可采用交叉互联接线方式。对于电缆长度不长的情况下，可采用单点接地的方式采用单点接地的方式,为保护电缆护层绝缘，在不接地的为保护电缆护层绝缘，在不接地的一端应加装护层保护器。一端应加装护

6、层保护器。由此可见，高压单芯电缆线路的接地方式有下列几种：由此可见，高压单芯电缆线路的接地方式有下列几种：A)A)线路不长，感应电压能满足规范要求时，宜采取一端线路不长，感应电压能满足规范要求时，宜采取一端直接接地，另一端接保护器如图所示直接接地，另一端接保护器如图所示:B)B)护层交叉互联当线路较长时，宜划分适当的单元设置绝护层交叉互联当线路较长时，宜划分适当的单元设置绝缘接头，使电缆金属护层分隔在多个区段以交叉互联接地，缘接头，使电缆金属护层分隔在多个区段以交叉互联接地，如下图所示。每单元中多个分隔区段的长度宜均等。如下图所示。每单元中多个分隔区段的长度宜均等。C)C)线路比较长，一端直接

7、接地不能满足规范要求时，线路比较长，一端直接接地不能满足规范要求时，在高压电缆输送容量较小的情况时，可采取在线在高压电缆输送容量较小的情况时，可采取在线路两端直接接地，如下图所示。路两端直接接地，如下图所示。35kV35kV以上高压电以上高压电缆线路较短，或利用率很低时，也可采取全接地缆线路较短，或利用率很低时，也可采取全接地方式。方式。D)D)护层中点直接接地，两端屏蔽通过护层保护接地护层中点直接接地，两端屏蔽通过护层保护接地电缆外护套绝缘试验电缆外护套绝缘试验 在单芯高压电缆敷设的过程中，要确保电缆外护套不受损在单芯高压电缆敷设的过程中，要确保电缆外护套不受损伤，如果发现损伤，必须及时进行

8、修补。伤，如果发现损伤，必须及时进行修补。交接试验时，应对外护套施加交接试验时，应对外护套施加10kV直流直流 1min耐压试验，耐压试验，以不击穿为合格。以不击穿为合格。预防试验时用预防试验时用1000V兆欧表测量，应大于兆欧表测量，应大于1M/km高压单芯电缆护层故障的特点高压单芯电缆护层故障的特点1、护层故障是护层与大地之间发生了绝缘下降的现象，故障、护层故障是护层与大地之间发生了绝缘下降的现象，故障两者之间只有一个金属相（铝护套），另一相是大地。两者之间只有一个金属相（铝护套），另一相是大地。2、为减少护层上存在的感应电压，电缆在铺设的过程中护层、为减少护层上存在的感应电压，电缆在铺设

9、的过程中护层有时是通过交叉互连的方式连接的。在护层故障查找的过程中，有时是通过交叉互连的方式连接的。在护层故障查找的过程中，交叉互连必须解开，故障查找需一段一段的分开进行。交叉互连必须解开，故障查找需一段一段的分开进行。3、护层发生故障时往往有多个故障点并存，每个故障点的绝、护层发生故障时往往有多个故障点并存，每个故障点的绝缘电阻的大小很难搞清楚，查找故障点时要找到一个点，处理缘电阻的大小很难搞清楚，查找故障点时要找到一个点，处理一个点，然后再找第二个点。一个点，然后再找第二个点。4、高压电缆铺设一般有直埋、穿管和沟槽架设等几种方式。、高压电缆铺设一般有直埋、穿管和沟槽架设等几种方式。对于直埋

10、电缆和沟槽架设的电缆在通过加冲击高压使故障点对对于直埋电缆和沟槽架设的电缆在通过加冲击高压使故障点对大地进行放电或通过金属托梁对大地进行放电时，在大地上会大地进行放电或通过金属托梁对大地进行放电时，在大地上会产生喇叭形的电压分布，同时放电时一般情况下也会产生放电产生喇叭形的电压分布，同时放电时一般情况下也会产生放电声音并能传到大地表面，但对于穿声音并能传到大地表面，但对于穿PVC管的电缆由于放电声管的电缆由于放电声音和放电电压电流被封到音和放电电压电流被封到PVC管内，大地表面就不再有喇叭管内，大地表面就不再有喇叭形的电压分布，也不再能收到放电声音信号。形的电压分布，也不再能收到放电声音信号。

11、护层故障探测护层故障探测故障测距（粗测）故障测距（粗测）测测 距距 方方 法法 选选 择择 1、因发生护层故障的两者之间只有一个金属相（铝因发生护层故障的两者之间只有一个金属相（铝护套），另一相是大地，护套），另一相是大地，而大地的衰减系数很大，在而大地的衰减系数很大，在测量故障距离时，使用电流或电压的行波反射法能测测量故障距离时，使用电流或电压的行波反射法能测量的范围很小，所以护层故障距离的测试一般采用阻量的范围很小，所以护层故障距离的测试一般采用阻抗法。抗法。2、阻抗法阻抗法分为分为直流电桥法直流电桥法、压降比较法压降比较法与与直流电阻直流电阻法法等。其中用直流电桥法与压降比较法测试时，接

