铁路电力电缆常见故障与检测

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铁路10KV电力电缆线路常见故障处理措施

铁路10KV电力电缆线路常见故障处理措施

铁路10KV电力电缆线路常见的故障及处理措施中图分类号:tm247 文献标识码:a 文章编号:1009-914x(2013)16-0010-01电力是铁路运输生产的重要能源。

它与提高运输效率,保证行车安全有着密切关系。

铁路自动闭塞电线路、电力贯通线路及铁路变、配电所、电源线路等设备构成的供电网络是铁路重要的行车设备。

随着城市建设的加快,10kv电缆在铁路的供电网络得到越来越普遍地应用。

因此,10kv电力电缆的质量、施工、安全运行则在铁路电力的正常输送和分配过程中占有举足轻重的地位。

一、电力电缆常见故障以及原因1、电力电缆常见故障在电力系统正常运行过程中,电力电缆常见的故障主要有低电阻接地或短路故障、高电阻接地或短路故障、断线故障、闪络故障、复合型故障等。

2、电力电缆故障发生的原因电力电缆从生产到铺设,从施工到运行,任何环节的疏忽都有可能造成电力电缆故障。

发生电力电缆故障的原因主要有以下几种。

(1)外力破坏造成电缆故障这类故障原因可占所有原因的一半以上,故障发生后,大多会造成大面积的停电事故。

当电缆直接受到外力损坏,比如进行地下管线施工,施工机械牵引过大而拉断电缆,电缆弯曲过度而造成电缆绝缘层和屏蔽层损坏,电缆切剥过程中切割过度,刀痕过深等都会对电缆造成不同程度的损坏。

(2)电缆绝缘受潮和绝缘老化在电缆生产过程中,由于制造工艺不良造成电缆保护层破裂,电缆终端头密封不良,以及在电缆使用过程中电缆的保护套被腐蚀或被异物刺穿,都会造成电缆绝缘受潮,绝缘电阻降低,电流增大,造成电力故障。

此外,电缆绝缘在长期的电流作用下运行,会产生大量的热量,加上电缆绝缘工作环境的不良,比如在长期过电压或不良的化学环境中,导致其物理性能变化,造成电缆绝缘老化或者失效,造成电力故障。

(3)过电压和过热环境电力电缆可能会因为雷击或其他冲击过电压,当电力电缆线路绝缘层内含有杂质,屏蔽层和绝缘层老化等情况发生时,情况尤为严重。

加上,电缆长期在高电流环境中,会过负荷工作,产生大量热量,这样很容易造成电力电缆故障。

铁路10kV电力贯通电缆常见故障及预防措施分析

铁路10kV电力贯通电缆常见故障及预防措施分析
二、电缆运行预防措施 1. 强化电缆采购管理和检验 上文说到电缆会产生损坏的一个重要原因是在于其自 身的质量问题,对于这种质量问题想要有效地进行控制首 先就是需要对采购电缆的过程进行相应的监督和管理。为 了能够良好的解决这种电缆质量问题,相关的单位部门应
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技术应用
当对电缆制造部门进行严格的资质审查和质量信誉管理, 只有这样才能采购到质量和安全性都良好的 10kv 电缆。 在电缆产品的采购过程中,相关的采购人员应当对电缆的 质量进行严格地把控,对于电缆地性能参数应当有严格的 要求,并且还需要进行相应的测试,以此来保证这种电缆 能够有效地在实际地施工过程中发挥作用。并且为了让这 种电缆能够良好的投入到实际的使用中,相关监督部门应 当对施工过程中出现的问题及时发现并且有效解决,以此 来防止工程中存在安全隐患。制造商应当提供出厂质量合 格证明及相应的检测报告,以此来保障整体电缆的质量和 安全性。除此之外,就是在电缆进场后,应立即对电缆进 行外观及相应的电缆耐压检测,如质量出现问题,应立即 联系生产厂家处理解决,并且对于进场的电缆应当将其良 好的放置在一些相关的防雨防潮的位置,以此来保证电缆 能够有效的得到保存。从真正意义上的防止由于电缆质量 问题而出现的相应问题。
质量都会得到相应的下降。还有就是在进行电缆的铺设过 程中,相关工作人员也无法良好的按照计划进行铺设,并 且在靠近电力电缆管理施工的时候经常性的会忽视一些相 关电缆破损的问题,而电缆一旦出现破损的情况相关人员 没有及时的解决的话,那么电缆在受到一定的侵蚀时就很 容易使得其自身出现故障,最后就是在电缆中间接头和电 缆终端头制作安装过程中,由于制作过程不规范,从而送 电后导致整体的电力系统无法正常运行,最终影响了整体 的工作。除此之外,若是在对电缆进行施工的过程中,部 分施工人员因为一些操作不当的原因就会直接性的对工程 进行影响,从而伤害了电缆的运行。

