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如何检测高压电力电缆的故障

浏览数量: 0     作者: 本站编辑     发布时间: 2025-07-15      来源: 本站

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您的故障。 可以使用基本检查和专用工具来查找80%以上的问题都是高阻故障。这些通常是由于绝缘问题而发生的。主要故障有低阻、开路、闪络故障。您可以使用连续性测试仪、TDR 设备、浪涌发生器和电磁定位器来发现这些问题。安全始终是最重要的,因此您必须根据电缆的状况和故障类型来选择方法。 柔性高压电力电缆

安全

当您使用安全高压电力电缆时,必须始终首先考虑安全。许多事故的发生是因为人们跳过步骤或使用错误的工具。通过遵守安全规则并使用正确的装备,您可以阻止大多数事故。

个人防护装备

个人防护装备 (PPE) 可确保您免受严重伤害。电弧闪光事件可能会烧伤您、使您震惊,甚至导致死亡。您需要穿着:

  • 弧度服装

  • 绝缘手套和靴子

  • 面罩和安全眼镜

  • 听力保护

上锁/挂牌

上锁/挂牌 (LOTO) 步骤可确保您免受带电侵害。有时,工人们以为设备已关闭,但实际上设备仍然处于开启状态。您必须:

  • 关闭并隔离所有电源

  • 将锁定装置和标签放置到位

  • 开始工作前确保电缆已关闭

严格的 LOTO 步骤遵循 OSHA 和世界安全规则。这些步骤可以防止机器意外启动并确保每个人的安全。

工作区

安全的工作区域有助于防止受伤。你应该:

  • 保持该区域清洁并捡起任何可能绊倒的东西

  • 危险场所使用防爆工具

  • 安装SF6等有害气体气体检测仪

  • 标记该区域并张贴警告标志

注意:开始工作前务必进行风险检查。这可以帮助您发现开关设备中烧油或燃气泄漏等危险。

预测试

在测试 高压电缆之前,您必须做好准备。预测试步骤为:

  • 查看电缆的历史和旧的测试结果

  • 检查您的测试工具是否正常工作

  • 确保团队中的每个人都接受过正确的培训和证书

许多公司希望您完成特殊培训并获得证书,例如绝缘测试和高级故障检测课程。 IEC 60840 和 IEC 61936-1 等世界规则告诉您如何安全地进行测试和报告。遵守这些规则可以确保您和您的团队每次工作时的安全。

初步检查

您应该首先进行简单的检查。这些步骤可以帮助您及早发现许多问题。它们还可以阻止以后发生更大的问题。

目视检查

首先查看电缆及其部件。尝试查找任何损坏、磨损或生锈的情况。寻找:

  • 绝缘层出现裂纹或裂缝

  • 有水或湿点的迹象

  • 连接器和接头生锈

  • 肿胀、颜色变化或烧伤痕迹

注意:电缆部件(例如端子和接头)首先断裂。仔细观察这些地方。目视检查可帮助您在绝缘破损或生锈等问题恶化之前发现问题。

连续性测试

现在使用连续性测试仪检查电缆线。该测试显示电线是否仍然连接。如果您看到高电阻或没有连接,则电线可能已损坏。

  • 将测试仪放在电缆的两端。

  • 确保电阻低且不发生变化。

  • 如果没有连接,则说明电路开路。

连续性测试很简单,但非常有帮助。它可以帮助您发现开路和接线错误。但它可能无法发现所有问题,例如绝缘故障。你需要更多的测试才能知道一切。

绝缘抗性

检查导通后,用兆欧表测试绝缘电阻。该测试使用直流电压来检查泄漏。绝缘电阻低意味着绝缘可能会失效。

  • 在每根电线和地面之间进行测试。

  • 写下电阻并根据行业规则检查数字。

绝缘电阻测试对于安全非常重要。它可以帮助您发现绝缘问题和泄漏。这些检查以及视觉和连续性测试遵循 IEC60840 和 IEEE 400.2 等规则。它们可以帮助您确保电缆安全并阻止耐用高压电力电缆中出现昂贵的故障。

高压电力电缆 的检测方法

要查找重型高压电力电缆的故障,您需要选择正确的方法。每种方法最适合某些故障和电缆条件。步骤通常是这样的:

