1: Стандарты и методы испытаний
Подробная техническая статья (уровень 1)
Целевые читатели: технические инженеры, персонал по выбору оборудования и профессионалы, которым необходимо понимать принципы методов и основы стандартов.
1. Соответствующая стандартная система
Испытание неисправности кабеля включает в себя три уровня стандартов: стандарты производства оборудования, спецификации эксплуатации на месте и стандарты испытаний приемки, образующие полную стандартную систему.
1.1 Стандарты оборудования (уточняются технические требования к испытательным приборам)
| Стандартный No. |
Содержание |
Статус |
| DL/T 849.1-2019 |
Общие технические условия для специальных приборов испытания электрооборудования Часть 1: Испытатель ошибок кабеля |
Действует с мая 2020 года, заменяет версию 2004 года |
| DL/T 849.2 |
Общие технические условия для специальных приборов испытания силового оборудования Часть 2: Локатор неисправностей кабеля |
Действительное |
| DL/T 849.3 |
Общие технические условия для специальных приборов испытаний силовых установок Часть 3: Кабельный поисковик |
Действительное |
| DL/T 2530.2-2024 |
Общие технические условия для оборудования для испытаний силовых кабелей Часть 2: Локатор неисправностей кабельной оболочки |
Новое издание в 2024 году; определяет технические требования к локаторам, использующим метод ступенчатого напряжения и метод пульсирующего прямоугольного волнового тока |
| Серия DL/T 846 |
Общие технические условия для испытательного оборудования высокого напряжения |
Ссылка на генераторы высокого напряжения |
1.2 Нормы эксплуатационных спецификаций
| Стандартный No. |
Содержание |
| DL/T 474-2018 |
Руководящие принципы по испытаниям изоляции в полевых условиях (включая требования к безопасной эксплуатации) |
| DL/T 1919 |
Руководящие принципы по условиям обслуживания воздушных линий, кабельных линий и распределительных сооружений в распределительной сети |
1.3 Стандарты испытаний на приемлемость (критерии оценки квалификации после ремонта)
| Стандартный No. |
Содержание |
| GB/T 50150-2016 |
Стандарт для испытаний передачи электрооборудования инженерных электрических установок |
| Серия IEC 60502 |
Электрические кабели с экструдированной изоляцией и их принадлежности для номинального напряжения от 1 кВ до 30 кВ (Международная справка) |
| IEC 60840 |
Методы испытаний для кабелей с номинальным напряжением выше 30 кВ (международная справка) |
Совет по использованию: Стандарты постоянно обновляются. При цитировании обращайтесь к текущей версии, опубликованной на официальном сайте Управления по стандартизации Китая.
2. Пулсовый метод низкого напряжения (TDR)
2.1 Принцип
В кабель вводится узкий импульс низкого напряжения. Импульс распространяется по кабелю и отражается в позициях с импедантной мутацией.Прибор рассчитывает расстояние от ошибки путем измерения разницы во времени.
2.2 Основная формула
Расстояние от ошибки:S=V×Δt÷2
- V: скорость распространения волны в кабеле (м/μs), варьирующаяся в зависимости от изоляционных материалов кабеля
- Δt:ime разница между передаваемым импульсом и отраженным импульсом (μs)
- Разделено на 2: Импульс проходит туда и обратно, а измеренное время - это продолжительность поездки туда и обратно
2.3 Справочная скорость волны обычных кабелей (калибрация на основе фактических измерений требуется, но не для прямого применения)
| Тип изоляции |
Скорость ссылочной волны |
Влияние отклонения скорости волны |
| Кабель, покрытый свинцом, изолированный бумагой (PILC) |
~ 160 м/μs |
5% отклонение приводит к ошибке 50 м для 1000 м кабеля |
| Скрещенный полиэтилен (XLPE) |
~ 170 м/μs |
Как и выше. |
| Этиленопропиленовый каучук (EPR) |
150-165 м/μs |
Большие различия между формулами; требуется фактическое измерение |
2.4 Правила полярности волновой формы
| Тип неисправности |
Передаваемая волна |
Отражающаяся волна |
Резюме правила |
| Открытая цепь / сломанный кабель |
Положительно |
Положительно |
То же полярность для открытой цепи |
| Краткое замыкание с низким сопротивлением (R ≤ 100 Ω) |
Положительно |
Отсутствие |
Противополярность для короткого замыкания |
| Чистое короткое замыкание (метод импульсной вспышки) |
Положительно |
Положительно |
То же самое, что и открытая схема. |
2.5 Настройка позиции курсора
- Начальная точка: пересечение восходящего края передаваемого импульса и исходной линии
- Конечная точка (открытая схема): пересечение восходящего края отраженного импульса и исходной линии
- Конечная точка (короткое замыкание): пересечение начального восходящего края отраженного импульса и исходной линии
2.6 Частота и разрешение отбора проб (по умолчанию: 25 МГц)
Расстояние до точки отбора проб:S=V÷(2×f)
- Кабель PILC: (160÷(2 * 25) = 3,2 м/пункт
- Кабель XLPE: (170÷(2 * 25) = 3,4) м/точка
2.7 Сфера применения
✅ Открытые цепи / сломанные кабели
✅ Краткое замыкание с низким сопротивлением ((R ≤ 100) Ω)
✅ Измерить общую длину кабеля (для калибровки скорости волны)
✅ Найдите соединения кабелей, T-соединения и точки разветвления
2.8 Преимущества
- Простая эксплуатация и низкие затраты на обучение
- Не требуется высоковольтного оборудования, высокая безопасность
- Высокая точность и четкие, интуитивные волновые формы
- Мощность одновременного обнаружения общих суставов, Т-составов и ветвей
2.9 Ограничения
- Применяется только для неисправностей с низким сопротивлением (R ≤ 100 Ω)
- Для ошибок высокого сопротивления коэффициент отражения приближается к нулю, и отраженная форма волны не может быть определена
- Невозможность непосредственно обнаружить высокопрочные утечки, которые составляют около 80% всех кабельных неисправностей
3. Метод высокого напряжения Flashover (Пульсный метод тока / Импульсный метод вспышки)
3.1 Принцип
Высокосопротивляющие неисправности поддерживают высокую импеданс при низком напряжении, поэтому низковольтные импульсы не могут генерировать эффективное отражение.Метод импульсной вспышки применяет высоковольтный импульс для разложения точки отказа в мгновенную электрическую дугу (состояние короткого замыкания)Проходящая волна импульсного тока собирается в этот момент, чтобы получить четкую отраженную форму волны, аналогичную короткой цепи с низким сопротивлением.