铁路电力电缆常见故障及其检测技术分析

铁路电力电缆常见故障及其检测技术分析

( 1 )人工 神经 网络法 。该检测方法主要是利用计算机网络
来模拟生物神 经网络 的一种计 算系统 。存 在于 网络 中的结 点
类似 于神经元 , 可 以对 信息进 行处理 和存储 , 这些 结点 会处 于 并行 工作 的状态 。在测试故障的过程 中, 先要 向部分人工 神经
网络 的结 点传输信 息 , 并在处 理后传输 给其他 结 点, 其 他结 点
由于 电缆大 多安 置在地 下 , 当 电缆 发生 故 障时 , 很 难及 时和 准确地 找 到故 障地点 , 这就 给铁 路 电网 的运行 安 全埋 下 了极 大 的 隐患 。现针 对 铁 路 电力 电缆 中存在 的常 见故 障 , 深入 分 析了故 障检 测技 术在铁 路 电力 电缆 中的具 体应 用 。 关键词 : 铁路 ; 电力 电缆 ; 故障; 检测 技术
将信 息处理之后再 次输 出 , 直 到整个 网络工 作结束 , 才能输 出 最终的结果 。在 系统故 障阶段 , 不 同输 电线路 的电压 电流将会 作为样本传输 到训练神经 网络 中, 将 此样本和训 练样本库 相对 比, 就能发现故障存 在的位置 。 ( 2 )小波交换分析法。在对 电力 电缆故障进行测距的过程
排除电力电缆故 障。在进 行离线诊 断时 , 一般 需要 做好 诊断 、
定点和测距几方 面工 作 。利用 离线检测 可 以发 现 电力 电缆 损
电缆头 出现故障 的又一原 因是 电力 电缆 的屏蔽 没有做好 接地 处理 , 从而导致 电力 电缆 的 电阻值超过 正常范 围 , 进 而导 致 电
蓥 三 堇 量 茎 G 。 n g y i y u J i s h u
铁 路 电力 电缆 常 见 故 障 及 其检 测 技 术 分 析

电力电缆常见故障诊断和检测

电力电缆常见故障诊断和检测
2总第 1 91) 0 0年第 1 期 1 ( 5期
现 代 企 业 文 化
MODERN ENTE RPRI E JURE S CUI T
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电力电缆常见故障诊断和检测
徐 雪 良
( 苏州市华安普 电力工程有限公司,江苏 苏州 252) 119
好 绝 5 .直埋 电力 电缆要 防止 白蚁侵入 。 白蚁 在我 国2 个 省 、 极 间仍保持着部分 良 绝缘 , 缘电阻将很少降低 ,甚至不发 0 生变化 。因此 ,绝缘电阻只能有效地检测 出整体受潮和贯通性 市 、 自治区都有发现 ,而 以云南最多 ,广东次之。白蚁能把 电
使其承受很大的拉力 , 或信 息 工期不注意而挖断和损坏电缆 , 这 样常常造成 电缆断线 ,为 了解决这问题 应该执行电缆敷设的规 随着城市的发展扩大,城市电网的改造 ,城市环网电缆数量 定和安全维护的有关规定。 的增多 ,电力电缆获得了越来越广泛的应用。由于电缆绝缘损坏
等原因 ,发生故障的概率也大大的增加。可是,电缆大多处于地 下,很难发现其故障点位置所在 ,这对于电网的安全稳定的运行
二 、断线故障
当用绝缘电阻测量 电缆一芯或几芯对地绝缘电 阻较 高或正 常 ,应进行导体 连续性试验 。检查是否有断线 ,若有 即为断线 故障 。断线故障产生 的因素 :电缆 因敷设处地基沉降等原因而
中图分类号 :TM7
文献标识 码:A
文章 编 号 :17 — 15 (O O 1 — 10 0 6 4 1 4 2 L) 1 0 6 - 2
2 3 测量绝缘电阻是检查 电缆绝缘 良好与否 的最简便方法。所 出现闪络性故障 ; ()电压不稳定 也会造成闪络性故 ; () 电缆端头或 中间接头由于做工工 艺不良 ,或者材料选择不当导 以,我们一般用绝缘 电阻表在 线路 的一端测量各相的绝缘电阻 来确定电力电缆 的故 障。电力 电缆 常见 的故障有接地或短路故 致接触不 良也会产生 闪络性故障 。

