跨步电压法在查找电缆外护套故障中应用

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1、跨步电压法在查找电缆外护套故障中应用　　【摘要】高压交联聚乙烯绝缘电力电缆在我市的使用和发展已有二十多年的历史,由于生产技术的发展、材料工业的进步,以及相关产业日新月异的变化,使得高压交联聚乙烯绝缘电力电缆在各个方面都有了显著的进步。本文就高压电缆外护套故障定位及用跨步电压法进行电缆外护套故障精确定点进行分析和介绍。籍此能引起同业人员的关注，以共同探讨。【关键词】电缆故障定位仪跨步电压法电缆外护套故障中图分类号：TM246文献标识码：A1前言6目前，我国XLPE电缆的用量及电压等级正在逐年上升，高压电缆外护套是电缆线路的重要组成部分，

2、其绝缘状态的优劣直接影响着电缆的使用寿命和电网的安全可靠运行。但因在施工过程中易受到各种外力损伤；运行过程中受白蚁破坏及外力破坏等造成电缆绝缘护套破损，而电缆护套一旦破损，一方面会使电缆金属套（或金属屏蔽层）形成接地回路，产生环流，从而使电缆金属套发热，加大电缆损耗，降低电缆的带负载能力；另一方面由于破损处空气及水分的侵入，会加速电缆金属套腐蚀，而腐蚀处产生的电场集中，易于产生局部放电和引发电树枝，对电缆的短期运行安全造成威胁；此外破损处水分的侵入还会使主绝缘产生水树老化的几率增加，严重影响电缆寿命。通过对电缆外护套故障工作的查找，发

3、现电缆外护套存在的缺陷隐患对运行安全带来一定的影响，及时进行处理，杜绝了安全事故发生的可能性。因此对护套破损处进行及时定位查找和修补显得非常重要。2故障发现、查找过程、原因分析、以下将以110kV水芬Ⅰ线线为例，进行分析。2.1故障发现2004年11月23日，经对110kV水芬Ⅰ线进行电缆外护套绝缘电阻检测，110kV水芬Ⅰ线全长750米，没有中间接头，检测结果如下：由以上数据我们可以看到，110kV水芬Ⅰ线A相外护套绝缘良好，B、C相外护套绝缘为零，已经接地。查找接地B、C相接地故障首先采用电桥法进行预定位，定位出大概距离后再用跨步

4、电压法对外护套进行精确故障定点。2.2故障查找过程（1）电桥法预定位：6被测电缆全长为L，距测量点L1处有护层故障点P，对地电阻为Rp。金属护套材料为铅或铝，甚至不锈钢，与电缆线芯相比，电阻稍大，均匀分布。因此，当电桥平衡时，电阻之比，等于其长度之比。图中ZGH为高压恒流源，r为比例臂电阻。图1：护套缺陷点电桥定位法示意图其电路原理如图2，XP间的金属屏蔽电阻为R1，PYNM间的金属屏蔽电阻为R2。图2：电桥定位的电路原理图显然=接入电桥后构成如右电路图中r1+r2=r0则由电桥原理可得：=P‰（千分之P）P为指示比例臂电阻的刻度盘读

5、数L为测试电缆的全长.L1为故障点距测量点的距离。因此L1=２·P‰·L，即可算出护层故障点P距测量点L1的大概距离。经过公式L1=２·P‰·L，算出B、C相故障点都在下围岭电缆终端站算出的10%的位置。（2）用跨步电压法精确定点由于电压测量误差、电缆总长度误差、及电缆蛇形敷设引起的偏差等，使定位不准。进一步用跨步电压法精确定点。6跨步电压法基本设备为高压信号发生器和一套带有探针的电位差计或毫伏表。其原理如下图，在电缆金属套与地之间施加一高压脉冲电流，用电位差计沿电缆路径探测，跨步电压法精确定点示意图从护套不良点流入土壤的电流如示意图

6、所示，电源电压为负极性，土壤表面电位呈漏斗状分布，跨步电压法正是通过探棒寻找土壤中电势最低点或跨步电压零点。用这种方法，找到使跨步电压指示仪最敏感、指针摆动幅度最大的点，进而精确确定故障点的位置。很快故障点被找到，其故障位于在下围岭电缆终端站算出大概处75米处。经分析用电桥法所测故障点位置与用跨步电压法所测故障点基本在同一个点上，误差不大。经开挖后，发现故障点处电缆外护套已被白蚁侵蚀严重。2.3引起故障原因：（1）高压电缆本体本身是无防白蚁的护套，所以受到白蚁的侵蚀。（2）高压电缆施工时未做防白蚁处理。长期深埋与地下，无法喷白发蚁药，

7、得不到常规的防蚁维护，容易引起白蚁。所以对高压电缆本体一定要进行防白蚁处理。（3）施工单位在工程完成后，回填泥土时，没有及时清理施工现场，遗留多余木板，给白蚁在木板里面造巢穴带来便利。所以电缆沟道土层要干净，不能有木屑等杂物。63处理方法：先将路面开挖，打开盖板，刨出细沙，找到电缆外护套的故障点；用葫芦将故障相电缆吊起，用抹布把粘在电缆上的泥沙清理干净；在故障相的两侧及故障点的位置，用玻璃片将石磨层刨干净；用绝缘自粘带、防水绝缘带及PVC，将故障点修复；将吊起的电缆放下，沙子回填，又喷洒了防白蚁药水；在直埋段装了一根药管，方便以后喷白

8、蚁药水时，药水能很好的渗入沟中；再做一次绝缘电阻测试及试验；检测数据合格后，恢复该线路运行。最后检测数据：4结论：跨步电压法的优点是原理简单、易操作、抗干扰好、破坏性少、定点直观准确，适用于敷设于泥土地面内的电缆。而传统