作者:hacker 日期:2022-07-16 分类:网站黑客
为了防止公用设施遭受罢工,使用电缆故障定位仪(也叫电缆故障测试仪)来检测埋设的公用设施的存在和邻近。本文将帮助解释电缆故障定位仪的工作原理和检测地下设施的方法。
供电电流和市电频率
当交流电(AC)沿电缆传播时,会产生电磁场,交流电不仅会产生磁场,而且电流在正负之间的振荡也会产生一个称为赫兹(Hz)的频率。
地下公用设施探测的原理
交流电流产生的电磁场可以通过电缆故障定位仪进行检测。有两个主要的检测原理:
无源位置,用于定位公用设施上已经存在的电磁场。
主动位置,包括使用信号发送器将特定信号添加到定位器所定位的公用程序上。
使用被动位置进行检测,通过从电源线辐射的信号或从无线电发射器重新感应到公用设施上的无线电信号,某些信号可能已经存在于埋藏的公用设施上。
功耗模式背后的原理
当交流电流沿公用事业行进时,它会产生电磁信号。使用电缆故障定位仪,测量员可以通过搜索磁场来检测埋入电缆的位置。但是,仅靠电缆故障定位仪来定位电缆将仅允许操作员在夜间使用带电电流来检测公用设施,例如路灯电缆。
被动位置
无线电模式原理
从无线电天线杆发射的低频长波无线电信号可以进入地面,从而将信号感应到金属设施上。实用程序会重新发射这些信号,并且可以使用无线电定位中的电缆故障定位仪来定位和跟踪这些信号。
自动模式背后的原理
电缆故障定位仪具有自动模式,结合了在电源和无线电模式下同时检测的优点。自动模式有助于在首次访问站点时确认是否存在任何服务。
使用活动位置进行检测
仅在被动模式下进行检测时,多达60%的地下公用设施可能会丢失,仅仅因为没有在简单的扫描中发现它们,并不意味着它们不存在并且可以安全地进行挖掘。
要检测所有服务,必须使用定位器来操作信号发射器。这个小型便携式装置将信号感应到电缆或管道,可以由电缆故障定位仪跟踪。这称为主动定位。
施加有源信号
通过使用定位器自行搜索无源信号,可能无法检测到大多数掩埋的公用设施。这些隐藏的公用程序可能不会承载带电电流或辐射无线电信号,需要将信号直接感应到公用程序上才能对其进行定位。
为了检测这些额外的公用设施,需要将电流(信号)施加到埋入式金属公用设施上,这使该公用设施能够被定位器追踪和识别。
主动跟踪是当信号发送器用于将信号应用于公用程序以使其能够被跟踪时经常使用的术语。即使存在无源信号,为定位而故意施加的有源信号也将大大改善对公用事业的检测。
有效位置
信号发送器的操作相对简单,并且可以通过多种方式进行操作,以将活动信号应用于公用事业公司。
感应模式
感应是一种将信号施加到公用程序的快速而简单的方法,而无需进行任何物理连接,内部天线会向下方的地面产生磁场。任何靠近信号发射器的埋入式金属设施都会被特定的信号感应,从而允许使用电缆故障定位仪对设施进行定位和追踪。
连接方式
这是将信号施加到公用程序的最有效方法,应尽可能使用它(特别是在读取深度时)。信号发送器的输出可以直接连接到电缆或管道。通过与地桩或接地点的连接来完成电路。
直接向公用事业公司施加信号可以使操作员积极地识别和追踪。
附件
提供一系列附件,可以安全连接到信号钳之类的电气设备。
信号钳用电磁线圈围绕公用线,并感应出由变送器供电的以赫兹为单位的可检测信号。这是在定位和映射掩埋公用事业的路径时应用跟踪频率的首选方法。
信号钳可以在不中断电源的情况下将信号施加到带电的电缆,并且信号不太可能耦合到其他公用设施。这为目标线提供了定义的跟踪信号,以提高识别度。但是信号可能不会传播到所连接的信号。
确定方向
实用程序指导可帮助您确定实用程序的指导。
当定位器位于公用设施上方并且标识了最高读数时,可以通过旋转定位器直到信号强度降至最小值并且声音下降来标识公用设施的方向。向后旋转,信号将增加。
回复者:华天电力
若现场环境噪声很大(如车辆流量大的公路旁、走的人多的街道或在工地附近等)。闪络冲击放电时,除故障点传来的振动波外,还有汽车引擎声、喇叭声、脚步声、说话声、机器轰鸣声……。这些噪声将严重地影响电缆故障定点仪计数屏的读数稳定性。读数似乎杂乱无章。其实,还是有其规律性的。仔细观察读数便可发现,计数屏的读数总有一个相对稳定的最大读数,无论噪声干扰如何变化,只要噪声不是连续的,最大读数的出现率非常高。此读数即电缆故障定位仪的使用说明及注意事项是故障点的距离。对计数屏上经常出现的无规律小读数(环境噪声干扰),不必理会。随着探头接近故障点,其最大读数会逐渐减小。当稳定的最大读数变到最小时,此处即为故障点精确位置。
