討論電纜故障點(diǎn)距離的測(cè)試方法

電纜故障的探測(cè)一般要經(jīng)過(guò)診斷、測(cè)距、定點(diǎn)三個(gè)步驟。電纜故障的測(cè)試一般分為兩個(gè)過(guò)程:即故障電纜故障點(diǎn)距離的測(cè)試；故障點(diǎn)定點(diǎn)的測(cè)試。故障電纜故障點(diǎn)距離的測(cè)試即測(cè)距方法有三種:回路電橋平衡法；低壓脈沖反射法；閃絡(luò)法。

　　回路電橋平衡法是使用直流電橋?qū)﹄娎|故障進(jìn)行測(cè)距的一種方法，簡(jiǎn)稱電橋法，現(xiàn)場(chǎng)人員有把Ｒf＜100kΩ的故障稱為低阻故障的習(xí)慣，主要是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的電橋法可以測(cè)量這類故障。電橋法對(duì)于短距離電纜故障的測(cè)距，準(zhǔn)確度相當(dāng)高，因此，目前還在使用。基于電纜沿線均勻，電纜長(zhǎng)度與纜芯電阻成正比，并根據(jù)惠斯登電橋的原理，將電纜短路接地、故障點(diǎn)兩側(cè)的環(huán)線電阻引入直流電橋，測(cè)量其比值。由測(cè)得的比值和電纜全長(zhǎng)，可獲得測(cè)量端到故障點(diǎn)的距離。

　　使用電橋法對(duì)電纜單相接地故障測(cè)距原理是先在電纜的另一端，將電纜的故障相和正常相的電纜導(dǎo)體用不小于電纜截面的導(dǎo)線跨接。然后在一端將故障相的電纜導(dǎo)體接在電橋的另一端子上。使用電橋法對(duì)電纜兩相短路或兩相短路并接地，故障進(jìn)行測(cè)距時(shí)，需要有一個(gè)非故障導(dǎo)體和故障導(dǎo)體一起形成一個(gè)環(huán)，當(dāng)電橋平衡時(shí)便可得到故障點(diǎn)的距離。

耐高溫計(jì)算機(jī)電纜DJFFP10*0.75　　低壓脈沖反射法。低壓脈沖反射法探測(cè)電纜故障是由儀器的脈沖發(fā)生器發(fā)出一個(gè)脈沖波，通過(guò)引線把脈沖波送到電纜的故障相上，脈沖波沿電纜的線芯傳播，當(dāng)傳播到故障點(diǎn)時(shí)，由于故障點(diǎn)電纜的波阻發(fā)生變化，因而有一脈沖信號(hào)被反射回來(lái)，用示波器在測(cè)試端記錄下從發(fā)送脈沖和反射脈沖之間的時(shí)間間隔，即可算出測(cè)試端距故障點(diǎn)的距離。

　　開(kāi)路與低阻故障可用低壓脈沖反射法，低壓脈沖反射法的*之處在于使現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得的故障波形得到大大簡(jiǎn)化，將復(fù)雜的高壓沖擊閃絡(luò)波形變成了非常容易判讀的類似于低壓脈沖法的短路故障波形。降低了對(duì)操作人員的技術(shù)要求和經(jīng)驗(yàn)要求，*地提高了現(xiàn)場(chǎng)故障的判斷準(zhǔn)確率，達(dá)到快速準(zhǔn)確測(cè)試電纜故障的目的。

　　閃絡(luò)法。閃絡(luò)法的基本原理與低壓脈沖法相似，是利用電波在電纜內(nèi)傳播時(shí)在故障點(diǎn)產(chǎn)生反射的原理，記下電波在故障電纜測(cè)試端的故障點(diǎn)之間往返一次的時(shí)間，再根據(jù)波速來(lái)計(jì)算電纜故障點(diǎn)位置。據(jù)統(tǒng)計(jì)，高阻及閃絡(luò)性故障約占整個(gè)電纜故障總數(shù)的90%。高阻故障要用沖擊閃絡(luò)法，而閃絡(luò)性故障可用直流閃絡(luò)法測(cè)試。實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)上是通過(guò)試驗(yàn)方法區(qū)分高阻與閃絡(luò)性故障的。

防海水電纜及技術(shù)難點(diǎn)

交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜（XLPE）

交聯(lián)聚乙烯絕緣（XLPE）海底電纜發(fā)展于上世紀(jì)80年代，多數(shù)用于220kV及以下電壓等級(jí)［1］，其制造和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)還遠(yuǎn)不如充油海底電纜．截止到目前，電壓等級(jí)zuì高的XLPE交流海底電纜是耐克森（NEXANS）公司正在為位于挪威海的大型OrmenLange天然氣田安裝的2.2km長(zhǎng)的420kV4根單心海底電纜．500kV交流長(zhǎng)距離海底電纜，目前應(yīng)用的僅有充油電纜．

與充油電纜相比，XLPE電纜具有以下優(yōu)點(diǎn)：

①XLPE電纜是固體絕緣，不需復(fù)雜的充油系統(tǒng)，不需要檢測(cè)油位、控制油壓，運(yùn)行費(fèi)用低；

②XLPE電纜沒(méi)有鉛護(hù)套，彎曲半徑小、質(zhì)量輕，可生產(chǎn)、敷設(shè)的長(zhǎng)度更長(zhǎng)，且在敷設(shè)安裝和運(yùn)輸時(shí)都要比充油電纜簡(jiǎn)單；

