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电缆故障检测之冲击高压闪络测试法
时间: 2022-12-25 17:04
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电缆故障检测中冲击高压闪络测试法简称冲闪法，它适用于低阻的、高阻的或闪络性的单相接地、多相接地或相间绝缘不良的故障。它可以测试现实中碰到的绝大部分故障。
电缆故障检测冲击高压闪络测试法
冲击高压闪络测试法简称冲闪法，它适用于低阻的、高阻的或闪络性的单相接地、多相接地或相间绝缘不良的故障。它可以测试现实中碰到的绝大部分电缆故障。
冲击高压闪络测试法接线图
冲闪法接线如图 一 所示，它与直流高压闪络测试法接线基本相同，不同的是在储能电容C与电缆之间串入一球形间隙 G。首先，通过调节调压升压器对电容C充电、当电容C上电压足够高时，球形间隙G击穿，电容C对电缆放电，这一过程相当于把直流电源电压突然加到电缆上去。如果电压足够高，那么故障点就会被击穿放电，其放电产生的高压脉冲电流行波信号就会在故障点和测试端往返循环传播，直到弧光熄灭或信号被衰减掉;其高压电流行波信号往返传播一次，电流耦合器就耦合一次，这样通过测量故障点放电产生的电流行波信号在测试端和故障点往返一次的时间△t，就能计算出故障点距离。但用冲闪法测试时需要了解和注意以下几个问题:
(1)绝缘击穿不仅与电压高低有关还和电压作用时间关系密切 在测试时，电压加到故障点处可能要持续作用一段时间后才会发生击穿，这个时间称为放电延时。受电缆上得到的冲击高压大小和故障点处电容、电感等电气参数的影响，放电延时有长有短。在用仪器测试时，可根据具体情况进行设置。
冲击高压脉冲信号越过故障点，还没到达电缆对端，故障点就击穿的称为直接击穿；从对端返回后故障点才击穿的称为远端反射电压击穿。直流电压行波在开路末端反射后，电压会加倍，有利于击穿故障点。
图三 远端反射击穿的脉冲电流冲闪波形
(2)如何使故障点充分放电 依据上面所述，使故障点充分放电的措施有两条:一是提高电压;二是通过增大电容的办法来延长电压的作用时间。
由高压设备供给电缆的能量可由下式代算:W=CV²/2。即高压设备供给电缆的能量与贮能电容量C成正比，与所加电压的平方成正比。要想使故障点充分放电，必须有足以使故障点放电的能量。
(3)故障点击穿与否的判断 冲闪法的一个关键是判断故障点是否击穿放电。-些经验不足的测试人员往往认为，只要球间隙放电了，故障点就击穿了，这种想法是不正确的。
球间隙击穿与否与间隙距离及所加电压幅值有关。间隙距离越大，击穿所需电压越高，通过球间隙加到电缆上的电压也就越高。而电缆故障点能否击穿取决于施加到故障点上的电压是否超过临界击穿电压，如果球间隙较小，其间隙击穿电压小于故障点击穿电压，显然，故障点就不会被击穿。
可以根据仪器记录到的波形判断故障点是否击穿;除此之外，还可通过以下现象来判断故障点是否击穿。
①电缆故障点没击穿时，一般球间隙放电声嘶哑，不清脆，甚至于有连续的放电声，而且火花较弱;而故障点击穿时，球间隙放电声清脆响亮，火花较大。
②电缆故障点未击穿时，电流、电压表摆动较小，而故障点击穿时，电流、电压表指针摆动范围较大。
(4)典型的脉冲电流冲闪波形在实际测试中，脉冲电流的冲闪波形是比较复杂的，不同的电缆、不同的故障，得到的冲闪波形是不同的，正确识别和分析测试所得的波形在故障测距中处于比较重要的地位。
识别和分析波形需要有一定的经验。下面给出了五个典型的脉冲电流冲闪波形，并对这五个波形进行解释和分析，帮助从中学会识别与分析波形。
如图 二 所示，这是一个比较常见的脉冲电流的冲闪波形，把零点实光标放在故障点放电脉冲波形的下降沿(起始点处)，虚光标放在一次反射波形的上升沿，显示的数字380m 就是故障距离。
图二 直接击穿的脉冲电流冲闪波形
1-高压发生器的发射脉冲波形 2-零点实光标 3-故障点的
放电脉冲波形 4-虚光标 5-放电脉冲的一次反射波形
6-故障距离 7-放电脉冲的二次反射波形
如图三所示，这是一个远端反射信号使故障点放电的冲闪波形，这种情况常在故障点离对端较近、放电所需的电离时间相对较长和所加电压不足以使故障点放电时出现。
图三 远端反射击穿的脉冲电流冲闪波形
如图四所示，这是一个放电所需的电离时间更长的故障，高压脉冲信号需要几次反射后，故障点才放电，实际测试时需把测试范围调得很大或调整放电延时值才能接收到故障点的放电脉冲及其反射脉冲。
图四长放电延时的故障波形
如图五所示，这是一个低压电缆的故障，故障点的绝缘电阻可能比较低，线路对信号的损耗比较大，故障点放电脉冲的反射波形因衰减而变的比较平滑，故障测距时只能把实光标放到高压信号发生器的放电脉冲的下降沿，把虚光标放到故障点放电脉冲波形的下降沿，来测试出故障距离(注意:测得的这个距离是大于或等于故障距离的。)
.图五 常见的低压电缆故障波形
如图六所示，这是一个近距离故障，测得的 20m 这个数据的相对误差较大，只能代表故障距离很近。这类近距离故障的脉冲电流波形呈锯齿形，且逐步衰减。
图六 典型近距离故障的脉冲电流冲闪波形
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