如果电缆故障定点现场有连续的较大噪声,如电动机、鼓风机、排风扇、发电机、真空泵等发出的声音,将会导致数显失效,无论探头放置何处,数显屏总是出现零点几米(甚至0.1米)小数值。此时只能利用定点仪的声、磁同步探测功能听测与数字屏刷新计数同步的地震波,用人的判断力去区分环境干扰噪声,以振动波的最大点去确定故障位置,不必去关心数显屏的读数。
电缆故障定位现场的电缆故障点位于埋地穿管之中。冲击放电时,在穿管的两个端口处声音最大,而在管子中央部位可能听不到声音,便有可能出现两管口有固定读数,而在其余地方(如管子中央部位或远离管口)仅显示满亮200.0米,此时便可根据两个稳定读数点的数值变化规律判断管中故障位置。只要挖出穿管,便可以用探头在管子上实施精确定位。此时的误差一般不会超过10%。
若故障电缆位于电缆沟的排架上(或电缆架上),且是封闭性故障(即电缆外皮未破,冲击放电时,故障点的跨步电压法使用现场闪络仅在芯线与外皮之间,外面看不到火花)。冲击放电时,在电缆本体上有长距离的较强振动,用声测法和同步定点法都无法确定振动的最大位置。此时常规定点仪将完全失效,而数显同步电缆故障定点仪便可发挥其特长了。只要将探头放置在具有强烈振动电缆本体附近(千万不能放在电缆本体上),数显屏将会在冲击闪络的同时记录下探头距故障点的距离,操作者便可很快根据距离指示数,将探头放置在故障点附近,寻找数显屏最小读数所对应的位置,此位置便是精确的故障点。注意,有时会出现冲闪时电缆全线都有微小振动的现象,各处强度几乎一样,只是接头处可能声音稍大些。这是进行冲击放电时电缆出现所谓的“电动机”效应,千万不要被此声音迷惑。故障点的振动声应该很大,与全线“电动机”效应振动的微小振动声音有明显差别。可以不必理会此种微小振动,径直去找明显的较大的振动波(电缆故障点发出的)。值得注意的是由于电缆故障定点仪电磁传感器灵敏度较高,定点仪主机过分靠近运行电缆时,附近电缆的工频辐射会严重干扰计数器,其现象是计数器的后两、三位数码管会不停地闪动,无法正常计数。此时,只要将主机旋转90度,用主机侧面对准电缆,且远离运行电缆,便可减少工频辐射干扰,使计数屏正常读数。在进行电缆故障的精确定点时,首先应保证冲击高压产生设备的冲击电压应足够高,使故障点充分击穿放电(可从球隙放电的声音大小及清脆响亮程度判断,也可从电缆仪屏幕上的波形有无大振荡波形判断)。为促使故障电缆的故障点放电声足够大,可以加大冲击闪络电压的能量。其方法是适当提高冲击电压,并且尽可能加大储能电容的容量,如加大到2?5μF。这样可以使故障点放电时产生更大的声波振动,增大定点仪探头探测的距离。加快定点速度及提高准确性。对于低压动力电缆。粗测与定点方法完全与高压动力电缆相同。所不同的只是所加冲击电压较高压电缆低得多。据经验,一般冲击电压最高可以加到10KV以上,只要保证电缆端头三叉处不被击穿放电即可。
由于所加的是脉冲冲击高压,其持续时间一般仅有1?3mS。尽管瞬时功率较大但平均功率却很小。10KV的冲击高压对低压电缆一般情况下是完全无损伤的。据全国各地对于低压动力电缆的故障检测成功实例说明,低压动力电缆在故障定位时,冲击高压加到10KV左右是没有什么问题的,定点安全、准确而快速。
最后要说明一点的是,无论高压动力电缆还是低压动力电缆,在故障点破裂受潮和故障点金属性接地情况下,冲击高压闪络时,故障点一般不会产生闪络性放电。所以,一般定点仪听不到放电声,造成定点失败。此时应换用别的方法(跨步电压法)实施定点,不要轻易怀疑。
现场无法定点的情况还很多,如故障点位于大量堆积物下;在高速公路车流量较大的地方;反常的埋设深度;人无法到达的禁区;江河海湖的水下等等。具体情况具体对待,无法定点不等于仪器有问题,要相信仪器的正确读数。
当我们在使用电缆故障测试仪检测电缆故障时,遇到故障点二次击穿放电时,其波形要如何分析?