铁路电力电缆故障分析及防范措施

铁路电力电缆故障分析及防范措施

铁路电力电缆故障分析及防范措施摘要:当前科学技术发展速度较快,使得铁路电力系统越来越完善,电气化里程随之延伸。

铁路中的电力系统具备牵引供电的功能,并且能够向铁路沿线设施提供电力,其电力来源是铁路沿线供电部门,铁路在当地接人电源,通过铁路变配电所处理后为沿线提供电力。

只有保证铁路电力电缆具有安全可靠地质量,才能够保证这一过程顺利开展,如果存在故障,将会直接损坏供电设备,对铁路列车运行将会造成严重影响。

这就需要相关人员掌握铁路电力电缆容易出现的故障,了解故障出现的原因,基于此制定防范措施,保障电力电缆质量,为列车安全运行提供保障。

关键词:铁路;电力电缆;故障;防范措施铁路系统是否能够安全、稳定运行会受到其电力系统运行情况影响,电力系统肩负着铁路沿线站区、机务段、车辆段以及电务段等基层单位用电。

特别是铁路电力系统自闭线路方面,自闭线路的任务主要是基于正常运行的铁路系统向铁路各车站以及电务等电气装备供电,保证供电的连续性、安全性以及可靠性,为铁路系统正常工作打下坚实基础,使列车能够安全行驶。

电力电缆是电力系统中的重要组成部分,因此需要保证电力电缆质量,但是在实际运行中电力电缆极易出现故障,对整个电力系统甚至是铁路系统产生严重影响,需要有关人员采取合理的措施对电力电缆故障加以防范,保证电缆应用质量与效率。

一、铁路电力电缆的常见故障及其原因(一)电缆故障铁路电力电缆故障常见类型有接地故障、短路故障、闪络故障、断线故障与综合类故障。

(1)短路故障指的是单相或多相输电线路间接触形成具备破坏性的大电流,如果电力电缆出现短路故障,大电流将会快速提升导体温度,对线缆绝缘性质造成破坏,这将损坏设备,或者使其不能正常运行。

