專利名稱：電纜故障點快速精確定位的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于涉及電纜故障的處理方法，尤其是在故障電纜總長度已知的前提下， 對故障點進行精確定位的方法。
背景技術(shù)：
輸電線路故障的快速保護與精確定位，長期以來得不到較好的解決，直接影響故障線路的供電恢復(fù)時間，也給線路運行維護人員帶來了沉重的負擔。董新洲等作者在中國電機工程學報，1999，19 (4) “利用暫態(tài)電流行波的輸出線路故障測距研究”一文介紹了一種采用電流行波進行故障定位的方法，由高速A/D采集系統(tǒng)記錄故障產(chǎn)生的暫態(tài)行波信號，由計算機利用小波分析進行信號處理，查找行波波頭，根據(jù)電流行波波頭到達的時間計算故障距離。該方法需要復(fù)雜的硬件與軟件設(shè)計，造價高、可靠性差，且不適合在只有一條出線的終端變電站安裝。申請?zhí)?3M3667名為“新型電纜故障定位儀”的實用新型專利公開了一種采用由變電站注入脈沖信號、測量初始信號與故障點反射信號的時間差計算故障點位置、從而進行故障定位的方法，該方法需要復(fù)雜的信號注入設(shè)備，造價高，可靠性差。申請?zhí)?7108539名稱為“高壓架空線路在線故障測距方法及儀器裝置”發(fā)明專利申請公開了一種利用工頻量測量線路電抗值，由電抗值計算故障距離的方法，該方法受線路參數(shù)變化、電流互感器及電壓互感器誤差等因素的影響，故障定位精度不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種對電纜故障點進行精確定位、可靠性強的方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案
電纜故障點精確定位的方法，其中故障電纜的總長度為已知數(shù)據(jù)，包括如下步驟
a)去除故障電纜上的負載，將兩端線芯分開，并懸空，以所述故障電纜其中一端的位置作為檢測點；
b)用數(shù)字式絕緣電阻測試儀測量所述分開的各線芯間，以及各線芯與屏蔽鋼帶間絕緣電阻，從而確定故障線芯，即所在故障的線芯；然后再測量故障線芯間以及各故障線芯與屏蔽鋼帶間的直流電阻；
測得的直流電阻均小于或等于1 kQ的，采用電纜故障定位電橋和波反射電纜故障定位儀分別測量任一故障線芯來確定故障點與檢測點之間的電纜長度值，從而確定故障點位置；兩裝置測出的故障點位置相差大于容差距離的，此時以波反射電纜故障定位儀的測試結(jié)果為準，相差小于或等于容差距離的，將兩裝置測出的故障點位置之間的范圍確定為故障點范圍；
測得的直流電阻均大于IkQ的，使用波反射電纜故障定位儀測量任一故障線芯來確定故障點與檢測點之間的電纜長度值，從而確定故障點位置，并以此故障點位置為圓心，容差距離為半徑，確定故障點范圍；
測得的的直流電阻大小不一的，使用波反射電纜故障定位儀測量任一故障電芯來確定故障點與檢測點之間的電纜長度值，從而確定故障點位置，并以此故障點位置為圓心，容差距離為半徑，確定故障點范圍；(這是由于阻值小的，用定位電橋測得的結(jié)果準確一些，但直流阻值大小，對用波反射測量沒有影響) 上述容差距離均為5m ；
c)用電纜故障定位電源在檢測點位置對故障線芯間或故障線芯與鋼帶間施加脈沖電壓；(此時故障點會發(fā)生周期性的擊穿，產(chǎn)生聲音和磁場)
在步驟b)中確定的故障點范圍內(nèi)根據(jù)聲音判斷尋找故障點準確位置或者使用電纜故障定點儀，在步驟b)中確定的故障點范圍內(nèi)，用聲磁同步法，查找電纜故障點準確位置。(如果是淺埋電纜，環(huán)境噪音小，檢查人員到步驟b)中的故障點范圍根據(jù)聲音判斷尋找故障點位置；如果是深埋電纜，則使用電纜故障定點儀，在步驟b)中的故障點范圍內(nèi)，用聲磁同步法，查找電纜故障點位置。)
具體實施例方式某高校一根YJV22 4X150+lX95mm2電力電纜，長度273米，使用運行約一年，其中紅、黃線芯、鋼帶三者之間短路。現(xiàn)場檢查情況，該電纜采用直徑100的電工塑料管，深埋地下1米左右，其中一段橫跨公路。故障點查找
第一步，去除該電纜兩端上的負載，將兩端各線芯分開，并懸空；在確定一端為檢測點 (端)后，對另一端做好必要的安全處理，避免高壓試驗時，發(fā)生意外，最好的辦法是，在進行高壓試驗時，另一端派人把守。第二步，用數(shù)字式絕緣電阻測試儀測量紅、黃線芯、鋼帶三者之間絕緣電阻幾乎為零，于是可以判定紅、黃線芯均短路，均為故障線芯；紅、黃線芯之間的直流電阻為250Ω， 紅、黃線芯與鋼帶之間的直流電阻均是300 Ω ；
第三步，用波反射電纜故障定位儀測量紅色線芯，設(shè)定波速185米/秒，測量范圍500 米，測得故障點距檢測點(端)35米處。用電纜故障定位電橋測量，測得故障點距檢測點(端) 40米處。推定故障點范圍在距檢測點(端)35米 40米間；
第四步，用電纜故障定位電源在檢測點(端)，高壓極接到紅色線芯，低壓極接到鋼帶上，施加周期性脈沖電壓。由于深埋，僅憑人耳不能聽見放電聲；
