一种高压电缆接头金属性接地故障快速定点方法技术

本发明专利技术提供一种高压电缆接头金属性接地故障快速定点方法，包括：①接入跨步电压信号源：输入模块、变压器、档位切换模块、半波整流模块、时间及驱动电路模块、输出模块；②跨步电压信号检测：利用跨步电压指示器，包括：信号连接模块、信号滤波电路模块、信号放大电路模块、检流计指针表；③确定故障点。本发明专利技术在接头金属性接地电缆故障中，能够快速精确地找到故障点的位置，不易受到外界信号的干扰。

【技术实现步骤摘要】
一种高压电缆接头金属性接地故障快速定点方法
本专利技术涉及电缆故障查找领域，更具体地，涉及一种高压电缆接头金属性接地故障快速定点方法。
技术介绍
随国家经济发展和城镇化进程推进，电力电缆需求逐年递增，地下电缆逐渐取代架空线，成为城市供电的主要手段。110kV及以上等级的高压电缆以其占地少、敷设方便、人身安全保障、供电可靠性高、维护工作量少等优点在高压输变电网络中得到了广泛应用。输电网络中的电缆，也是一个极其复杂的系统，可能含有GIS终端；可能含有T接头；可能为长距离线路，包含多个交叉互联段。电缆运行过程发生绝缘击穿时，由于巨大的工频短路电流流过故障点，在故障点电缆线芯与金属套间烧成电阻极低的导电通路，有些阻值只有几欧姆，甚至更低，我们称之为金属性接地故障。因交联聚乙烯材料的特点，这类故障在电缆本体相对较少，在电缆附件中最为常见。对于金属性接地故障，智能电压比较法容易确定故障点范围，使得预定位容易；但最后精确定点困难。主要原因如下：目前电缆故障精确定点方法主要有磁场法、音频法和声磁时间差法三种。声磁时间差法：在故障电缆端部利用故障定位电源，施加高压脉冲，在故障点产生放电，同时产生声波(地震波)及脉冲电磁波，地震波传播速度远小于电磁波。定点仪在电缆路径上方同时探测地震波和电磁波，测量电磁波和地震波到达的时间差，根据时间差值判断故障点的位置。在故障点正上方，声磁时间差值最小，远离故障点，时间差值随之增大。然而金属性接地故障点产生的声波(地震波)几乎探测不到。磁场法：适用于开路故障、低阻、金属性故障。通过高压定位电源对故障电缆施加脉冲信号，产生从电源高电位端流出的电流，经电缆线芯，经故障点，经电缆屏蔽流回电源地电位端。在击穿点前，由于来回电流大小相同，方向相反，溢出的磁场很小；至击穿点，为电流的折返点，有径向大电流，产生放射状磁场，磁场信号增大，跨过击穿点，信号明显减小。对于中低压电缆的低阻或金属性接地故障非常有效。但高压电缆附件，尤其是中间接头位置，采用交叉互联，磁场分散，故障点前后磁场幅值变化不明显，加上临近回路运行电缆对于检测磁场产生干扰，无法确定。音频法：适用于低阻和金属性故障。利用音频信号电源施加于故障电缆线芯及屏蔽(或金属套)，定点仪探头在电缆路径上方检测音频电流产生的磁场信号。在故障点前方音频信号大小恒定，定点仪耳机听到的声音信号基本不变；在故障点上方，耳机听到的声音信号增强；过了故障点声音信号减弱。对于高压电缆接头故障，由于采用交叉互联结构，磁场发散，故障点前后磁场幅值变化不明显，加上临近回路运行电缆对于检测磁场产生干扰，难于确定。目前常用技术手段在接头金属性接地电缆故障中，由于容易受外界信号干扰，无法精确定位故障点的位置，可能导致错砍，造成不必要的经济损失。
技术实现思路
本专利技术为克服上述
技术介绍
所述的对于金属性接地电缆故障，容易受外界信号干扰，无法精确定位故障点的位置，可能导致错砍，造成不必要的经济损失的问题，提供一种高压电缆接头金属性接地故障快速定点方法。本专利技术在接头金属性接地电缆故障中，能够快速地精确找到故障点的位置，不易受到外界信号的干扰。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种高压电缆接头金属性接地故障快速定点方法，包括以下步骤：①接入跨步电压信号源：在已预定位的三相故障电缆系统中，将电缆线芯与其他电气设备断开，将疑似故障接头的接地线断开，在故障电缆户外终端通过权力要求1中所述的跨步电源输入跨步电压信号源；②跨步电压信号检测：在疑似故障接头的两侧的金属套上，通过权利要求1中所述的跨步电压指示器检测电路中的跨步电压信号；③确定故障点：根据所述跨步电压指示器检测到的跨步电压信号，确定故障点是否在所述疑似故障接头上；若判断确定故障点在所述疑似故障接头上，则终止；若判断确定故障点不在所述疑似故障接头上，则取另一个接头作为新的疑似故障接头；重复第②③步，直到确定所述故障点的精确位置，则终止。这样，在三相故障电缆系统中，已经通过智能电压比较法或者其他方法找到预定位区间后，在距离比较小的金属性接地故障电缆线路预定位区间内精确找到故障点则采用这种方法。首先在高压三相故障电缆的一端线芯输入跨步电源，将大电流注入故障线芯与金属套之间，由于疑似故障接头的接地线断开，大电流从故障线芯流入，流过故障点，经过金属套流回跨步电源侧，利用高灵敏度跨步电压指示器，在疑似故障接头两侧的金属套上，分别探测跨步信号，根据两侧跨步电压指示器指针的指示方向、大小、以及和电源信号关联性，准确判断故障点是否在该接头上。进一步的，所述的跨步电源包括：输入模块：输入220VAC；变压器：将所述输入模块输入的220VAC经过变压器降压；档位切换模块：根据电路负载抗阻切换所述变压器抽头从而改变所述输出电流大小；半波整流模块：将档位切换模块输出的电流变成单一极性；时间及驱动电路模块：包括时间振荡电路和电子开关，所述时间振荡电路和电子开关使半波整流模块输出的电流持续为多秒，间断一秒；输出模块：输出时间及驱动电路模块控制后的单一极性的电流。这样，跨步电源为单极性、脉动输出的电源，将高压故障电缆的疑似故障接头接地线断开，在接头金属性接地故障电缆的有单线芯接入跨步电源，将大电流注入故障线芯与金属套之间，保证大电流从故障线芯流入，流过故障点，经过金属套流回电源侧；利用高灵敏度跨步电压指示器，在疑似故障接头两侧的金属套上，分别探测跨步信号。根据跨步信号与输入的跨步电源的关联性，判断故障点所在方向。进一步的，所述的跨步电压指示器包括：信号连接模块：连接检测点；信号滤波电路模块：将信号连接模块接收到的跨步电压信号滤除工频感应和高频干扰；信号放大电路模块：将信号滤波电路模块滤除工频感应和高频干扰后的跨步电压信号放大；检流计指针表：显示信号放大电路模块放大的跨步电压信号。这样，信号连接模块能够接入电缆中的跨步电压信号，基于强大的交流滤波技术，能够消除干扰信号，信号放大电路模块是将检测到的微小跨步电压信号放大，通过检流计指针表可视化的显示，方便工作人员迅速做出判断。进一步的，所述的信号连接模块包括第一检测接头和第二检测接头，所述第一检测接头和第二检测接头分别与所述检测点处的信号插孔连接。这样，信号连接模块的第一检测接头和第二检测接头分别连接信号插孔，第一检测接头和第二检测接头一般以颜色区分，并且两端连接的检测点有电压降，通过检流计指针表指针的偏向和大小，则知道被检测接头两侧金属套的电压降大小，并由此判断电缆中电流的流向，从而判断出故障点在检测点的哪一边，两个检测接头的设计方便工作人员操作和判断，提升故障点的查找效率。优选的，所述检测点上固定有连接电缆的连接套环，所述套环上设有检测探针，所述检测探针的一端插入电缆并接触到电缆金属套，另一端设有所述信号插孔；所述的检测探针上设有限位结构，限位结构使探针不会刺穿电缆的金属套。这样，通过连接套环连接故障电缆，可以更加稳固，检测探针设在连接套环上，检测探针上有限位结构，可以直接接触到电缆的金属套且不刺穿，从而保证信号输入的稳定，使查找故障点的效率更高。与现有技术相比，有益效果是：1.在接头金属性接地电缆故障中，跨步电压指示器设有信号滤波电路模块，不易受到外界信号的干扰，方法简单有效，能够快速精确地找到故障点本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压电缆接头金属性接地故障快速定点方法，其特征在于：包括以下步骤：①接入跨步电压信号源：在已预定位的三相故障电缆系统中，将电缆线芯与其他电气设备断开，将疑似故障接头的接地线断开，在故障电缆户外终端通过跨步电源输入跨步电压信号；②跨步电压信号检测：在疑似故障接头的两侧的金属套上，通过跨步电压指示器检测三相故障电缆系统中跨步电源输入中的跨步电压信号；③确定故障点：根据所述跨步电压指示器检测到的跨步电压信号，确定故障点是否在所述疑似故障接头上；若判断确定故障点在所述疑似故障接头上，则终止；若判断确定故障点不在所述疑似故障接头上，则取另一个接头作为新的疑似故障接头；重复第②③步，直到确定所述故障点的精确位置，则终止。

