一、适用范围
脉冲电流法用于电缆的高阻和闪络性故障,需要和高压发生器配合使用。
二、工作原理
1、基本原理:
当电缆故障点绝缘电阻较大(大于10倍电缆特性阻抗,Rf>10Zc≈200Ω)时,故障点的反射系数很小,造成反射脉冲无法分辨,因此低压脉冲法无法测距。
使用高压发生器向故障电缆施加高压,使得故障点击穿放电,放电脉冲在故障点和测试端之间来回反射,用仪器采样记录此信号并测量时间差,将得到故障点的距离。
有两种方法可以采集放电脉冲信号:电压取样和电流取样,采用华顶电力电流取样即为脉冲电流法:电流耦合器采集测试地(电缆金属外皮)流回高压储能电容的电流,与高压部分完全隔离,安全可靠,波形较易识别。
2、直闪法:
直流高压闪络法(直闪法)用于测量闪络性故障,即故障点绝缘电阻极高,但在做耐压试验时电压上升到一定水平产生闪络击穿的故障。
直闪法原理如图4-2-1所示,其中T1为调压器;T2为高压变压器,容量应在1KVA左右;VD为高压硅堆;C为高压储能电容器,容量在2uF以上;L为电流耦合器。调节T1调压器,使得输出电压逐渐升高,直至故障点击穿。
图4-2-1 直闪法原理图
3、冲闪法:
当电缆故障点的电阻不是很高时,故障点的泄漏电流较大,如果使用直闪法,因T2高压变压器的内阻很大,输出电压将无法升高到闪络电压,这时必须使用冲击高压闪络法(冲闪法)。冲闪法也适用于大多数闪络型故障。
冲闪法原理如图4-2-3所示,它与直闪法基本相同,区别在于在储能电容C和电缆之间串入一球间隙G。调节T1调压器对电容C充电,当电容电压上升到一定程度时,球间隙G击穿,电容C对电缆放电,由于电容的内阻极小,输出电压将能足够高并使得故障点击穿。
三、测试步骤
1、接线:
当与电缆测试高压信号发生器配合使用时,接线如图4-3-1所示
将高压信号发生器的高压输出电缆的两个夹钳与被测电缆连接,在相地故障时,其中的黑色夹钳必须接测试地;将脉冲电流耦合器挂在测试地线上,特别注意耦合器的箭头必须指向电缆地方向,测试地线越直越好。接入脉冲电流耦合器后,工作模式 自动切换到 脉冲电流 。使用直闪法时,高压信号发生器的 放电方式 切换到 直流;使用冲闪法时切换到 手动 或 周期
也可与第三方提供的高压设备,或用户自行组合成的高压放电装置配合使用,接线如图4-3-2所示。
接线注意事项:
接线前须对电缆充分放电!
高压发生器的保护地必须接好,并不得直接接测试地!
相地故障时,高压信号发生器的黑色夹钳必须接测试地,相间故障时应将黑色夹钳接的电缆芯线接地,错接将可能导致设备损坏和事故!
耦合器的箭头必须指向电缆地方向。
耦合器挂接的测试地线越直越好(尤其在耦合器附近)
2、选择测试范围
与低压脉冲法稍有不同,脉冲电流模式下的范围子菜单从1.5km开始,测试时需要根据测试距离选择合适范围。一般所选范围为测试距离的3倍。
如果观察高压发生器的高压表,发现放电时电压跌落明显,故障点已经放电,但仍然没有得到放电波形,说明故障点的击穿延时有可能较长,可以适当将范围增大再测试,若还得不到放电波形,需要调节击穿延时设置,见本节第7条-击穿延时的设置。
3、设定波速:
根据电缆类型设定合适的波速。
4、测试并调整增益:
按 测试 键,仪器进入等待状态,当高压发生器对电缆放电后,仪器触发、采集并显示波形。若波形过小须调高增益,反之调低,再重复测试,直至获得满意的脉冲电流波形。
注:在等待触发状态,再次按下测试键,退出等待触发状态。在等待状态下屏幕菜单禁止操作.
5、故障点定位:
移动光标将实光标定位在第一个放电脉冲起始点,将虚光标移动到第二个脉冲起始点,其相对距离即为故障点距测试端的距离。图4-3-3为一组典型的直闪法波形,图4-3-4 典型的冲闪法波形。
6、定标时的注意事项:
直闪法和冲闪法的区别在于冲闪波形往往有球间隙放电形成的脉冲,而且从球间隙放电到故障点击穿有一定延时;
由于杂散电感的影响,往往在反射脉冲波头有向上凸起,应注意将虚光标定位于向上凸起的起始点;
充分利用比例放大功能精确定标;
反射波头的凸起起始点有时不易精确定位,往往造成测距值略大于实际故障距离;
故障点必须击穿才能正确测距,判断故障点是否击穿的方法:
. 故障点击穿时,球间隙放电声清脆响亮,火花较大。而没击穿时,一般球间隙放电声嘶哑,不清脆,而且火花较弱。
. 电缆故障点击穿时,华顶电力电压表指针摆动范围较大。而未击穿时,电压表摆动较小,
根据仪器记录波形判断。图4-3-5为电缆未击穿时的典型波形。
7、击穿延时的设置:
有些故障点大面积受潮的电缆,击穿延时可能很长以至于超出仪器的记录时间,造成故障点确已击穿,但仪器采集不到放电波形,这时可以人工设置击穿延时。
选择 操作 - 设置 功能,进入设置界面修改脉冲电流放电延时调,如图2-4-9,延时值需要反复调节、重复测试,直至得到满意的波形。