  1. 诊断:首先,你要弄清楚你有什么样的故障以及它有多严重。您可以使用兆欧表和万用表等工具来检查接地、短路或断线。

  2. 距离测量:接下来,您猜测故障距离电缆有多远。您可以使用声学测量、桥接电路或行波技术来帮助找到该位置。

  3. 路径搜索:如果您不知道电缆走向哪里,可以使用特殊工具来追踪它。这对于旧电缆或没有地图时非常重要。

  4. 故障定位:最后,通过先进的工具找到故障的具体位置。您可以使用电磁或声音信号来查找小区域内的故障。

重击器

重击器向电缆中发出强烈的浪涌。当浪涌击中断层时,会发出巨大的声音并震动地面。您可以聆听噪音或使用地面传感器来找到该地点。锤击器适用于低电阻故障,并且易于在室外使用。

参数 Thumper 备注
故障识别速度 缓和 比某些先进设备慢
故障定位精度 缓和 不如先进设备精确
操作复杂性 简单的 需要最少的专业知识
可移植性 便携的 适合现场使用
电压能力 高浪涌电压 可调节以防止电缆损坏
应用范围 最适合低电阻故障 对于其他故障的通用性较差
成本效益 成本更低 经济实惠的选择
提示:Thumper 最适用于低损耗高压电力电缆的大故障。它们不像新设备那么精确,但价格便宜并且适合许多工作。

适用于高压电力电缆的 TDR

时域反射计 (TDR) 向电缆发送一个小脉冲。如果出现故障,脉冲会反弹。您检查脉冲返回需要多长时间。这可以帮助您知道问题出在哪里。

规格 详情
最低分辨率 0.1 米(0.3 英尺)
最大范围 长达 5 公里(15,000 英尺)
输出阻抗 25Ω、50Ω、75Ω、100Ω
速度系数范围 0.2 至 0.99(可根据电缆类型进行调整)
准确性 速度系数为 0.67 时范围的 ±1% ± 像素
脉冲宽度 2 纳秒(针对近端故障)

TDR 适用于解决开路、短路和绝缘问题。您可以在新旧高压电缆上使用它。手持式 TDR 工具可以轻松测试长达 5 公里的电缆。

局部放电测试

局部放电 (PD) 测试可帮助您在小绝缘问题恶化之前发现它们。当电缆绝缘层内部形成微小火花时,就会发生局部放电。这些火花表明绝缘层可能已损坏。

您可以使用 PD 测试来查找:

  • 内保温问题

  • 高压连接不良

  • 电缆内部金属部件松动

PD 测试没有设定的灵敏度。相反,您会寻找随时间的变化或与其他电缆进行比较。这样,您就可以发现高压电力电缆的早期问题。

默里环路测试

默里环路测试使用桥式电路来查找故障。您将一根好电线连接到坏电线并平衡电路。当电桥平衡后,就可以计算出故障点距离有多远。

穆雷环路测试步骤:

  1. 用检流计连接桥式电路。

  2. 使用直流电压(高达 10 kV)测试电缆。

  3. 如果故障电阻太高,请使用故障燃烧器来降低它。

  4. 平衡电桥并读取电阻比。

  5. 使用电缆的长度和电阻计算故障距离。

该测试最适合单相接地故障和相间故障。如果您知道电缆长度并且有一条良好的返回路径电线,则结果非常准确。

冲击电流

脉冲电流方法使用强脉冲在故障处产生火花。火花将电流脉冲发送回您的工具。通过对脉冲计时,您可以找到故障所在,即使对于高电阻故障也是如此。

当 TDR 无法发现故障时,可以使用脉冲电流方法。这种方式适用于需要高电压击穿绝缘的故障。

护套故障定位

当电缆外层受伤时,就会发生护套故障。这可能是由于安装不当、错误或地面上的尖锐物体造成的。护套故障会让水或化学物质进入内部并造成更大的伤害。

要查找护套故障,您可以使用:

  • 直流电桥法:平衡电桥电路以确定故障距离。

  • 阶跃电压法:向护套发送高压脉冲,检查沿电缆的电压变化。

注意:务必快速修复护套故障,以防止水和化学品损坏电缆芯。

在线监控

在线监控系统始终监视高压电力电缆。它们检查温度、振动、局部放电、护套电流和其他信号。这些系统可帮助您在问题导致故障之前发现问题。

好处:

  • 实时故障检测和风险预警

  • 无需关闭电缆进行测试

  • 与智能电网和自动维护配合使用

限制:

  • 随着时间的推移,传感器可能无法正常工作

  • 如果有干扰,数据可能会出错

  • 故障定位可能不如离线方式准确

在线监控有助于保持高压电力电缆的安全和正常工作,特别是在大型或复杂的网络中。

通过使用正确的方法检测故障,您可以快速发现并修复高压电力电缆中的问题。这可以使您的电力系统保持良好运行,并有助于避免代价高昂的停电。

方法选择

选择查找高压电力电缆故障的最佳方法需要仔细规划。您必须选择适合故障类型、电缆形状以及现场遇到的任何特殊问题的方法。

故障类型

首先,你要弄清楚自己犯了什么样的错误。每种故障类型通过特定的查找方法效果最佳。下表列出了常见故障以及发现这些故障的最佳方法:

