在進行電纜故障測距時,無論采用哪種儀器和測量方法,都難免有誤差;而且電纜大多是埋設在地面下的,在丈量和繪制電纜線路圖時也會有誤差,因此根據測距結果只能定出電纜故障點的大體位置。為了減少開挖工作量,在測距之后,還必須在地面上進行精確定點工作。本章討論電纜故障精確定點的方法。
電纜故障的精確定點--聲測定點法
1. 聲測定點法應用范圍
聲測法是電纜故障主要的定點方法,主要用于測量高阻與閃絡性故障,對于低阻故障(金屬性短路除外),也可使用該方法。
2. 利用故障放電聲音定點
使用與沖閃法測試相同的高壓設備,使故障點擊穿放電,故障間隙放電時產生的機械振動,傳到地面,便聽到“啪、啪”的聲音,利用這種現象可以十分準確地對電纜故障進行定點。
對于電纜護層已被燒穿的故障,往往可在地面上用人耳直接聽到故障點放電聲。對于護層未燒穿的電纜故障或電纜埋設較深時,地面上能聽到的放電聲太小,要應用高靈敏度的聲電轉換器(拾音器或壓電晶片),將地面微弱的地震波變成電信號,進行放大處理,用耳機還原成聲音,或顯示出聲音的強度來。
傳統的電纜故障定點儀一般都是用耳機監聽或觀察機械式指針的擺動來判斷是否有故障點放電產生的聲音信號,檢測手段落后,對信號里包含的信息利用不充分,由于聲音信號一瞬即逝,時間短暫,測試人員往往不能做出有把握的判斷。隨著微電子技術的發展,使用微處理機可以方便地記錄、儲存故障點放電產生的聲音波形信號,使測試人員有充足的時間從信號的強度、頻率、衰減、持續時間等多方面分析判斷,排除外部噪音的影響,正確地識別出故障點放電產生的聲音信號。
在地面上接收到的電纜故障點放電產生的聲音信號的波形取決于故障間隙的大小、護層是否燒穿、埋設深度及電纜周圍介質等因素,精確分析起來比較困難。一般來說電纜故障點放電產生的聲音信號波形是一個衰減的余弦信號,頻率在200-400赫茲之間,信號持續數個毫秒的時間,圖7.1給出了一個儀器記錄下來的電纜故障點放電有代表性的聲音波形。
圖7.1 故障點放電聲音波形
智能化的定點儀器有波形記憶及比較功能,在同一地點進行多次測量,對多次由故障放電產生的磁場觸發而記錄下的聲音波形信號進行觀察比較,如果是故障點放電產生的聲音信號,必然有比較好的一致性。利用這一特點,可以較好地排除環境噪聲干擾的影響,特別是在故障點放電產生的聲音信號比較小時,這一辦法十分有效。