12、触等。其中用直流电桥法与压降比较法测试时，接触电阻的影响较大，有时可能会因接触电阻的影响产生电阻的影响较大，有时可能会因接触电阻的影响产生错误的测试结果。所以用直流电桥法测试时需用较粗错误的测试结果。所以用直流电桥法测试时需用较粗的联络线，并且每次接线时均需处理一下接触点，同的联络线，并且每次接线时均需处理一下接触点，同时最好选用高压电桥。而用直流电阻法测试时则不受时最好选用高压电桥。而用直流电阻法测试时则不受接触电阻的影响。接触电阻的影响。护层故障测距方法护层故障测距方法阻抗法阻抗法定义：如图所示，凡是通过设备测量AF两点间的电阻大小或AF/AB百分比等来计算出故障距离的各种方法，这里我们都

13、叫它阻抗法。广义电桥定义图A、B两点代表电缆的两端，F点为故障点，R为绝缘电阻，线AB可以是芯线也可以是护层（测量护层故障时）电桥法的应用范围电桥法的应用范围绝缘电阻在绝缘电阻在100k以下以下 的主绝缘故障或护的主绝缘故障或护层故障层故障直流电桥法直流电桥法直流电桥接线图直流电桥接线图直流电桥等效电路图电桥法之一电桥法之一压降比较法压降比较法电桥法之二电桥法之二 直流压降比较法原理接线图直流压降比较法原理接线图直流电阻法直流电阻法电桥法之三电桥法之三 直流电阻法原理接线图直流电阻法原理接线图电桥法之三电桥法之三直流电阻法直流电阻法 测量全长电阻接线图测量全长电阻接线图故障测距时可能遇到的困难

14、故障测距时可能遇到的困难一、干扰问题一、干扰问题 当存在护层故障的高压单芯电缆附近有正在当存在护层故障的高压单芯电缆附近有正在运行的其他单芯高压电缆时，故障电缆中的感应运行的其他单芯高压电缆时，故障电缆中的感应电压可能会很大，有时会严重影响电桥法的应用，电压可能会很大，有时会严重影响电桥法的应用，其中对高压直流电桥的影响较小一些。其中对高压直流电桥的影响较小一些。二、多点问题二、多点问题 护层往往会发生多个故障点并存的故障。此护层往往会发生多个故障点并存的故障。此时每个故障点的绝缘电阻的大小很难搞清楚，用时每个故障点的绝缘电阻的大小很难搞清楚，用电桥法测距时可能会有比较大的误差，这样故障电桥法

15、测距时可能会有比较大的误差，这样故障测距也就仅仅是一个参考，还需要高精度的故障测距也就仅仅是一个参考，还需要高精度的故障定点。定点。三、接地引线、接地电缆电阻与接触电阻问题三、接地引线、接地电缆电阻与接触电阻问题护层故障探测护层故障探测故障定点（精测）故障定点（精测）定定 点点 方方 法法 选选 择择1、直埋电缆和沟槽架设的电缆、直埋电缆和沟槽架设的电缆 在通过加脉冲高压使故障点对大地进行放电或通过金在通过加脉冲高压使故障点对大地进行放电或通过金属托梁对大地进行放电时，在大地上会产生喇叭形的电压属托梁对大地进行放电时，在大地上会产生喇叭形的电压分布，有时也会产生放电声音并能传到大地表面，可选用

16、分布，有时也会产生放电声音并能传到大地表面，可选用跨步电压法、声测法或声磁同步法跨步电压法、声测法或声磁同步法定点，一般选用定点，一般选用跨步电跨步电压法。压法。2、穿绝缘管的电缆、穿绝缘管的电缆 放电声音和放电电压电流被封到放电声音和放电电压电流被封到PVC管内，大地表面管内，大地表面就不再会有喇叭形的电压分布，放电声音信号也不再能传就不再会有喇叭形的电压分布，放电声音信号也不再能传到大地表面到大地表面。这时可以用磁场法定点或者在电缆井内通过这时可以用磁场法定点或者在电缆井内通过听放电声音或用钳型电流表测脉冲电流的大小来确定故障听放电声音或用钳型电流表测脉冲电流的大小来确定故障点在哪两个井口

17、之间。点在哪两个井口之间。护层故障定点方法护层故障定点方法11垮步电压法垮步电压法故障点对大地放电时的地面电位分布及跨步电压法定点原理图故障点对大地放电时的地面电位分布及跨步电压法定点原理图护层故障定点方法护层故障定点方法2脉冲磁场幅值法脉冲磁场幅值法护层故障定点方法护层故障定点方法3直流电流法直流电流法 通过向故障护层与大地间施加一定的直流电流，通过向故障护层与大地间施加一定的直流电流，用直流电流互感器在各个井口测电流的大小，故障用直流电流互感器在各个井口测电流的大小，故障点在电流值发生突变的两个井口之间。点在电流值发生突变的两个井口之间。探探 测测 经经 验验一、容易发生护层故障的地方一、容易发生护层故障的地方 两端三岔口处、电缆井内、拐弯处等两端三岔口处、电缆井内、拐弯处等二、探测案例二、探测案例谢谢大家谢谢大家!