(2)接地故障指的是输电线路不通过绝缘体与大地相连接,属于一种短路故障,具有较大危害型。

(3)闪络故障是指在高电压保压期间,电缆突然被击穿,该电压下可继续维持保压的故障。

电缆层被高电压击穿后,将会在一定程度上影响周围设备,甚至会对工作人员人身安全造成威胁。

电缆故障查找方法

电缆故障查找方法

电缆故障查找方法
电缆是电力传输和通信的重要设备,但在使用过程中难免会出现各种故障。

及时准确地查找和排除故障是保障电缆正常运行的关键。

下面将介绍几种常见的电缆故障查找方法。

首先,对于电缆的绝缘故障,可以采用绝缘电阻测试的方法。

通过测量电缆的绝缘电阻值,可以判断电缆是否存在绝缘故障。

一般来说,绝缘电阻值低于一定数值就表明存在绝缘故障,可以根据测试结果进行相应的维修和更换。

其次,对于电缆的接头故障,可以采用接地测试的方法。

通过测试接头的接地情况,可以判断接头是否存在故障。

如果接地电阻过大或者接地不良,就说明存在接头故障,需要及时处理。

另外,对于电缆的线路故障,可以采用电缆定位仪进行故障查找。

电缆定位仪可以通过发送信号和接收信号的方式,准确地定位出电缆线路中的故障点,为后续的维修工作提供准确的位置信息。

此外,对于电缆的局部损坏故障,可以采用红外热像仪进行检测。

红外热像仪可以通过红外线摄像头来检测电缆表面的温度分布
情况,从而找出电缆的局部损坏点,为后续的修复工作提供依据。

最后,对于电缆的外部损伤故障,可以采用目视检查的方法。

定期对电缆进行目视检查,可以及时发现电缆的外部损伤情况,及时进行维修和更换,避免故障的扩大和影响电缆的正常使用。

总之,电缆故障的查找方法有很多种,可以根据具体的故障情况选择合适的方法进行查找和处理。

通过及时准确地排除故障,可以保障电缆的正常运行,延长电缆的使用寿命,提高电力传输和通信的可靠性和安全性。

电力电缆常见故障及检测方法分析

电力电缆常见故障及检测方法分析摘要:电力电缆作为电力系统的重要组成部分,一旦发生故障将直接影响电力系统的安全运行电力电缆供电以其安全、可靠、,得到广泛的应用。

但是电力电缆一般都埋在地下,一旦发生故障,要经过诊断、测距(预定位)、定点(精确定位)个步骤。

采用合适的故障测试方法,尽可能快速、准确地找到故障点,减少因停电造成的损失。

关键词:电缆;故障;方法;技术一、电缆的故障类型分析电力电缆的故障类型造成电力电缆故障的原因有很多,比如:机械损伤、绝缘受潮、绝缘老化变质、过电压、材料缺陷、电缆绝缘物流失、设计和制作工艺不良以及护层腐蚀等。

按照故障出现的部位,通常可将故障类型大致分为断线故障、主绝缘故障和护层故障断线一般是由于故障电流过大而烧断电缆芯线或外界机械破坏等原因造成的,其测试比较简单。

从今年已查找的低、中、高压电缆故障的结构特点分析,电缆单相接地故障较为普遍,多是因为电缆遭受外力破坏原因造成。

也不排除本体质量造成,但这种内部短路从外表看不出痕迹较少见。

电缆相间短路故障中较少,这是因为相间短路一般都是在运行中发生,发生故障时会产生强大的短路电流造成速断保护动作而跳闸。

强大的电流所造成的高温一般都会把电缆烧断造成开路性故障。

电缆内部短路,外表看不出痕迹,此类故障一般是由于电缆质量造成的,比较少见。

从电缆的故障位置看,一条电缆最薄弱的地方是中间接头,一般的电缆都有一个或几个中间接头,在做电缆中间接头时由于环境条件限制,加上电缆敷设后不进行防潮处理,制作时中间接管压接不紧密,都可能造成电缆中间接头受潮、工艺缺陷的出现。

当运行中长期在高压电场的作用下产生电晕及游离放电,使绝缘本体形成水树直至绝缘老化并击穿。

绝缘故障根据故障电阻和击穿间隙的情况,通常将绝缘故障分为低阻、高阻及闪络性故障。

低阻故障与高阻故障的区分界限一般取电缆本身波阻抗的l0倍,但在实际测试工作中并不要求很严格地区分。

闪络性故障的故障点电阻极高,可给故障电缆施加到较高的电压,故障点才闪络击穿。

电力电缆故障测试方法

廷科咎凰电力电缆故障测试方法蒋正勇(宝胜科技创新股份公司,江苏扬e l,f225000)喃要】在铁路系统及工矿企业中大量地胺用电缆i进行供电,电缆出现故障会*,J--a41-&A和社会造成巨大的经济损失,甚至威胁人民生命安全。

