【正文】 接時是類似的。由于電纜導(dǎo)體扭絞，地面上的磁場分布沿電纜的路徑是變化的，最大法與最小法的應(yīng)用有所區(qū)別。當兩個通電導(dǎo)體所在的平面與地面垂直時，電纜上方磁場的分布情況與相地連接時是一致的，前面介紹的最大法和最小法是適用的。兩個導(dǎo)體所在的平面與地面平行時，由于磁力線在電纜的正上方進入地面，造成信號強弱分布曲線與相地連接時情況恰恰相反。在線圈與地面垂直放置時，在電纜正上方穿過線圈的磁力線最多，信號最強，在線圈與地面平行放置時，在電纜正上方穿過線圈的磁力線最少，信號最弱。 故障定點 電力 電纜發(fā)生高阻故障后，故障點的物理化學(xué)性質(zhì)變化不大，故障點搜尋難度很大。用閃絡(luò)法對故障進行粗測之后，一般需要通過故障點直流擊穿或閃絡(luò)產(chǎn)生的聲、磁等信號來搜尋故障點。歸結(jié)起來有聲測法、磁測法和聲磁同步法等幾類。 聲測法又叫聲音判斷法，是最簡單的也是最常用的高阻故障定點方法。對于埋設(shè)較淺的電纜，故障點擊穿或閃絡(luò)放電時，在地面上可以清晰地聽到爆炸聲，根據(jù)聲音的來源就可以找到故障點。但是對于電纜護層未被燒穿的電纜故障或者電纜埋藏較深，過渡電阻較小，都有可能使故障點放電聲音減小，需要用高靈敏度的聲電轉(zhuǎn)換器 (拾音器或壓電 晶體 )，將地面上微弱的地震波轉(zhuǎn)換為電信號并由相關(guān)儀器對信號進行放大處理，然后用耳機還原成聲音，或通過顯示裝置顯示聲音的強度。聲測法的基本原理是利用直流高壓對高愿電容器敖電，利用電力電纜故障點放電時產(chǎn)生的聲啻信號進行定點，利震聲音傳感器在電力電纜上方將聲音信號檢測出來，聲音最大的地方為故障點所在的位置。該方法主要用于電力電纜高阻故障的定點。聲測法因為簡單、方便而被廣泛地應(yīng)用，但當故障距離測量誤差較大、電纜埋設(shè)較深或環(huán)境噪聲較強時，聲測法都不適宜使用。 中原工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計 /論文 21 圖 為聲測定點法的示意圖，圖中， VT 為調(diào)壓器， PT為升 壓變壓器， G為球形間隙， C 為高壓電容 (一般為 4μ F)。基本原理是首先通過高壓設(shè)備對電容器 G 充電，當電容器中的電荷強度達到一定的勢韙后就會通過球形間隙 G 對電纜故障線芯放電，并將電能傳送到故障點。借助拾音器可以從地面聽到故障點處能量釋放時產(chǎn)生的振動聲音，收到的信號最強的地方一般就是故障點。為了使故障點聲音易于聽測，需要適當提高故障點的放電能量。為了使故障點放電聲音有別于周圍的噪聲，要求放電具有周期性，在實際的故障定點過程中，一般放電的周期為 2— 4 秒左右。 磁測法是通過故障點擊穿或閃絡(luò)時釋放出的電磁波來判斷故障點 位置的電磁方法。從圖，在故障點附近釋放的電磁場最強，這種判斷方法比較適合于線路較長的場合。不足鵑是由于無法區(qū)剃磁場信號是高壓信號發(fā)生器產(chǎn) 生的還是故障點產(chǎn)生的，這種測量方法有盲區(qū)，在距離高壓信號發(fā)生器～端二三 十米的范圍內(nèi)不能使用此方法。 聲磁同步法是近年來發(fā)展起來的一種新型高阻故障定點方法，用故障點放電產(chǎn)生的磁場信號觸發(fā)計數(shù)器，用聲波信號來終止計數(shù)器，計數(shù)器的計數(shù)值表示測量點與故障點的距離遠近，反復(fù)測量，尋找與故障點距離最近的點，即為故障點的正上方。 中原工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計 /論文 22 圖 聲測法示意圖 圖 磁測法示意圖 通過檢測電力電纜故障點放電時產(chǎn)生的磁、電信號的時間差來確定故障點位置。由于磁場信號的傳播速度較快，一般從故障點傳播到儀器傳感器探頭放置處所用的時間可以忽略不計，而聲音信號相對于磁場信號來說傳播速度較慢，因此可以利用聲、磁信號的時間差來判斷故障點的遠近，測出時間差最小的點就是故障點。 其他方法 近年來，電纜故障在線檢測技術(shù)也有了較大發(fā)展。隨著光纖技術(shù)的發(fā)展，光纖傳感技術(shù)在電纜故障檢測中的應(yīng)用得到了快速發(fā)展，它不僅能夠滿足快速定位的要求，而且定位更準確，因此其應(yīng)用越來越受到重視。當光 在光纖內(nèi)傳輸時，光的特性 (如振幅、相位、偏振態(tài)等 )將隨檢測對象的變化而變化，光的特性得到了調(diào)制，通過對調(diào)制光的檢測，便能感知外界的信息，這就是光纖傳感器的基本原理。電纜故障檢測的分布式光纖溫度傳感器是傳感型光纖傳感器。 FODT 傳感器的工作原理是拉曼 (Raman)背向散射光強度隨電纜溫度變化而變化。拉曼背向散射光由反斯托克斯光 (antiStokes 1ight)和斯托克斯光 (Strokes light)組成。這兩種光的波長不同，光強比例可以轉(zhuǎn)換成溫度的讀數(shù)，根據(jù)激光脈沖開始注入到散射光返回所需要的時間可計算 出距離。光纖中光的傳播速度為 0． 2m／ ns，因此從光束注入到背向散射光到達時間，每 10ns 就就可以變換成l米的光纖長度，這被稱為光纖時域反射儀 (OTDR)。光纖傳感技術(shù)用于電力電纜的故障檢測具有方法簡便、定位快速和不受電磁干擾的優(yōu)點。但是這種檢測方法只適用于低阻接地故障，目前還不能應(yīng)用于高阻接地故障測距中。 這種檢測技術(shù)成本很高，主要用于新敷設(shè)的重要電纜。