③XLPE海底電纜的電氣性能和機(jī)械性能也都優(yōu)于充油電纜．正因如此，XLPE絕緣海底電纜的發(fā)展有著更廣闊的前景，但也有眾多技術(shù)問(wèn)題尚需解決．普通的交聯(lián)聚乙烯電纜在直流電壓作用下，電纜絕緣中的空間電荷會(huì)在某處集中，從而造成此處局部場(chǎng)強(qiáng)過(guò)高而被擊穿．在絕緣材料中采用添加劑可以減緩電纜絕緣中空間電荷累積，使得交聯(lián)聚乙烯電纜可以用于直流高壓供電．2002年，dì一根擠包型單心直流海底電纜（輕型直流電纜，瑞典ABB），電壓±150kV，長(zhǎng)度40km，容量330MW，用于連接紐約長(zhǎng)島和美國(guó)的康涅狄格．這種直流海底電纜采用3層聚合材料擠壓成單極性電纜，內(nèi)外屏蔽層與絕緣層同時(shí)擠壓，具有高強(qiáng)度、環(huán)保和便于掩埋等優(yōu)點(diǎn)，適用于深海等惡劣環(huán)境．

XLPE絕緣直流海底電纜現(xiàn)zuì高電壓可達(dá)320kV交流電纜絕緣中的等效電容隨電纜長(zhǎng)度增加而增大，在能量傳輸過(guò)程中，等效電容與電源間不停地進(jìn)行著充電放電，其充電電流可達(dá)到*值而影響正常有功負(fù)荷的傳輸，所以交流海底電纜有個(gè)理論上的極限傳輸距離，多個(gè)跨海工程表明，該距離約為40km［3］，超過(guò)這個(gè)距離，采用交流傳輸電能就不具經(jīng)濟(jì)性了．而直流電纜長(zhǎng)度不受充電電流限制，無(wú)需無(wú)功補(bǔ)償裝置，制造安裝簡(jiǎn)便，介損和導(dǎo)體損耗小，有著良好的市場(chǎng)前景．但高壓直流海底電纜還有如空間電荷積累機(jī)理及其抑制方法、直流電壓下的絕緣老化機(jī)理、新開(kāi)發(fā)絕緣材料的*穩(wěn)定性，局部放電的影響等眾多問(wèn)題有待研究解決．"

一般超高壓交流海底電纜都是單心的，但由于3心交流海底電纜可以節(jié)省生產(chǎn)和敷設(shè)的費(fèi)用，所以大截面、

高電壓等級(jí)的3心XLPE交流海底電纜也在逐步推廣．2008年，耐克森公司在加拿大敷設(shè)了世界上dì一根電壓達(dá)245kV的3心XLPE絕緣海底電纜．聚乙烯（PE）絕緣電纜和EPR（乙丙橡皮）絕緣電纜乙丙橡皮電纜與XLPE電纜（tgδ≤0.0005）相比，介損正切值tgδ、和介電常數(shù)ε都比較大，但與聚乙烯電纜相比更能防止樹(shù)枝及局部放電，一般只用于中等電壓的海底電纜．截至目前為止，zuì高等級(jí)的乙丙橡皮海底電纜是2001年安裝在意大利威尼斯－穆拉諾－梅斯特（Venezia-Murano-Mestre）的150kV海底電纜．耐高溫計(jì)算機(jī)電纜DJFFP10*0.75

充氣式電纜

充氣式海底電纜在結(jié)構(gòu)上與充油電纜很相似，也使用預(yù)先浸漬好的紙帶做絕緣，再充入帶壓力的氮?dú)?，帶壓力的氣體填充了紙帶間的空隙，提高了擊穿電壓．充氣式海底電纜可用于交直流輸電，它比充油式電纜更適合于較長(zhǎng)的海底電纜網(wǎng)．但由于需在深水下使用高氣壓操作，故此增加了設(shè)計(jì)電纜及其配件的困難，該電纜一般限于水深為300m以內(nèi)．

海底電纜的相關(guān)技術(shù)問(wèn)題

海底電纜的防水

當(dāng)機(jī)械應(yīng)力或外力造成電纜護(hù)套及絕緣損傷、接頭損壞時(shí)，潮氣或水分會(huì)沿著電纜縱向和徑向間隙浸入，降低絕緣的電氣強(qiáng)度，因此多數(shù)高壓海底電纜都具

有防止水分入侵的縱向、徑向防水措施．徑向措施主要是在絕緣屏蔽和金屬屏蔽層外面繞包半導(dǎo)電阻水膨脹帶，在金屬屏蔽層外面添加金屬防水層即金屬護(hù)套，中壓電纜電場(chǎng)強(qiáng)度相對(duì)較低，一般使用鋁塑復(fù)合護(hù)套，也有僅用聚合物護(hù)套的，高壓電纜則采用鉛、鋁、不銹鋼的金屬密封套．聚合物護(hù)套具有防水性，但卻有一定的吸水率，這是因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)主要是由結(jié)晶相和無(wú)定形相組成的半結(jié)晶高聚物．結(jié)晶相結(jié)構(gòu)緊湊，無(wú)定形相中的分子排列疏松，分子間存在較大的間隙．在交變電場(chǎng)的作用下，極性的水分子不斷來(lái)回翻轉(zhuǎn)，可以透過(guò)間隙和晶界缺陷處滲透到絕緣材料中．采用聚合物護(hù)套時(shí)，護(hù)套里要加具有吸水作用的阻水劑．

縱向阻水主要采用①壓緊型線心；②在導(dǎo)線之間和纜心屏蔽區(qū)添加阻水性物質(zhì)，阻斷水分在纜心中的擴(kuò)散通道．縱向阻水采用阻水粉填充效果好，它的吸水量為自身的幾十倍乃至幾千倍，吸水強(qiáng)度大、膨脹率高，吸水后可迅速膨脹形成凝膠狀物質(zhì)，阻塞滲水通道，終止水分和潮氣的進(jìn)一步擴(kuò)散和延伸，使受潮電纜的長(zhǎng)度降到zuì低。