因此,找出电缆故障的原因和有效的预防措施疆处理方法,以减少电缆故障对铁路系统及工矿企业产生的影响,避免由此而引发的经济损失。

饫键词]电缆;故障测试;行波法1电缆故障的原因和分类1.1故障原因1)机械损伤。

机械损伤是电缆故障的主要原因,包括电缆受振动或冲击性负荷等影Ⅱ向造成电缆的铅(铝)包绝缘等裂损,有时轻微的损伤会在几个月甚至几年后才发展成故障原因。

2)绝缘老化变质。

由于电热化学作用或地下酸碱腐蚀、杂散电流的影Ⅱ向,电缆绝缘整体下降;铅包外皮受腐蚀后出现麻点、开裂或穿孔,造成故障。

3)施工掘劣。

电缆接头不按操作程序施工或不按安全要求敷设电缆。

4)过压。

大气或内部过压作用,使绝缘击穿,形成故障。

12故障分类电缆故障可分为高阻与低阻故障2种。

高阻故障指电缆对外皮或导体之间的绝缘下降,不能承受正常工作电压,最常见的是单相对地故障。

低阻故障分为开路和短路故障。

电缆故障性质分类如表1所示:表1电缆捌蚓生喷的分类故障性质阻值击穿特性开路在直流高压脉冲作用下不击穿低咀<10Z O阻值不是太低时可用高压脉冲击穿高阻二,10Z O用高压脉冲击穿闪络直流或高压脉冲击穿注1)表中ZO为电阻的波阻抗,电缆一般在10—40Q之间:2)以上分类是为便于选择测试方法。

3)低阻与高阻、高阻与闪络性故障的区分不是绝对的。

2电缆故障探测方法2.1传统电缆测试方法1)烧穿法。

该方法常用在传统的电缆测试设备中,其优点是简单。

但有时会出现故障点碳化。

故障阻值反而增高的现象,长时间的高压也可能对电缆完好部分的绝缘造成潜在的破坏。

烧穿法有交流法、大容量高压直流法、高压冲击法3种。

电缆故障的精确定点是关键,通常是监听故障放电的声音,因而此方法存在一定的局限性。

铁路电力电缆故障分析及防治措施


接地故 障一样 , 有两相短路故障和三相 化 学 性 能 会 4 短路 2 7 0 短路 故障 ;. 3闪络 故障 : 电缆 在低 电压 发生变化 , 导

18 . 9
85 3
4. 33 0

时, 其绝缘性 能 良好 , 当电压达 到一 致绝缘 强度降低 , 但 介质损失增 大 , 造成
或 接 头拉 开 。
( )重视电缆产 品质量和施工质 一 厂家 ,选 择合适 的型 号以满 足负荷需
要选择 正规 的生产 不慎而伤害 电缆 ;2 敷设 电缆 时, () 由于 受雷击会使 电缆绝缘击穿而发生故障。 量 。在购买电缆时 , 二、 故障查找
避免过负荷运行。 在运输和存放中 , 电缆线路发生故障 , 应切断故障电 要 , 缆的电源 , 寻找故障点 。寻找故障 的方 保证 电缆头密封 良好 ,注意 防雨 防潮 。 发展 ・ 月刊
( ) 二 故障现象及分析 。 电缆常见故
定值或在较高 电压持续一定时间后 , 发 局部发热 , 最后引起绝缘崩溃 。绝缘变 障以单相接地和短路故障较为多见。 电
生绝缘瞬 间击穿 现象 ;. 4 断线故 障 : 电 质 与线 路运行年久 和沿线 的散 热条件 缆单相接地故障 :故 障相 电压降低 , 其 缆绝缘均 良好 , 但电缆一相或多相发生 有・定关 系 , 如散热不 良或 电缆线路长 它两相 电压升高。电缆短路故障 : 较为 不 连续现 象 ;. 5复合型 故障 : 出现 以上 期过负荷运行 , 都会使绝缘加速老化 。 常见 的是 因电缆终端头 、 中间头绝缘下 故 障中的多种故 障现象。 ( ) 二 常见故 障产生原因 电缆线路的故障部位可分为电缆 、
因建线 、 线路改造 、 房建 、 植树等 , 在施 电缆设备本 身存 在严重缺 陷时如绝缘

铁路10KV电力电缆线路常见的故障及处理措施

铁路10KV电力电缆线路常见的故障及处理措施作者:袁建业来源:《中国科技博览》2013年第16期中图分类号:TM247 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)16-0010-01电力是铁路运输生产的重要能源。

