[发明专利]一种桥架电缆接地故障检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及电工检测，尤其涉及一种电缆接地故障的检测方法。

背景技术

长期以来，电缆故障检测涌现出了许多测量方法与仪器，这些方法与仪器适用于不同故障情况，各有优缺点。国、内外文献资料介绍和实际应用情况作以下比较和评价。

1.电缆故障测距

(1)电桥法：这是一种经典测试方法。由于电缆直流电阻与长度成正比，因此通常可通过测量电缆故障点到测量端和未端的电阻值的比例关系，来计算出故障点的距离。

电桥法的优点是简单、方便、精确度较高。

电桥法的缺点是不适用于闪络性故障、三相短路故障，同时检测中需要高灵敏度的检测仪表。

(2)低压脉冲反射法：低压脉冲反射法又叫雷达法，它通过观察故障点反射脉冲与发射脉冲的时间差来测量故障距离。

低压脉冲反射法的优点是简单、直观、不需要知道电缆的准确长度等原始技术资料。

低压脉冲反射法的缺点是不能适用于测量高阻与闪络性故障，仪器价格较昂贵。

(3)脉冲电压法：脉冲电压法又称闪测法，它首先使电缆故障点在直流高压或脉冲高压信号的作用下击穿，然后通过观察放电电压脉冲在观察点与故障点之间往返一次的时间进行测量距离。

脉冲电压法的一个重要优点是不必将高阻与闪络性故障烧穿，直接利用故障击穿产生的瞬间脉冲信号，测试速度快，测量过程也得到简化。

脉冲电压法的缺点是安全性差、有时电压波形变化不明显而难以分辨、接线复杂、而成套装置价格昂贵。

(4)脉冲电流法：脉冲电流法与脉冲电压法的区别在于，前者通过一线性电流耦合器测量电缆故障点击穿时产生的电流脉冲信号，简化了接线。

脉冲电流法的优缺点类同脉冲电压法。

2.直埋电缆故障定点

(1)声测定点法：使用与冲闪法测试相同的高压设备，使得故障点击穿放电，故障间隙放电时产生的“啪、啪”的声音或振动进行定点，利用这种现象可以十分准确地对电缆故障进行定点。声测定点法是电缆故障的主要定点方法，主要用于测量高阻与闪络性故障。

实际应用中，往往因电缆故障点环境复杂，如振动噪声过大或电缆埋设深度过深等，造成定点困难，成为快速找到故障点的主要矛盾。同时，故障点接地电阻的大小也直接影响其定点，故障点电阻不能太低，否则将因放电能量小而无法进行声测。另外，长时间连续在直流高电压下对电缆放电，还会对电缆的主绝缘造成较大的伤害。

(2)声磁信号同步接收定点法：在向电缆施加冲击高压信号使故障点放电时，会在电缆的外皮与大地形成的回路中感应出环流来，这一环流在电缆周围产生脉冲磁场。由于一般环境电磁干扰与电缆故障放电的脉冲磁场相比弱得多，仪器能够可靠地检测出磁场信息。

在实际应用中，虽然通过脉冲磁场能方便地确定高压设备工作和电缆敷设路径，但同样存在声测定点法存在的问题。

(3)音频感应法：探测时，用1kHz左右的音频信号发生器向待测电缆通音频电流，发出电磁波，然后在地面上用探头沿被测电缆接收电磁场信号，并将之送入放大器进行放大，最后再将放大后的信号送入耳机或指示仪表，根据耳机中的声响的强弱或指示仪表指示值的大小而定出故障点的位置。音频感应法一般用于探测故障电阻小于10Ω的低阻故障。

在实际应用中，由于电缆周围存在着铁磁体时、或在电缆接头处，往往接收到的信号较强，因此使用音频感应法测量接地故障是比较困难的，往往会找不到故障点。

3.裸露电缆故障的定点

电缆沟、隧道、桥架中的电缆以及从地下挖出来的电缆等，都属于裸露电缆。这些电缆发生故障时，有时用声测法寻找故障点，往往听不到放电声(如故障电阻为零的金属性接地故障)。在上述情况下，用的特殊方法对电缆故障进行定点比较简单、直观与方便。

(1)局部过热法

在粗测故障点位置后，再向故障点施加冲击高压或用直流高压击穿故障点，这样，故障点处便通过一定的电流。应故障点处有一定的电阻，所以电流通过时便产生热效应。此时，用手触摸故障电缆，过热处即为故障点。

用局部过热法，可以准确地确定故障点的位置。但使用这种方法时，必须注意安全，因为测寻电缆上加了高压，因此必须先停掉高压并在此电缆三相导体上挂上接地线，然后才可用手触摸。

(2)偏芯磁场法