Определение мест повреждения. ПЗ 7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТ ПОВРЕЖДЕНИЯ НА КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЯХ. Занятие 7 определение мест повреждения на кабельных линиях
 Скачать 58.5 Kb.
|
|
Практическое занятие №7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТ ПОВРЕЖДЕНИЯ НА КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЯХ Цель работы. Изучение методов при определении мест повреждения на кабельных линиях. Порядок выполнения работы: 1. Внимательно изучить основное содержание работы. 2. Подготовить краткое описание работы. 3. Ответить на контрольные вопросы. Основное содержание работы Определение мест повреждения на кабельных линиях Кабельная линия находится, как правило, под землей, и поэтому определение места ее повреждения — наиболее трудная операция, от реализации которой зависит своевременность питания потребителей. Чтобы получить исходные данные для выбора наиболее подходящего метода определения места повреждения, устанавливают характер повреждения, который может быть следующим: замыкание на землю одной фазы; замыкание двух или трех фаз на землю либо между собой; обрыв одной, двух или трех фаз, с заземлением или без заземления; заплывающий пробой изоляции; сложные повреждения. Для установления характера повреждения кабельную линию отключают от источника питания. От линии отключают все электроприемники и с обоих ее концов мегомметром измеряют сопротивление изоляции каждой токоведущей жилы по отношению к земле и между каждой парой жил, а также убеждаются в отсутствии обрыва токоведущих жил. Установив характер повреждения кабельной линии, выбирают метод, наиболее подходящий для определения места повреждения в данном конкретном случае. В первую очередь с погрешностью порядка 10... 40 м определяют зону, в границах которой расположено место повреждения. Затем уточняют место повреждения непосредственно на трассе. Для определения зоны повреждения линии применяют следующие относительные методы: импульсный, колебательного разряда, петлевой, емкостный. Уточняют место повреждения непосредственно на трассе абсолютными методами: акустическим и индукционным. Импульсный метод основав на посылке в поврежденную линию зондирующего электрического импульса и измерении интервала времени между моментами подачи импульса и -прихода отраженного импульса от места повреждения в кабеле. Если скорость распространения импульса в кабельной линии обозначить через v, а расстояние от начала линии до места повреждения — через lх, то время, за которое импульс проходит до точки повреждения и обратно, может быть определено из соотношения  Скорость распространения импульса по силовым кабелям примерно равна 160 м/мкс. При этом условии расстояние до места повреждения определяют по формуле:  На рассмотренном принципе построены приборы типа ИКЛ-5 и Р5-1А. При импульсном методе измерения может быть не только найдено расстояние до места повреждения, но и определен характер дефекта. Погрешность измерения при этом методе составляет не более 1,5% измеряемой длины кабеля. Метод колебательного разряда позволяет определить зону повреждения кабельной линии при заплывающих пробоях. При измерении от испытательной установки напряжение постоянного тока подают на поврежденную жилу кабеля (рис. 1) и плавно поднимают до значения напряжения пробоя. В момент пробоя в месте повреждения возникает искра, имеющая небольшое переходное сопротивление, и в кабеле происходит разряд колебательного характера. Период колебаний Т этого разряда соответствует времени двукратного пробега волны до места повреждения и обратно, поэтому  где v - скорость распространения волны колебания в кабеле. Продолжительность колебательного разряда измеряют осциллографом с однократной ждущей разверткой типа. ОЖО или электронным миллисекундомером ЭМКС-58М, присоединяемыми через делитель напряжения. Погрешность метода не более 5% максимального значения шкалы, по которой проводят измерение.  Рис. 1. Схема определения места повреждения в кабеле методом колебательного контура: 1 — высоковольтная установка; 2 — делитель напряжения; 3 — цепь остановки; 4 — цепь пуска; 5 - измерительный прибор; 6 — место повреждения; 7 — металлическая, оболочка; 8 - жилы кабеля, Петлевой метод применяют для определения зоны повреждения кабельной линии в случаях, когда жила с поврежденной изоляцией (замыкание на землю) не имеет обрыва и имеется хотя бы одна жила с хорошей изоляцией.  