它与提高运输效率,保证行车安全有着密切关系。

铁路自动闭塞电线路、电力贯通线路及铁路变、配电所、电源线路等设备构成的供电网络是铁路重要的行车设备。

随着城市建设的加快,10KV电缆在铁路的供电网络得到越来越普遍地应用。

因此,10KV电力电缆的质量、施工、安全运行则在铁路电力的正常输送和分配过程中占有举足轻重的地位。

一、电力电缆常见故障以及原因1、电力电缆常见故障在电力系统正常运行过程中,电力电缆常见的故障主要有低电阻接地或短路故障、高电阻接地或短路故障、断线故障、闪络故障、复合型故障等。

2、电力电缆故障发生的原因电力电缆从生产到铺设,从施工到运行,任何环节的疏忽都有可能造成电力电缆故障。

发生电力电缆故障的原因主要有以下几种。

(1)外力破坏造成电缆故障这类故障原因可占所有原因的一半以上,故障发生后,大多会造成大面积的停电事故。

当电缆直接受到外力损坏,比如进行地下管线施工,施工机械牵引过大而拉断电缆,电缆弯曲过度而造成电缆绝缘层和屏蔽层损坏,电缆切剥过程中切割过度,刀痕过深等都会对电缆造成不同程度的损坏。

(2)电缆绝缘受潮和绝缘老化在电缆生产过程中,由于制造工艺不良造成电缆保护层破裂,电缆终端头密封不良,以及在电缆使用过程中电缆的保护套被腐蚀或被异物刺穿,都会造成电缆绝缘受潮,绝缘电阻降低,电流增大,造成电力故障。

此外,电缆绝缘在长期的电流作用下运行,会产生大量的热量,加上电缆绝缘工作环境的不良,比如在长期过电压或不良的化学环境中,导致其物理性能变化,造成电缆绝缘老化或者失效,造成电力故障。

(3)过电压和过热环境电力电缆可能会因为雷击或其他冲击过电压,当电力电缆线路绝缘层内含有杂质,屏蔽层和绝缘层老化等情况发生时,情况尤为严重。

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技术报告H A I X I A K E X U E海峡科学铁路电力电缆常见故障与检测济南铁路局济南供电段技术科刘晓玲[摘要]随着城市建设的飞速发展和对农田耕地保护意识的增强,加之电缆技术的不断进步,电力电缆在铁路获得了越来越广泛的应用。

由于电缆处在地下,出现故障很难及时查找其故障点位置,对电网的安全运行以及供电可靠性都带来很大的干扰。

该文结合实际工作经验,阐述了铁路电力电缆故障发生的常见原因和故障检测的方法。

[关键词]铁路电力电缆故障检测铁路电力供电系统为除牵引供电以外的所有铁路设施供电,铁路供配电系统是从地方供电部门接引电源,通过铁路变配电所向铁路站区、铁路单位和区间负荷供电。

当铁路电力电缆出现故障时,可能引起供电设备损坏,影响铁路列车的正常运行。

电力电缆故障给铁路运输业带来的经济损失不容忽视,一方面可能影响铁路列车运行,干扰运输秩序,带来很大的经济和社会影响;另一方面,故障后的维修要投入大量的人力、物力、财力。