故障类型 描述 最佳检测方法
短路故障 由于绝缘失效,两个导体接触 兆欧表测试
接地故障 导体接触地面 兆欧表测试
绝缘击穿 绝缘变弱或停止工作 高欧表、TDR
护套损坏 外层受伤或破损 分段、重击、高压雷达

提示:对于反复出现的故障,您可能需要波形分析或卡尔曼滤波等特殊工具。这些工具可帮助您发现普通继电器可能遗漏的故障。

电缆状况

电缆的健康状况及其工作原理可帮助您选择方法。你应该思考:

  • 绝缘材料由什么制成(XLPE,纸绝缘)

  • 电缆有多长以及如何设置(分支、长或棘手)

  • 电缆周围的天气(温度、湿度)

  • 老化或损坏的迹象(局部放电、热点)

  • 如果您需要精确或只是快速

如果您发现绝缘层老化或损坏,请使用局部放电测试或红外热成像等温和测试。对于新电缆,定期电阻或 TDR 测试通常效果很好。

特殊情况

有些工作需要更高级或混合的方法。您可能会遇到高阻抗故障、不均匀故障或具有大量可再生能源的系统。在这些情况下,您可以使用:

  • 使用电磁和人工智能工具的混合方法

  • 使用虚假数据训练的机器学习模型(SVM、CatBoost)

  • 混合旧检查和基于人工智能的检查的融合系统

这些聪明的方法可以让您的结果更好更快,即使事情很吵闹或难以测试。它们还可以帮助您发现正常方法可能遗漏的错误。

注意:始终为您所从事的工作选择测试方法。好的选择可以减少错误,保证您的安全,并帮助您的高压电缆使用寿命更长。

您和您的团队必须遵守严格的安全规则才能确保安全。下表说明了安全装置和步骤如何帮助降低高压电缆作业期间的风险:

效益/影响 描述
防触电保护 绝缘手套和专用工具有助于防止触电。
预防烧伤和电弧闪光 阻燃服和防电弧服有助于保护您免遭烧伤。
减少电接触伤害 安全鞋和垫子可以防止电流伤害您。
遵守安全法规 遵守安全规则可以让工作区域对每个人来说都更安全。
风险缓解 个人防护装备有助于降低事故发生的几率和严重性。
行业实例 电工和其他工人佩戴个人防护装备以确保安全。
对事故率的影响 使用安全措施和个人防护装备可以减少触电伤害和事故。

有些故障很难发现和修复。您应该致电知道如何使用特殊工具并遵循安全步骤的专家。这可确保维修安全且正确。

检查和观察电缆通常可以帮助您及早发现问题。您可以使用在线系统来观察局部放电和温度变化。这些步骤有助于阻止故障并延长电缆的使用寿命。

  • 每年都要检查一下电缆。

  • 使用在线检查重要电缆。

  • 检查接头、接头和接地线。

  • 使用红外工具发现隐藏的问题。

  • 根据风险和电缆位置更改检查电缆的频率。

保持安全、选择正确的方法来查找故障并进行定期检查可以帮助您避免昂贵的停电并保持电力系统正常运行。

常问问题

高压电力电缆最常见的故障是什么?

大多数问题都是绝缘击穿造成的高阻故障。这些故障比其他任何类型的故障都发生得更多。您可以通过使用绝缘电阻测试并观察局部放电来尽早发现它们。

您如何知道使用哪种故障检测方法?

通过查看故障类型、电缆运行状况及其位置来选择方法。对于开路,请使用 TDR。对于低电阻故障,请使用重击器。在开始测试之前,请务必查看电缆的历史记录。

您可以在高压电缆通电时对其进行测试吗?

不可以,切勿在高压电缆打开时对其进行测试。测试前务必关闭并锁定电缆。这可以保证您的安全并防止工具损坏。

您应该多久检查一次高压电力电缆?

每年至少检查一次电缆。对于重要电缆,采用在线监控,时刻监视。定期检查可帮助您及早发现问题并阻止停机。

电缆故障检测需要什么安全装置?

您需要防弧服、绝缘手套、安全眼镜和听力保护装置。使用前请务必检查您的装备是否有任何损坏。正确的个人防护装备可以让您免受电气危险。


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