Prípadová štúdia: Lokalizácia poruchy na kábli 380V

Studijná prípady: Kabel Chyba Poloha na kábli 380V

ⅰ. Príprava pred testovaním

II. Testovací proces

Krok 1: Určenie charakteru poruchy

Na testovanie trojfázovej izolácie kábla bol použitý 500V megohmmeter. Nameraná izolácia voči zemi bola: 50Ω pre fázu A, nekonečná pre fázu B a nekonečná pre fázu C. To naznačovalo poruchu s nízkym odporom na fáze A. Fáza A ukázala spojitosť v režime bzučiaka multimetera.

Krok 2: Predbežné lokalizovanie poruchy

1. Na strane rozvádzača, pomocou režimu nízkeho napätia vozidla na lokalizáciu poruchy, bol meraný kábel medzi fázami B a C, čím bol určený celkový dĺžka 107 metrov, ako je znázornené na obrázku nižšie.

2. Pretože kábelová armatúra na strane rozvádzača nebola uzemnená, medzi chybovou fázou a armatúrou nebolo možné použiť vlnovú metódu. Testovanie chybovej fázy proti zemi tiež nedokázalo vyvolať efektívny tvar vlny. Preto sa na priame meranie vzdialenosti káblovej chyby použila mostíková metóda. Pri nastavení rôznych prúdových hodnôt sa mostíkovou metódou zistilo, že vzdialenosť chyby na blízkom konci je 6 alebo 7 metrov. Po zmene testovacej strany sa zistila vzdialenosť chyby 101 metrov. Súčet vzdialeností chýb meraných z oboch koncov je v súlade s celkovou dĺžkou. Ako je znázornené na obrázku nižšie:

Krok 3: Vyhľadávač trasy kábla Trasa je známa a diagram trasy je zobrazený na obrázku 4 nižšie.

Krok 4: Presná lokalizácia poruchy

1. Keďže miesto poruchy, ktoré bolo určené mostíkovou metódou, bolo 7 metrov od skúšobného konca, bola zistená porucha na blízkom konci. Aby sa zabránilo rušeniu spôsobenému šumom zariadenia pri aplikácii napätia, vozidlo bolo presunuté ku koncovému rozvádzaču na pressurizáciu a určenie miesta poruchy.

2. Na koncovom rozvádzači zákazník čiastočne odstránil káblovú armatúru a uzemnil armatúru. Medzi chybnou fázou a zemou bol priladený 5 kV impulzný výboj. Výbojový zvuk bol počuťný a iskry boli viditeľné v kanáli kábla na blízkom konci, ako je znázornené na obrázku 5 nižšie. Po vypnutí vysokonapäťového impulzu bol kábel zdvihnutý, ale nebol zistený žiadny zrejmý poškodenie. Predpokladalo sa výboj z armatúry. Po pozastavení kábla bol v tomto mieste znovu aplikovaný vysoký tlak, ale výboj nebol zaznamenaný.

3. Pokračujte v pretlakovovaní poruchového vedenia, aby ste našli miesto poruchy. V blízkosti kábelového kanála nie je počuť žiadny vybíjaci zvuk. Kábel vychádza z vývodového štítu rozvodne, pokračuje kábelovým kanálom po stene rozvodne a potom je priamo zakonzervovaný mimo rozvodňu. Dĺžka tohto kábelového úseku je približne 6 alebo 7 metrov. Na mieste priameho zakonzervovania mimo steny nie je počuť žiadny vybíjaci zvuk, iba slabý zvuk vychádzajúci z pancierovania kábla.

4. Pokračujúc v lokalizácii miesta poruchy, počuli sme vybíjacie zvuky z miesta približne 75 metrov od skúšobného konca, sprevádzané vibráciami zeme. Toto miesto ukazovalo známky predchádzajúcich opráv a po vyžiadaní informácií sme sa dozvedeli, že v minulosti bol v tomto mieste uložený vodovodný potrubie, ako je znázornené na obrázku 7 nižšie. Toto miesto sa však výrazne líšilo od vzdialenosti nameranej mostíkom. Predpokladali sme, že po pevné pripojenie poruchovanej fázy na pancier, väčšina energie z impulzného výboja bola vedená cez vodičové jadro do panciera, čo spôsobilo výboj do zeme na poškodenej vonkajšej plášťovej izolácii. Skutočný bod poruchy bol stále približne o 6 alebo 7 metrov bližšie.

5. Keďže pri konci nebolo počuť žiadne vybíjacie zvuky, plánovali sme lokalizovať poruchu pomocou metódy krokového napätia systému na lokalizáciu porúch vonkajšej ochrany HC-10. Signál nameraný mimo steny rozvodne ukazoval smerom k ďalekejmu koncu a bol približne 4 mV. Táto hodnota pokračovala až do vzdialenosti 75 metrov, kde bol zaznamenaný výrazný vybíjaci zvuk s hodnotou signálu približne 30 mV. (Vzhľadom na betónový povrch v tomto mieste bolo testovanie obmedzené na medzeru rovnobežnú s káblom.) Za týmto bodom sa smer signálu zmenil, čo naznačovalo, že nameraný poškodený bod bol stále na tom istom mieste. Zmena signálov je znázornená na obrázku nižšie. Výsledky však nezodpovedali výsledkom získaným pomocou mostíkového merania a nameraná hodnota signálu krokového napätia bola relatívne nízka. Podozrievali sme, že bod poruchy nebol poškodený externe, čo spôsobilo únik signálu z miesta poškodenia vonkajšej ochrany, nie z bodu poruchy.