因此,为了保证铁路电力电缆线路安全运行,必须对电力电缆进行故障监测。

电力电缆故障点的及时、快速查找与测量是提高铁路供电可靠性的必需手段,本文根据本段铁路的供电管理经验,同时参考有关资料,初步总结了电力电缆的常见故障和检测办法。

1电力电缆常见故障电力电缆故障点的查找与测量是电力电缆可靠运行的有力保障,但是因为电力电缆线路的隐蔽性以及测试设备的局限性,使电力电缆故障的查找非常困难。

了解电力电缆故障的原因,快速地判定出故障点十分重要。

目前电力电缆发生故障的原因是多方面的,主要可分为以下几类:1.1机械损伤。

机械损伤包括电力电缆敷设过程中因拉力过大或弯曲过度而导致绝缘和护层的损坏,以及施工和交通运输中直接受外力作用而造成的损伤等。

1.2过负荷运行。

当电力电缆长期过负荷运行时,会使电缆产生过热现象,使电缆温度升高,过高的温度会加速电缆绝缘老化,致使绝缘薄弱部位击穿。

1.3电缆头故障。

电力电缆中间连接头、终端头是故障较常发生的部位。

如由于制作工艺不良,电力电缆头内部含有杂质、气隙等。

在强电场作用下,产生放电现象。

或电力电缆的金属屏蔽接地不良,造成接地电阻值超过规定值,产生较高的感应过电压,进而导致电力电缆的部分绝缘击穿。

1.4绝缘受潮。

绝缘受潮可能是由于电力电缆的接头密封失效、本身质量问题或电缆护套失效等问题,造成电力电缆故障,通常表现为绝缘电阻低,泄漏电流大。

2电力电缆故障检测电力电缆故障检测可分为电力电缆的离线检测和在线监测两大类,其具体检测方法归纳如下:2.1故障离线检测对于离线电缆故障的探测一般包含诊断、测距、定点三个步骤。

故障诊断主要是确定故障的类型与严重程度,以便于测试人员判断和选择适当的电缆故障测距与定点方法。

故障测距是指在故障电缆芯线上施加测试信号或者在线测量,初步确定故障的距离,为精确定点提供足够信息。

故障定点是在粗测距离的基础上,精确确定故障点所在实际位置,以便于立即进行抢修。

电力电缆的故障测距方法很多,目前离线测距主要有以下几类:2.1.1经典电桥法。

用低压电桥测低阻击穿故障,用电容电桥测开路断线故障。

具体做法为:电桥两臂分别接被测电力电缆故障相与非故障相,调节电桥两臂上的一个可调电阻器,使电桥平衡,利用比例关系和已知长度就可获得故障距离。

电桥法测量结果精确,但需要完好芯线做回路,电源电压不能加得太高。

2.1.2驻波法。

根据微法传输原理,利用传输线路的驻波谐振现象,对故障电缆进行测距,本法适用于测低阻击穿及开路故障。

2.1.3低压脉冲法。

对低阻击穿、短路、开路故障,可在电缆芯线上施加低压脉冲讯号。

讯号在电缆传播及反射,用示波器测出脉冲波形而算出故障点的位置。

低压脉冲反射法可根据反射脉冲的极性分辨故障类型,但不能用于测量高阻与闪络故障。

2.1.4高压脉冲法。

利用传输线的特性阻抗发生变化时的回波现象,在电缆芯线中加上一定电压而产生放电。

放电脉冲在电缆中传播及反射,用示波器测出反射脉冲的位置比例,算铁路电力电缆常见故障与检测出故障点的位置。

本法适用于高阻击穿及各种故障,但操作人员的安全受威胁,波形较难辨别。

2.1.5故障点烧穿法。

故障点烧穿法主要应用于高阻故障,通过输入直流负高压对高阻故障点进行处理,产生电弧放电并碳化绝缘介质,使高阻故障变成碳化连接点的低阻故障,再应用低压脉冲法就可以测出,主要用于油纸绝缘电缆。

2.1.6闪络法。

利用故障点在高电压作用下瞬间放电产生多次反射波。

其中之一为直流高压闪络测量法(直闪法),主要用于测量电缆的闪络性高阻故障,此法的波形简单、容易理解,准确度高;另一为冲击高压闪络测量法(冲闪法),主要用于测量电缆的泄漏性故障,此法的波形较复杂,辨别难度大,准确度低,但适用范围要更广。

2.1.7二次脉冲法。

这是一种较新的测距方法,对故障电缆释放一个低压脉冲(20~160V),当故障点的接地电阻大于电缆阻抗5倍,可认为此时故障电缆相对于低压脉冲开路,即在脉冲释放端接收到的反射波形相当于一个芯线绝缘良好电缆的波形;再对故障电缆释放一个足以使芯线绝缘故障点发生闪络的高压脉冲,同时触发释放第二低压脉冲产生电弧,故障点相对于低压脉冲是完全短路,那么在脉冲释放端接收的反射波形相当于一个线芯对地完全短路的波形;将前后两次接收到的低压脉冲反射波形进行叠加,两个波形将会有一个明显的发散点,这个发散点就是故障点的反射波形点。

