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電纜故障的精確定點(diǎn)-聲磁同步接收法
時(shí)間: 2023-01-09 21:39 瀏覽次數(shù):
通過(guò)分辨探測(cè)傳感器接收到的放電時(shí)產(chǎn)生的聲音信號(hào)和磁場(chǎng)信號(hào)的時(shí)間差來(lái)找到故障點(diǎn)的方法稱(chēng)為聲磁同步接收法,簡(jiǎn)稱(chēng)為聲磁同步法

電纜故障定點(diǎn)之聲磁同步接收法




       通過(guò)分辨探測(cè)傳感器接收到的放電時(shí)產(chǎn)生的聲音信號(hào)和磁場(chǎng)信號(hào)的時(shí)間差來(lái)找到故障點(diǎn)的方法稱(chēng)為聲磁同步接收法,簡(jiǎn)稱(chēng)為聲磁同步法,這是為了對(duì)聲測(cè)法揚(yáng)長(zhǎng)避短而研究出的新方法。
       1. 應(yīng)用范圍
      同聲測(cè)法一樣,聲磁同步法可以測(cè)試除金屬性短路以外的所有加高壓脈沖信號(hào)后故障點(diǎn)能發(fā)出放電聲音的故障。所不同的是,用聲磁同步法定點(diǎn)時(shí),除了接收放電的聲音信號(hào)外,還同步接收放電電流產(chǎn)生的脈沖磁場(chǎng)信號(hào)。
      2.測(cè)試原理
     在向故障電纜中加高壓脈沖信號(hào)使故障點(diǎn)放電時(shí),故障點(diǎn)處會(huì)產(chǎn)生聲音信號(hào),同時(shí)放電電流會(huì)在電纜周?chē)a(chǎn)生脈沖磁場(chǎng)信號(hào);通過(guò)感應(yīng)線圈和振動(dòng)傳感器,用現(xiàn)代微電子技術(shù)可以把脈沖磁場(chǎng)信號(hào)和聲音信號(hào)記錄下來(lái);如果在記錄磁場(chǎng)信號(hào)的同時(shí)觸發(fā)人器接收外界聲音信號(hào),由于磁場(chǎng)信號(hào)是電磁波,傳播速度極快,一般從故障點(diǎn)傳播到儀器探頭放置處所用的時(shí)間可忽略不計(jì),而聲波的傳播速度則相對(duì)慢得多(傳播時(shí)間為毫秒級(jí)),這樣同一個(gè)放電脈沖產(chǎn)生的聲音信號(hào)和磁場(chǎng)信號(hào)傳到探頭時(shí)就會(huì)有一個(gè)時(shí)間差,其值就能代表故障點(diǎn)距離的遠(yuǎn)近,找到時(shí)間差最小的點(diǎn),就是故障點(diǎn)的正上方,換句話(huà)說(shuō),探頭所對(duì)應(yīng)的下方就是故障點(diǎn)。
利用現(xiàn)代技術(shù),可以同時(shí)把聲音信號(hào)波形和磁場(chǎng)信號(hào)波形在同一屏幕上顯示出來(lái),圖 1 所示的就是聲磁同步法查找故障點(diǎn)的屏幕顯示。屏幕上半部分顯示磁場(chǎng)波形,下半部分顯示聲音波形;通過(guò)磁場(chǎng)波形的正負(fù)查找電纜的路徑,使測(cè)試人員定點(diǎn)時(shí)不至于偏離電纜;由于在接收到脈沖磁場(chǎng)后和接收到放電聲音前的這段聲磁 時(shí)間差內(nèi),外界是相對(duì)安靜的,這段時(shí)間內(nèi)的聲音波形近似為直線,直線的長(zhǎng)度就代表時(shí)間差的長(zhǎng)短。如圖 1 所示,放電聲音波形前面的(虛光標(biāo)左邊的)直線部分代表的就是聲磁時(shí)間差,通過(guò)比較這段直線的長(zhǎng)短就可以查找到故障點(diǎn);這段直線最短時(shí),探頭所在位置的正下方就是故障點(diǎn)。
       需要注意的是:由于周?chē)盥裎锊煌约奥裨O(shè)的松軟程度不同等原因,很難確切知道聲音在電纜周?chē)橘|(zhì)中的傳播速度,所以不太容易根據(jù)磁、聲信號(hào)的時(shí)間差,準(zhǔn)確地知道故障點(diǎn)與探頭之間的距離。
 