Рис. 2. Схема определения места повреждения петлевым методом: 1 - жилы кабеля; 2 - перемычка; R1, R2 - регулируемые плечи моста. Этот метод заключается в непосредственном измерении сопротивления постоянному току участка поврежденной жилы от места измерения до места повреждения при помощи измерительного моста. Если с одной стороны кабеля соединить между собой поврежденную и здоровую жилы, а с другой стороны подключить два регулируемых сопротивления, получается схема моста (рис. 2). Равновесие, в мосте наступит при  следовательно:  где R1, R2 - сопротивления, присоединенные к поврежденной и исправной жилам; r0 - удельное сопротивление; L - полная длина кабеля. Сопротивление перемычки, соединительных концов, переходных контактов может влиять на точность результатов измерений. Поэтому при втором измерении необходимо поменять местами концы жил кабельной линии, присоединяемые к мосту, при этом  Измерения выполнены правильно, если  Петлевой метод применяют при небольших расстояниях до места повреждения (lх< 100 ... 200 м) и больших переходных сопротивлениях 1000 Емкостный метод используют для определения мест повреждений с обрывом одной или нескольких жил кабеля и при сопротивлении изоляции поврежденной жилы не менее 5000 Ом. Принцип метода заключается в измерении емкости оборванного участка жилы кабеля, которая пропорциональна его длине до места повреждения.  Рис. 3. Виды повреждений кабелей с обрывом жил. Емкость можно измерять как на постоянном, так и на переменном токе. В практике применения емкостного метода встречаются следующие три принципиальных случая: первый — обрыв одной жилы (рис. 3, а). Измеряют емкость оборванной жилы с одного С1 и с другого С2 конца кабеля. Расстояние до места повреждения будет  второй—обрыв одной жилы с замыканием на землю ее половины, С2 = 0 (рис. 3,6). Измеряют емкость оборванной жилы и емкость целой жилы С. Расстояние до места повреждения будет  третий — обрыв одной жилы, все фазы имеют глухое заземление, в том числе и один конец оборванной жилы (рис. 3, в):  где С0 — удельная емкость, берется из справочника, мкФ/км, Акустический метод применяют при условии, что в месте повреждения можно создать искусственный электрический разряд, прослушиваемый с поверхности земли или воды. При возникновении разряда в поврежденном месте одновременно с электромагнитными колебаниями возникает звуковая волна, которая может быть прослушана на поверхности земли или воды. Наибольшая слышимость будет непосредственно над местом повреждения кабеля. Индукционный метод применяют для определения места повреждения кабельной линии непосредственно на трассе. Он основан на принципе улавливания магнитного поля над кабелем, создаваемого током звуковой (тональной) частоты, пропускаемым по кабельной линии. По поврежденной жиле (рис. 4) кабеля пропускают ток от генератора тональной частоты 800.., 1000 Гц. При этом вокруг кабеля образуется магнитное поле, напряженность которого пропорциональна силе тока в кабеле, глубине залегания и расстоянию от его оси. Оператор, продвигаясь вдоль трассы кабеля от места установки звукового генератора, при помощи испытательной рамки (антенны), усилителя и телефонных наушников может определить характер распространения этого поля и, следовательно, трассу кабельной линии, места расположения муфт, глубину заложения кабеля и место повреждения. Звук в наушниках будет слышен на участке трассы кабельной линии. В стороне от трассы или за местом повреждения слышимость в телефоне резко снижается.  Рис. 4. Схема для определения места повреждения в кабеле индукционным методом: 1 - генератор звуковой частоты; 2- телефонные наушники; 3 усилитель; 4 приемная рамка: 5 - жилы кабеля; 6 - место повреждения; 7 — кривая слышимости вдоль трассы кабели. Индукционный метод обеспечивает высокую точность определения места повреждения. Погрешность составляет не более 0,5 м. Применяют этот метод в тех случаях, когда переходное сопротивление в месте повреждения составляет не более 20...50 Ом. Задание для самостоятельной работы Рассчитать место повреждения кабеля по известным значениям емкости жилы кабеля. Контрольные вопросы. 1. Какие методы применяют при определение мест повреждения на кабельных линиях на кабельных линиях? 2. В каком случае и как применяют индукционный метод для определения места повреждения кабельной линии? |