第五步，繼續(xù)施加周期性脈沖電壓，用電纜故障定點儀在推定的范圍，采用儀器聲磁同步法功能，確定故障點在距檢測點(端)37米處，公路的邊緣。整過檢測過程耗時未超過2小時。挖出電纜，查出故障點位置準確，分析故障原因，是施工不當造成。采用本方法，多次準確查找到電纜故障點，最快一次不超過30分鐘。作為本發(fā)明的具體實施例，上述儀器中
(1)、數(shù)字式絕緣電阻測試儀
關(guān)鍵參數(shù)最大量值10G/1000V ；
功能測量故障電纜的接觸電阻和各相的絕緣電阻；
(2)、電纜故障定位電源關(guān)鍵參數(shù)輸出電壓0 15kV直流電壓連續(xù)可調(diào)、最大輸出電流100mA、放電電容大于 4uF;
功能產(chǎn)生大能量脈沖，配合電纜故障定點儀，完成擊穿點的精確定位；具有強大的燒穿能力，可燒穿故障點，降低故障點電阻；可用于直流耐壓試驗 (3)、波反射電纜故障定位儀關(guān)鍵參數(shù) 測試范圍1 4km、 測試盲區(qū)1m、
波速度調(diào)節(jié)范圍100 300m/μ S。功能
測試時，向電纜注入一低壓脈沖，脈沖沿電纜傳播到阻抗不匹配點，如短路點、故障點、 中間接頭等，脈沖產(chǎn)生反射，回送到測量點被儀器記錄下。可測定斷線、混線、絕緣不良等各種類型故障點的位置。(4)、電纜故障定位電橋關(guān)鍵參數(shù)
直流輸出0 5kV 短路電流50mA
定位比例精度士( 0. 2%L+1) m 功能
依據(jù)MURRAY電橋原理而設(shè)計，用于敷設(shè)后各種電線電纜的擊穿點及沒有擊穿但絕緣電阻值偏低的缺陷點的定位。(5)、電纜故障定點儀關(guān)鍵參數(shù)
聲磁測量法定點精度電纜深度的10% ； 路徑定位精度電纜深度的10%; 磁場測量法定點精度電纜深度的50% ； 跨步電壓法定點精度10cm; 功能
1、用聲波測量法或聲磁同步法對電纜高阻故障點精確定點
高壓脈沖在故障點放電，產(chǎn)生聲音和磁場。通常可通過高靈敏度傳感器和耳機聽出故障點位置。聲音變化強度不明顯時，比較聲波和磁場的傳輸時間差，定點更精確方便。2、用磁場測量法進行電纜金屬性故障(死接地)精確定點
金屬性故障，擊穿時沒有明顯的放電聲，很難用聲測法精確定點。電纜故障定點儀，巡測故障點附近的磁場分布，從而精確定點。以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說， 在不脫離本發(fā)明結(jié)構(gòu)的前提下，面對實際情況，還可以作出若干變形和改進，這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護范圍，這些都不會影響本發(fā)明實施的效果和專利的實用性。
權(quán)利要求
1.電纜故障點精確定位的方法，其中故障電纜的總長度為已知數(shù)據(jù)，其特征在于，包括如下步驟去除故障電纜上的負載，將兩端線芯分開，并懸空，以所述故障電纜其中一端的位置作為檢測點；用數(shù)字式絕緣電阻測試儀測量所述分開的各線芯間，以及各線芯與屏蔽鋼帶間絕緣電阻，從而確定故障線芯，即所在故障的線芯；然后再測量故障線芯間以及各故障線芯與屏蔽鋼帶間的直流電阻；測得的直流電阻均小于或等于1 kQ的，采用電纜故障定位電橋和波反射電纜故障定位儀分別測量任一故障線芯來確定故障點與檢測點之間的電纜長度值，從而確定故障點位置；兩裝置測出的故障點位置相差大于容差距離的，此時以波反射電纜故障定位儀的測試結(jié)果為準，相差小于或等于容差距離的，將兩裝置測出的故障點位置之間的范圍確定為故障點范圍；測得的直流電阻均大于IkQ的，使用波反射電纜故障定位儀測量任一故障線芯來確定故障點與檢測點之間的電纜長度值，從而確定故障點位置，并以此故障點位置為圓心，容差距離為半徑，確定故障點范圍；測得的的直流電阻大小不一的，使用波反射電纜故障定位儀測量任一故障電芯來確定故障點與檢測點之間的電纜長度值，從而確定故障點位置，并以此故障點位置為圓心，容差距離為半徑，確定故障點范圍；上述容差距離均為5m ；c)用電纜故障定位電源在檢測點位置對故障線芯間或故障線芯與鋼帶間施加脈沖電壓；在步驟b)中確定的故障點范圍內(nèi)根據(jù)聲音判斷尋找故障點準確位置或者使用電纜故障定點儀，在步驟b)中確定的故障點范圍內(nèi)，用聲磁同步法，查找電纜故障點準確位置。
全文摘要
本發(fā)明公開了在故障電纜總長度已知的前提下，對故障點進行精確定位的方法。該方法包括確定檢測點，使用數(shù)字式絕緣電阻測試儀確定故障線芯、故障線芯間以及各故障線芯與屏蔽鋼帶間的直流電阻；根據(jù)直流電阻確定相應(yīng)的測量方法確定故障點范圍；使用電纜故障定位電源，在故障點范圍進一步確定故障點準確位置。本發(fā)明分步式對故障點位置進行精確定位，使用設(shè)備為現(xiàn)有設(shè)備無需額外加工組裝，克服了現(xiàn)有技術(shù)中成本高、可靠性差的技術(shù)缺陷，而且能夠?qū)崿F(xiàn)快速定位。
文檔編號G01R31/08GK102520316SQ20111042049
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者杜志云 申請人:重慶鴿牌電線電纜有限公司