1.探測單芯商壓電纜護層故障的原因通常,35kV及以下電壓等級的電纜都采用兩端接地方式,這是因為這些電纜大多數是三芯電纜,在正常運行中,流過三個線芯的電流總和為零,金屬護層上的磁鏈基本為零。這樣,在金屬護層兩端的感應電壓很小,兩端接地后不會有感應電流流過金屬護層。并且當電纜上的其他地方發生外絕緣護層破損,使金屬護層在該點接地時,金屬護層上也不會有感應電流流過,故該破損點一般不需要查找。35kV的大截面積電纜和66kV及以上電壓等級的電纜-般為單芯電纜(稱為單芯高壓電纜),數設時,若金屬護層兩端三相互聯后直接接地,當電纜線芯有電流流過時,其金屬護層中感應的環流可達線芯電流的50% -95%, 感應電流所產生的熱損耗會極大地降低電纜的載流量,并加速電纜主絕緣的電-熱老化。所以,單芯高壓電纜金屬護層的接地方式- -般采取一端直接接地另一端保護接地或金屬護層采取分區段交叉互連接地的接地方式。當電纜的外絕緣護層某處發生破損時,就會造成電纜金屬護層多點接地,金屬護層上感應的環流就會大幅增加,感應電流所產生的熱損耗也會大幅增加,將嚴重地影響電纜的正常運行,甚至大幅縮短電纜的使用壽命。所以,當單芯高壓電纜的外絕緣護層破損時,需要查找該破損點的位置,并予以修復。
2.單芯高壓電纜護層故障的特點1)護層故障指的是66kV及以上等級的單芯電纜,金屬護套(以下簡稱護層)外的絕緣護層發生了絕緣下降,出現護層與大地之間的絕緣性能達不到正常運行要求的現象。在故障的兩者之間只有一個金屬相(金屬護套),另一相是大地。
2)為降低護層上存在的感應電壓,電纜在敷設的過程中,護層有時是通過交叉互連的方式連接的,這種情況下,在護層故障查找的過程中,交叉互連點必須解開,故障查找需一段-一段地分開進行。
3)護層發生故障時往往有多個故障點并存,每個故障點絕緣電阻的大小往往不一樣,查找故障點時要找到一個點,處理一個點,然后再找第二個點。
4)高壓電纜敷設方式-一般有直埋、穿管和溝槽架設等幾種方式。對于直埋電纜和溝槽架設的電纜,在通過加沖擊高壓使故障點對大地進行放電時,在地表上會產生喇叭形的跨步電壓分布,同時放電時一般情況下也會發出放電聲音并能傳到大地表面。但對于穿PVC管的電纜,由于放電聲音和放電電壓電流被封到PVC管內,大地表面就不再會有明顯的跨步電壓,也難以收到放電產生的聲音信號。
3.單芯高壓電纜護層故障的測試方案(1)故障測距(粗測) 因發生護層故障的兩者之間只有一個金屬相,另- .相是大地,而大地的行波衰減系數很大,在測量故障距離時,使用電流或電壓的行波反射法能測量的范圍很小,所以護層故障的粗測一般借用測量電阻的手段,具體方法有直流電橋法、壓降比較法與直流電阻法等。用直流電橋法與壓降比較法測試時,接觸電阻對測量結果的影響較大,有時可能會因接觸電阻的影響而產生錯誤的測試結果。所以,用直流電橋法與壓降比較法測試時需用較粗的連接線,并且每次接線時均需處理接觸點,同時*好選用高壓電橋。用直流電阻法測試時則不受接觸電阻的影響。發生護層故障的單芯高壓電纜所處的外部環境-般有兩種,-.種是在電纜附近有正在運行的其他的單芯高壓電纜,一種是沒有。附近有正在運行的其他的單芯高壓電纜時,故障電纜護層上的感應電壓可能會很大,有時會嚴重影響電橋法的應用,其中對高壓電橋的影響相對較小一些。因此在測試護層故障的故障距離時,一般選用直流電阻法,這種方法受到感應電壓的嚴重干擾時,可用高壓直流電橋試一下。在運行中產生的護層故障一般為單點故障,而投入運行前的工程電纜發生護層故障時,往往有多個故障點并存,而此時又由于每個故障點的絕緣電阻的大小不一樣,并且很難知道具體的阻值,用電橋法測試多點并存的故障時可能會有比較大的誤差,這時故障測距也就僅僅是一個參考,要找到故障點,還需要進行下一步的工作一故障定點。
(2)故障定點(精測)對于直埋電纜和溝槽架設的電纜,在通過加沖擊高壓使故障點放電時,大地上會產生喇叭形的電壓分布,用跨步電壓法可對故障點進行精確定點:同時放電時,一般情況下也會產生放電聲音,用聲測法、聲磁同步法也可進行故障定點。對于穿管的電纜,由于放電聲音和放電產生的電壓電流信號被封到管內,跨步電壓法、聲測法、聲磁同步法就不太適用了,這時可用磁場法來尋找故障點。