[发明专利]一种单芯电力电缆的故障行波测距方法

说明书

本发明涉及一种单芯电力电缆的故障行波测距方法，包括：将行波测距装置接入到所述单芯电力电缆；消除所述单芯电力电缆的中间接头的交叉互联产生的波阻抗变化；通过所述行波测距装置对所述单芯电力电缆进行故障测距。本发明将单芯电力电缆中间接头交叉互联处的金属护层接入电容器或直接接地，能够基本消除此处波阻抗的变化，消除行波信号在此处的折反射，从而使得在进行故障行波测距时，故障行波信号能够全线传输，实现单芯电力电缆的全线故障行波测距。

技术领域

本发明涉及电力设备检测技术领域，尤其是涉及一种单芯电力电缆的故障行波测距方法。

背景技术

随着技术进步和供电质量要求的提高，电力电缆在电网中所占的比例越来越大，在一些城市的市区已经逐步取代架空线路，并向高电压等级发展。随着电缆数量的增多及运行时间的延长，电缆故障的发生愈加频繁。如何准确、迅速判定电力电缆的故障点位置是及时修复电力电缆、提高供电可靠性的前提保证。

电力电缆的故障点定位，一般需要进行故障诊断、故障测距和精确定点三个步骤。其中，故障诊断可以通过高压试验进行；精确定点一般采用声频或其他频率感应技术。故障测距也叫故障粗测，是指在电缆的一端或两端使用适当的仪器，对故障电缆线芯施加测试信号，或者在线测量、分析故障信息，初步确定故障点到某一端的距离，为精确定点提供范围信息。电力电缆的故障测距方法很多，总体上可分为行波法和阻抗法两类，根据电缆运行状态，又分为离线测距和在线测距。为了尽快准确地找到电力电缆故障点，减少地面开挖等工程量和停电时间，故障行波测距技术得到了广泛应用。

行波法利用高电压对电缆故障进行电击穿，测量故障处击穿放电的电脉冲从故障点到测试点的时间就可计算故障点距离。故障行波测距不受故障点过渡电阻、线路结构等因素的影响，且测距精度高，因此得到了更为广泛的应用。

通常35kV及以下电力电缆和控制通信电缆采用三芯或多芯(低压电力电缆或增加中性线、保护线等成为四芯、五芯电缆)结构，电缆芯线外部合成磁场较弱，可以采用磁性保护材料。电缆中间接头屏蔽保护层通常直接相连并不接地，中间接头波阻抗变化很小，因此，电缆全长波阻抗基本不变，中间接头对故障测距行波信号的折反射非常弱，不影响信号的识别和判断。行波测距法在三芯以上电力电缆和控制通信电缆中得到了广泛的应用，并且利用即将损坏的电缆运行时的弱放电信号，开发了在线测距或称电缆预警技术。

35kV及以上电力电缆由于制造和施工原因，一般采用单芯电力电缆，尤其是110kV以上的电力电缆。对于较长的单芯电力电缆，为了避免绝缘外护层击穿，相关规程要求较长的电力电缆线路，电缆应分成3的倍数段，金属护层在每一个中间接头进行交叉互联，通过保护器接地，以保证金属护层感应电压不超过50V，并减少过电压危害。根据分析，单芯电力电缆中间接头处金属护层交叉互联后，理论上相当于电缆的绝缘层电场与外部空气电场串联，电缆波阻抗在中间接头处变的很大。因此，行波信号在单芯电力电缆中间接头交叉互联处会发生严重折反射，使得传统的行波测距技术发生严重误判、无法顺利实现。现场实际经验表明，从测试点看去，在具有交叉互联中间接头的单芯电力电缆第一个中间接头后的故障点，行波测距仪会判断为故障点位置是第一个中间接头，行波测距法针对单芯电力电缆实际上是很难实际应用的，包括在线和离线的方法。

发明内容

基于上述问题，本发明提供一种单芯电力电缆的故障行波测距方法，将单芯电力电缆中间接头交叉互联处的金属护层接入电容器或直接接地，能够基本消除此处波阻抗的变化，消除行波信号在此处的折反射，从而使得在进行故障行波测距时，故障行波信号能够全线传输，实现单芯电力电缆的全线故障行波测距。

为实现上述发明目的，本发明提供一种单芯电力电缆的故障行波测距方法，其特征在于，包括：

将行波测距装置接入到所述单芯电力电缆；

消除所述单芯电力电缆的中间接头的交叉互联产生的波阻抗变化；

通过所述行波测距装置对所述单芯电力电缆进行故障测距。