首先我们要知道电缆故障测试仪器在遇到故障点二次击穿时的表现是怎样的。显示故障点二次击穿放电波形的原因是因为,当遇到个别阻值比较高的故障点,故障点不会被一次击穿闪络放电,而是冲击电压先越过故障点到达终端,再从终端返回,在这个过程中,电压得到叠加,经过故障点再次闪络放电,之后冲击电压一直在测试段和故障点之间来回反射,才会形成故障点二次击穿的放电波形,这就是通过这样的冲闪法电流取样测试时才能得到这样的波形。波形如下图所示:
故障点二次击穿测试波形
那么故障点二次击穿波形具有什么样的特点呢?主要特点是发射脉冲是正脉冲波形,一次反射是负脉冲波形,这两次的正负波形之间的距离是电缆的全长(同故障点不放电波形),从第三个波形开始,测试波形和冲闪测试的标准波形是一致的,这个之间的距离就是故障点的距离。
通过冲闪法电流取样测试的定光标方法,我们同样可以确定故障点距离。当二次击穿波形既具备故障点不放电波形的特点,也具备正常发电波形的特点的时候,先定前面二波形,注意看是否和电缆全长是一致的,然后再看后面几个反射波形,注意是否具有前面讲的冲闪波形的特点(正脉冲前沿有负反冲,并且各个反射波形之间的距离是一致的);如果波形具有二次击穿波形的特点,那就要按照后面具有故障点闪络击穿特点的二次波形分别定光标的起点、终点,这样就可以确定故障点的距离了。
当我们在实际测试中还需要注意,根据故障性质和测试条件的不同,二次击穿波形也会有较大的变化,当第二个波形终端不放电反射波形与第三个波形由于延时击穿时间较长,就会造成这两个波形之间的间距较大,有时候间距也会较小,甚至在延时较小的时候,两个波形合二为一,所以在定光标时,不论前几个波形多么复杂,只要后面有正常的放电波形,就按照后面的波形定光标的起点、终点来确定故障点的距离。
对于故障点二次击穿波形,电缆故障测试仪测试时可以加大球间隙。增加电容容量,提高冲击电压,一般就可以测出正常闪络放电波形。
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回复者:华天电力
电缆故障定位仪(又称电缆故障测试仪)是一种便携式测试仪器,易于使用,通过使用低压脉冲方法/时域反射(TDR)方法,可以对短路和断路故障进行电缆故障预定位的单相单元。
脉冲电流方法(ICM)可用于通过与低压,中压和高压电缆中的高压浪涌测试仪耦合来预先定位低绝缘或间歇型电缆故障。
在不同的可选范围内,电缆故障预定位的最大测量范围为100 Km。
应用
借助电力传输,配电网络公司的合适的电缆故障测试仪,它可用于预先定位短路,开路故障距离(低压脉冲方法)和低绝缘/高电阻/闪动故障(脉冲电流方法(ICM))和电缆故障定位。
工作准则
低压脉冲法/时域反射仪(TDR)
在电缆上发送了一个5 ns的窄电磁脉冲,具有快速上升的时间,该电磁脉冲从阻抗已改变的故障点/远端反射回来。根据电缆尺寸和介电材料,设置每条电缆的传播速度(VOP),然后自动计算到故障的距离,并在屏幕上以米为单位显示。
脉冲电流法/ ICM
浪涌测试仪将直流高压和高能量浪涌施加到被测电缆上的整个故障中,从而在电缆的故障点上引起击穿或闪络,并在故障点处产生电流瞬变。在电缆故障定位仪和故障点之间向前移动,使用电流互感器测量电流瞬变,该电流互感器的频率响应足以仅解决电流瞬变的边缘,然后自动计算到故障的距离,并在屏幕上以米为单位显示。
回复者:华天电力
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访客 评论于 [2022-07-16 13:06:44] 回复
动定位。施加有源信号通过使用定位器自行搜索无源信号,可能无法检测到大多数掩埋的公用设施。这些隐藏的公用程序可能不会承载带电电流或辐射无线电信号,需要将信号直接感应到公用程序上才能对其进行定位。为了检测这些额外的公用设施,需要将电流(信号)施加到埋入式金属公用设施上,这使该公用设施能够
访客 评论于 [2022-07-16 17:44:34] 回复
击穿测试波形那么故障点二次击穿波形具有什么样的特点呢?主要特点是发射脉冲是正脉冲波形,一次反射是负脉冲波形,这两次的正负波形之间的距离是电缆的全长(同故障点不放电波形),从第三个波形开始,测试波形和冲闪测试的标准波形是一致的,这个之间的距
访客 评论于 [2022-07-16 17:32:39] 回复
足够高,使故障点充分击穿放电(可从球隙放电的声音大小及清脆响亮程度判断,也可从电缆仪屏幕上的波形有无大振荡波形判断)。为促使故障电缆的故障点放电声足够大,可以加大冲击闪络电压的能量。其方法是适当提高冲击电压,并且尽可能加大储能电容的容量,如加大到2?5μF。这样可以使故障点放
访客 评论于 [2022-07-16 15:27:31] 回复
而故意施加的有源信号也将大大改善对公用事业的检测。有效位置信号发送器的操作相对简单,并且可以通过多种方式进行操作,以将活动信号应用于公用事业公司。感应模式感应是一种将信号施加到公用程序的快速而简单的方法,而无需进行任何物理连接,内部天线会向下方的地面产生磁场。任何