一种电力电缆绝缘击穿点定位的新方法

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1、一种电力电缆绝缘击穿点定位的新方法宫瑞磊1，张强2，燕飞2(1.西安交通大学电气工程学院，陕西西安710049；2.特变电工山东鲁能泰山电缆有限公司山东新泰271200）摘要：本文介绍了一种电力电缆绝缘击穿点定位的新方法。该方法简便易行，其定位结果的精度不受击穿点电阻和测试导线电阻以及接触电阻的影响。关键词：电力电缆；绝缘击穿；定位中图分类号：TM247.1;TM206文献标识码：B文章编号：1引言电线电缆在制造过程中，有时由于铠装钢带卷边及破裂等原因，装铠时很可能扎破绝缘层，做高压试验时造成电缆绝缘的

2、击穿。绝缘击穿后，如何准确方便地定位击穿点是一直在致力于解决的问题。目前，常用于击穿点粗测定位的方法有：电桥法、驻波法、脉冲法和闪络法；较精确的定位方法有音频法和声测法，但需专用的设备，这种方法准确性固然好，但设备的一次性投资费用较高，况且生产中击穿的现象也不多见，没有必要购买一台专用设备[1,2]。因此，寻求一种简便可行的电缆定位技术是很有必要的。本文基于电阻法对高压击穿点定位的原理[2,4]和护套定位的新技术[3]，提出了一种用于电力电缆绝缘击穿点定位的新方法。2传统的电阻法对高压击穿点定位原理和护

3、套定位的新技术2.1传统的电阻法对高压击穿定位原理图1是电力电缆绝缘击穿时的等效电路图，AC表示铠装钢带，和为钢带电阻；BD表示导电线芯，和为线芯电阻；为绝缘击穿点的电阻；电缆总长是，绝缘击穿点距B端是。图1电力电缆绝缘击穿时的等效电路图通过测量A、B、C、D四个端点中的任意三个端点的电阻，就可以对高压击穿点进行定位。以A、B、C三个端点为例。则可得（1）（2）（3）由式（1）、（2）和（3）可推导出（4）根据欧姆定律，导线电阻与其长度成正比，则可求得（5）从测试数据的结果可以看出，如果绝缘击穿点的接触

4、电阻较大，则会产生较大的误差，这在文献[2]中做了讨论。另外测量时接线用的夹具的固有电阻以及接线方式产生的接触电阻对本结果的精度都有影响，这在文献[4]中对此做了详细的论述。2.2护套定位的新技术图2是高压电力电缆护套击穿时的等效电路图，和为金属护套电阻；表示测试电路中测试导线的固有电阻和接触电阻之和；是电压表的内阻，远远高于导线电阻；为护套击穿点的电阻。图2高压电力电缆护套击穿时击穿点定位的等效电路图通过施加电压，电流表和电压表分别有读数和，由于电压表的内阻很高，可以认为电流表的读数是流过电阻的电流，

5、则由等效电路图可知（6）对于金属护套单位长度的电阻可以由生产厂家提供，这样故障点的位置是（7）从测试的等效电路来看，由于在测试的过程中，击穿点电阻和测试导线的固有电阻以及接触电阻对测试的结果没有影响，因此可知此种方法具有较高的精度，这在文献[3]中也做了详细的论述。3绝缘击穿点定位的新方法图3是绝缘击穿点定位的测试电路，其中是限流电阻，以防电压U过大，而击穿点的接触电阻很小时，电流表超量程。但多数情况下，由于击穿点的电阻较大，电压U应施加较大的电压，使电流表和电压表有一个较明显的读数。当电压表的两测试夹

6、具夹在导电线芯的两端时，电压表要有微伏级的精度，这样测量结果误差可控制在1m范围内。A和C端相接原因是减少外部的干扰。图3电力电缆绝绝缘击穿点定位的测试电路图图4是电力电缆绝缘击穿时击穿点定位的等效电路图，、、、和的定义同图1；和的定义同图2。测量时，首先将开关接通1，得到电压表和电流表的读数是和；然后将开关接通2，得到电压表和电流表读数是和。由此可得故障点距离B端为（8）图4电力电缆绝缘击穿时击穿点定位的等效电路图从等效电路图可以清楚地看到，测试导线的电阻和接触电阻，以及击穿点的电阻对测量的结果不再有

7、影响。4试验结果依据新的方法对聚氯乙稀绝缘聚氯乙稀护套钢带铠装型号为VV223×35+1×10mm2，总长度是332m电力电缆发生高压击穿后进行定位。测试的结果列在表1中。表1绝缘击穿点测试的结果测试次数测试项目实际的电流表读数(mA)电压表读数()电流表读数(mA)电压表读数()每次计算的位置(m)电缆击穿点平均位置（m）电缆击穿点的位置(m)111.65955.391798.498.798211.35814.476498.3311.96134.374099.4由于测量的结果不再受接触电阻和导线电阻等

8、因素的影响，从表1可以看出根据测试计算出的结果与实际值较近，该方法具有较高的精度。5结论本文根据电阻法对高压击穿点定位的原理和护套定位的技术，提出一种用于电力电缆绝缘击穿点定位的新方法。通过对电缆导体上电压和电流的测量能够很准确方便地计算出电力电缆绝缘击穿点的位置。参考文献：[1]温耀泉．交联电力电缆故障点的定位[J]．电线电缆，2000（３）：33-35．[2]段正刚．一种高压击穿点的定位方法[J]．电线电缆，2001（１）：32-33．