其特点是易操作、多功能,回波图形解释简易,但不能用于测量高阻与闪络故障。

2.2故障在线监测由于铁路电力电缆线路的高使用率,特别是高速铁路一级和综合电力贯通线,因此采用现代传感器、计算机技术进行故障在线监测,是实际工程追求的一项热门课题。

就目前发展的在线监测分析,主要包含小波变换分析、神经网络和专家系统等,介绍如下。

2.2.1小波变换分析法电力电缆故障测距关键是暂态故障特征的提取。

小波变换在时域、频域同时具有良好的局部化特性,对信号的奇异点非常敏感,适用于时变的非平稳信号的检测与分析。

小波变换通常采用单端检测和双端同步检测来分析故障暂态以进行故障定位,不受故障阻抗限制。

具体方法是在脉冲电流测距法的基础上,引入小波分析,把录波数据进行尺度小波分解与重构,再对重构信号进行多尺度小波分解,利用小波变换的边缘信号检测分析,获得与信号突变点一一对应的小波变换模极大值,由此推出电缆故障的距离。

2.2.2人工神经网络法人工神经网络是以计算机网络系统模拟生物神经网络的智能计算系统。

网络上的每个结点相当于一个神经元,可以存储、处理一定的信息,并与其它结点并行工作。

先向人工神经网络的某些结点输入信息,各结点处理后向其它结点输出,其它结点接受并处理后再输出,直到整个神经网工作完毕,输出最后结果。

在系统故障期间,输电线路各种不同地点的一系列测量电压电流作为样本输入到专门训练的神经网络中。

这个样本与训练样本库相比较易识别故障位置。

人工神经网络输出可通过简单的三维图形显示,给操作员一个即时的故障位置指示。

2.2.3实时专家系统专家系统就是一个具有智能特点的计算机程序,它的智能化主要表现为能够在特定的领域内模仿人类专家思维来求解复杂问题。

首先将电缆故障测距专家系统中的专家知识库作为电脑的基本数据库,并建立一套规则来维护和更新该数据库。

知识库可以从以往的故障事件中提取,并可以在实际应用中修改,有助于集成诊断和确定故障类型。

3提高故障探测水平的措施3.1改进电力电缆头的制作工艺在设计方面,要先从源头上降低电力电缆故障发生的概率。

电力电缆应严禁潮湿、机械外力、腐蚀、高温等外来伤害;安装时要绕开铁路路基,穿越铁轨或铁路房屋基础时一定要采用保护钢管或混凝土电缆槽等进行防护;尽量避开各种管线及建筑工程等需要挖掘的地方。

此外,还应采用新材料、新方法、新措施改进电缆头的制作技术,加强密封、防潮,以提高电缆头的绝缘力度,充分保证电网的稳定运行。

3.2规范电力电缆敷设的施工管理铁路电力线路远离市区,电力贯通线沿铁路敷设,每个供电臂约40公里,电力架空线路在雷雨季节常受到雷电的打击,易导致避雷器和瓷瓶炸裂,若引下线掉落在避雷器的支架横担上,就会引起短路。

因此,要提高线路本身的抗雷水平,在多雷雨地段的电力线路上设置悬式绝缘子及其数量;并在高处安装避雷器以保护线路。

雨雪天气时常会发生跳闸现象,为避免此类事故发生,应将瓷瓶改为防污绝缘子,同时注意加强保养,强化工作人员的防污意识。

3.3加强电缆线路的维护和测试工作相关部门应安排专人对电缆线路径路、电缆人孔井等进行定期的检测,并进行负荷测定,每年至少测量一次接地电阻和绝缘电阻,对接地装置进行检查等。

3.4做好技术文件的记录建立电缆运用管理技术,详细标注所有电缆的直径、长度、使用年限、路径以及中间头的位置。

一般情况下,电缆的中间头位置是故障易发点,因此掌握它的位置对故障处理速度的提升大有帮助。

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