 圖1 聲磁同步法定點(diǎn)的液晶顯示

 圖1 聲磁同步法定點(diǎn)的液晶顯示
        3.各種故障形式的接線方式
       用聲磁同步法進(jìn)行故障定點(diǎn)的必要條件是:測(cè)試探頭必須接收到脈沖磁場(chǎng)信號(hào)和故障點(diǎn)放電的聲音信號(hào)。
       由于用聲磁同步法進(jìn)行故障定位時(shí),是通過(guò)先接收到的脈沖磁場(chǎng)信號(hào)觸發(fā)儀器后,開(kāi)始接收記錄地下傳來(lái)的聲音信號(hào)的。所以對(duì)故障電纜進(jìn)行施加脈沖電壓使故障點(diǎn)放電時(shí),故障電纜能否發(fā)出較強(qiáng)烈的、能被儀器接收到的脈沖磁場(chǎng)信號(hào),是能否繼續(xù)進(jìn)行故障定點(diǎn)的前提。那么連接高壓信號(hào)發(fā)生器對(duì)故障電纜施加沖擊電壓時(shí),在接線方式上一定想辦法使金屬護(hù)層參與到放電的兩者之間,護(hù)層兩端的接地線要接好,這樣在電纜的周?chē)?,就能收到比較強(qiáng)的脈沖磁場(chǎng)信號(hào)。
        (1)單相或多相接地故障 這種故障占6kV及以上等級(jí)電纜主絕緣故障的95%以上。接地故障的沖擊高壓是加在故障相與電纜的金屬護(hù)層之間的,故障間隙放電產(chǎn)生的振動(dòng),通過(guò)護(hù)層傳到了地面上,容易被接收下來(lái);多相接地時(shí),雖然相間也有故障,也要把沖擊高壓加在故障相與金屬護(hù)層之間,不應(yīng)加在兩相之間。
       (2)相間故障 6kV及以上等級(jí)的電纜幾乎不存在這種故障,低壓電纜中這種故障相對(duì)多一些,但大部分是發(fā)生在芯線和零線之間。相間故障時(shí),沖擊高壓加到兩故障相之間,故障間隙放電產(chǎn)生的振動(dòng)被電纜外絕緣層和金屬護(hù)層屏蔽,地面受到的地震波較弱;有金屬護(hù)層的低壓電纜,運(yùn)行時(shí)金屬護(hù)層兩端一般不接地,也不裸露出來(lái)故障測(cè)試時(shí)要把金屬護(hù)層露出來(lái),并同位于低電位的那一相(一般為零相)連接后再和工作地連接到一起,以保證電纜能產(chǎn)生較強(qiáng)烈的脈沖磁場(chǎng)信號(hào)。
      (3)開(kāi)路故障 開(kāi)路而不接地的故障極少發(fā)生。對(duì)這類(lèi)故障測(cè)試時(shí),要在對(duì)端把故障相和電纜金屬護(hù)層連接并接到工作地上,使沖擊高壓加在故障相與電纜金屬護(hù)層之間,把故障當(dāng)成閃絡(luò)性故障測(cè)試。因?yàn)殡娎|絕緣和護(hù)層阻隔了開(kāi)路間隙放電的機(jī)械振動(dòng),地面上接收到的地震波較弱。如果電纜開(kāi)路的同時(shí)又發(fā)生了接地現(xiàn)象,可參照(1)來(lái)處理。

電纜故障精確定點(diǎn)儀
 
 
 
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