還有一些研究者利用行波法結(jié)合 GPS 授時系統(tǒng)對電纜故障進行在線檢測，并引入了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)。 中原工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計 /論文 23 第 4 章 展望 隨著國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的 進步，電纜被廣泛的應(yīng)用于電力系統(tǒng)中。為了減小電纜故障所造成的經(jīng)濟損失，對電纜故障測距精度的要求越來越高，對電纜故障測距方法可靠性、實時性和快速性的要求越來越高；對電纜故障測距裝置的要求也越來越高。因此，電纜故障測距已成為當今社會必不可少的一項研究任務(wù)。 本文通過對電纜故障的成因以及形成機理的分析，對于電纜故障有了大致的了解。并對電纜故障的探測技術(shù)和方法進行了詳細的講解與分析。對于電纜故障檢測的復(fù)雜性與困難性，同時由于對故障點的精確定點提出了較高要求，因此在電纜故障的精確定點中，要及時準確的查找到故障點，對于 工作人員提出了較高的要求。同時對于電纜故障測距的新的方法進行了敘述。在電纜故障檢測中，不僅需要工作人員豐富的工作經(jīng)驗，更要求檢測設(shè)備的先進與精確。同時在電纜的生產(chǎn)過程中對于電纜故障的查找與修復(fù)也是很重要的。比如，在實習期間，在一次生產(chǎn)中，由于車間沒有對工人使用檢測設(shè)備進行過培訓(xùn)，導(dǎo)致工人在查找故障點時盲目的進行剝線，浪費時間的同時線也嚴重的損壞，最后在調(diào)度員的指揮下，直接把有故障的線剪掉。這是嚴重的浪費。 因此，電纜的故障點的查找與精確定位，是極其重要的，不論是在電纜的生產(chǎn)過程中還是在電纜的運行中。本文對于 電纜故障測距方法的描述與分析，還是有很大的實用意義的。 中原工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計 /論文 24 致 謝 本篇畢業(yè)論文是在我的指導(dǎo)老師 肖俊明老師和 萬留杰老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。他 門 嚴肅的科學(xué)態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成， 兩位 老師都始終給予我細心的指導(dǎo)和不懈的支持。兩年多來，老師 不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，在此謹向 兩位 老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意 。 在論文完成之時，再次感謝老師在諸多學(xué)術(shù)上的指導(dǎo)和生活上的關(guān)懷 ，并教我一些做人的道理，在今后的工作和學(xué)習中我會終生銘記老師的教誨，不辜負老師的培養(yǎng)。 同時，在課題進行中，師兄申凱允給予作者在資料的查找和課題的寫作中給予了很大的幫助，在此表示感謝。 最后，向所有曾給予作者關(guān)心和幫助的老師和同學(xué)致以最衷心的感謝。 中原工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計 /論文 25 參考文獻 [1] 崔江靜，梁芝培，孫廷璽．電力電纜故障測試技術(shù)及應(yīng)用的概述．高電壓技術(shù)． 2021， 2． 7。 [2] 徐丙寅，李勝祥，陳宗軍．電力電纜故障探測技術(shù)．機械工業(yè)出版社． 2021， [3] 黃爾烈．國內(nèi)外電纜故 障點定位的幾種方法．河北煤炭建筑工程學(xué)院學(xué)報． 1994，第 4期． 70一 72。 [4] 張煌晨，孟成．淺談電纜故障探測．遼寧冶金． 1994， 6。 [5] Boiarski A A, Pilate O,Fink T. Temperature measurement in power plant equipment using distributed fiber optic sensing. IEEE Transactions onpower,1995,10(3):11481155 [6] 張棟國．電纜故障分 析與測試．北京：中國電力出版杜， 2021 [7] 黃福臣．電力電纜故障測試的一種新方法．廈門科技， 2021(3) [8] 寧希忠，李偉，胡萍．電纜故障點準確測定的經(jīng)驗介紹．電力情報， 1999(4) [9] P Steiner W L Weeks． An automated fault location system． IEEE TramPWRD， 1992， 7(2) [10] 牟龍華，劉建華．電纜故障測距方法的基本工作原理．繼電器． 1999， 4，第 27卷． 22— 24。 [11] 文武，韓伯鋒．再論電力電纜故障的 測試方法．高電壓技術(shù)． 2021， 4，第 30卷第 136期． 58— 60。 [12] 韓偉 .電力電纜故障分析與測距研究，燕山大學(xué)碩士學(xué)位論文， 2021年 1月 [13] 張棟國 .電纜故障分析與測試，中國電力山版社， 2021年 9月第一版 [14] 胡其秀 .電力電纜線路手冊，中國水利水電出版社， 2021年 1月第一版 [15] (德 )L． Heinhold， R． Stubbe(nrsg． )門漢文，崔國璋，王海譯，電力電纜及電線北京： 中國電力出版社， 2021 [16] 劉明生 .電力電纜故障的測尋北京：冶金工業(yè)出版社， 1985， 10