6. V tomto bode bol kábel v problémoch. Vzdialenosť nameraná mostíkom nezodpovedala miestu poškodenia, ktoré bolo určené podľa zvuku výboja a merania krokového napätia. Kábel bol po východe zo steny rozvodne uložený mierne v zem vedľa cesty, zatiaľ čo výbojový zvuk bol počuť na tvrdej betónovej ceste v hlbšej hĺbke. Preto sa rozhodli najskôr vykopať cestu s úprimom. Po vykopaní nezistili žiadne známky poškodenia na vonkajšom povrchu kábla. Podozrievali, že chybná fáza je v pevnom spojení so zbrojom kábla. Preto odpojili zbroj kábla vo vzdialenosti asi osem alebo deväť metrov. Potom pomocou multimetra vykonali test kontinuity medzi chybnou fázou a zbrojom, ako je znázornené na obrázku nižšie. Výsledky testu ukázali, že káblové vodiče v chybnom vedení boli vodivé ku obom koncom zbroje, s odporom takmer 0 ohmov smerom k testovacej strane a približne 29 ohmov smerom k druhému koncu. Opätovné pretlakovanie potvrdilo, že kábel už nevyhadzuje výboj a výbojový zvuk na zbroji na blízkom konci zmizol.

7.V tomto bode sa pôvodne predpokladalo, že kábel môže mať viacnásobné uzemnenie, čo by mohlo spôsobiť nepresné výsledky merania mostíka. Vzdialenosť približne 75 metrov, kde bol počuť výbojový zvuk, bola jedným z miest poruchy. Keďže napätie bolo prikladané na konci, výboj sa vyskytoval najmä na prvom mieste poruchy blízko konca a po odpojení oplechovania na bližšom konci vymizol zvuk oplechovania. Preto sa najskôr vykopla a opravila porucha vo vzdialenosti 75 metrov pred testovaním. Po vykopaní sa zistilo, že kábel má zrejmé miesta poškodenia, ako je znázornené na obrázku nižšie.

8. Po vykopaní prvého miesta poruchy a vzhľadom na bod poruchy nájdený predtým zákazníkom, už v 107 metrov dlhom kábli boli dve miesta poruchy. Kábel bol položený menej ako pred rokom, preto sme plánovali kábel vymeniť priamo bez ďalšieho vyhľadávania.

III. Test S zhrnutie

01 Nízkonapäťové káble sú náchylné na viacnásobné zemné poruchy, čo výrazne ovplyvňuje výsledky mostíkového merania. V tomto prípade je možné použiť metódu cestujúcej vlny alebo metódu skokového napätia na krížové overenie.

02 Pri použití metódy cestujúcej vlny na lokalizáciu poruchy nízkonapäťových káblov, nevykonávajte meranie jadra proti zemi. Je to spôsobené tým, že signál cestujúcej vlny zo zeme sa zle prenáša, čo má za následok nezachytiteľné vlnové formy.

03 Pri použití skokového napätia na lokalizáciu poruchy priamo v zemi uložených káblov v prípade ztvrdnutej vozovky je kvôli špecifickým vlastnostiam vozovky možné testovať trhliny v povrchu rovnobežne s káblom. Nakoniec je možné určiť miesto poruchy na základe polohy kábla. Pri ztvrdnutej vozovke je tiež možné do trhlin vložiť oceľový dlátko a lokalizovať poruchu.

04 Poruchy s nízkou odolnosťou proti odpojenému kontaktu všeobecne spôsobujú len málo alebo žiadne výbojové hluky. V tomto prípade však vozidlo na detekciu káblových porúch má väčší vnútorný kondenzátor a oveľa väčšiu výbojnú energiu ako konvenčné generátory vysokého napätia, čo spôsobuje zreteľný výbojový hluk.

IV. Analýza príčin poruchy

Bol vykopaný poruchový bod, ktorý bol malou, takmer kruhovou dierou so stopami po kúskoch okolo nej. Predpokladalo sa, že izolácia kábla bola poškodená a prepichnutá hmyzom a mravčekmi.

V. Návrhy na prevádzku a údržbu

1. Pravidelne kontrolujte priamo uložené káble, aby ste včas zistili a odstránili potenciálne bezpečnostné riziká. Kontroly by mali zahŕňať vonkajší stav kábla, vlastnosti izolácie a stav konektorov.

2. Pri pokládaní káblov priamo do zeme je potrebné prijať opatrenia na ochranu pred koróziou pôdy, poškodením hmyzom a hlodavcami, prienikom spodnej vody a mechanickým poškodením.