【技术特征摘要】
1.一种高压电缆接头金属性接地故障快速定点方法，其特征在于：包括以下步骤：①接入跨步电压信号源：在已预定位的三相故障电缆系统中，将电缆线芯与其他电气设备断开，将疑似故障接头的接地线断开，在故障电缆户外终端通过跨步电源输入跨步电压信号；②跨步电压信号检测：在疑似故障接头的两侧的金属套上，通过跨步电压指示器检测三相故障电缆系统中跨步电源输入中的跨步电压信号；③确定故障点：根据所述跨步电压指示器检测到的跨步电压信号，确定故障点是否在所述疑似故障接头上；若判断确定故障点在所述疑似故障接头上，则终止；若判断确定故障点不在所述疑似故障接头上，则取另一个接头作为新的疑似故障接头；重复第②③步，直到确定所述故障点的精确位置，则终止。2.根据权利要求1所述的高压电缆接头金属性接地故障快速定点方法，其特征在于：所述的跨步电源包括：输入模块：输入220VAC；变压器：将所述输入模块输入的220VAC经过变压器降压；档位切换模块：根据电路负载抗阻切换所述变压器抽头从而改变所述输出电流大小；半波整流模块：将档位切换模块输出的电流变成单一极性；时间及驱动电路模块：包括时间振荡电路和电子开关，所述时间振荡电路和电子开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：南保峰，孙廷玺，孔德武，郭小凯，赵尊慧，张宽锋，黄汉贤，李海深，曾志华，廖雁群，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，广东电网有限责任公司珠海供电局，
类型：发明
国别省市：广东,44