3.2 Проводка системы
220 В Магистраль → Регулятор напряжения → Трансформатор высокого напряжения → Конденсатор для хранения энергии → Разрыв разряда → Кабель неисправности
Текущий выборщик → тестовый хост (приобретение формы волны)
3.3 Стандартная волновая форма импульсной вспышки (текущее отбор проб)
Ключевые особенности формы волны: передаваемый импульс, отраженный импульс и отрицательный обратный импульс.
- Начальная точка: пересечение восходящего края передаваемого импульса и исходной линии
- Конечная точка: пересечение падающего переднего края отрицательного обратного импульса и исходной линии (установлено на поднимающемся краю, если отсутствует отрицательный обратный импульс)
3.4 Вторичное разрывное сброс (особый случай)
Для отдельных сбоев высокого сопротивления импульсное напряжение проходит через точку сбоя до терминала кабеля, и flashover запускается после суперпозиции напряжения во время обратного пути.Волновая форма представляет собой двухсекционную структуру.
Правило чтения: расстояние второго участка принимается за фактическое расстояние от ошибки.
3.5 Устранение неполадок в неразряжающихся точках отказа
| Шаг |
Операция |
| Шаг 1 |
Соответственно расширить разряд разрыва, чтобы увеличить порог импульсного напряжения |
| Шаг 2 |
Увеличить емкость конденсатора для хранения энергии для увеличения энергии одного импульса |
| Шаг 3 |
Применить непрерывный импульс в течение длительного времени, чтобы заставить точку сбоя сформировать стабильный канал разряда |
3.6 Сфера применения
✅ Высокопрочные утечки ((R > 100) Ω)
✅ Высокоустойчивые сбои на подъеме
✅ Мокрые дефекты суставов
✅ Неисправности, вызывающие обморок во время работы с неявными симптомами при испытаниях низкого напряжения
3.7 Преимущества
- Применимо к примерно 80% высокопрочных утечек с большой универсальностью на месте
- Нет необходимости в точной классификации типов неисправностей, высокая допустимость неисправностей
3.8 Ограничения
- Требуется оборудование высокого напряжения со строгими требованиями безопасности эксплуатации
- Амплитуда отрицательного обратного импульса варьируется в зависимости от свойств ошибки, и интерпретация формы волны требует опыта
- Более низкая точность для сбоев с низким сопротивлением, чем метод низконапряженного импульса (задержка разряда приводит к большему диапазону ошибок)
- Сложная проводка и многочисленные этапы работы
4Вторичный пульсовый метод
4.1 Принцип
Комбинация низковольтного импульсного метода (высокая точность, но недействительна для сбоев высокого сопротивления) и импульсного метода вспышки (применяется для сбоев высокого сопротивления, но сложных форм волн):
- Передача импульсов низкого напряжения и запись эталонной формы волны (без отражения в точке отказа высокого сопротивления)
- Применить высоковольтный импульс, чтобы разрушить точку отказа и сформировать электрическую дугу
- Передает низковольтные импульсы синхронно, пока горит электрическая дуга.
- Сравните две формы волн; разница в положении - точка отказа
Этот метод использует прозрачные волновые формы низковольтных импульсов для определения позиции высокосопротивляющих ошибок.
4.2 Сравнение между методом импульсного тока и методом вторичного импульса
| Противопоказание |
Метод импульсного тока (импульсный вспышка) |
Вторичный метод импульса |
| Прозрачность волновой формы |
Раздражен отрицательным обратным импульсом; интерпретация требует опыта |
Похож на низковольтный импульс, интуитивно понятен |
| Применимые недостатки |
Высокопрочные утечки/проблемы с подсвечиванием |
Высокопрочные утечки (предпочтительно) |
| Разнообразная точность |
Средний |
Относительно высокий |
| Сложность операции |
Нужно определить отрицательный обратный импульс. |
Относительно легко |
| Требования к оборудованию |
Оборудование высокого напряжения |
Высоковольтное оборудование + более высокое требование синхронизации |
4.3 Сфера применения
✅ Высокое сопротивление утечки ошибок (более высокая точность, чем метод импульсной вспышки)
✅ Операторы с недостаточным опытом (легкая интерпретация формы волны)
✅ Сценарии, требующие надежных результатов диапазона
5Акустико-магнитный метод синхронного позиционирования
Примечание: этометод позиционирования, а не метод расстояния. Он используется для точного позиционирования на земле после грубого расстояния.
5.1 Принцип работы
Применяется высоковольтный импульс к кабелю с неисправностью.
- Акустический сигнал: энергия разряда превращается в механические вибрации и распространяется на землю через почву или бетон
- Электромагнитный сигнал: ток разряда генерирует магнитные импульсы и излучается к земле
Когда датчик находится непосредственно над точкой отказа, разница в пути распространения между акустическим и электромагнитным сигналами наименьшая.и разница во времени приближается к нулю.
Правило позиционирования: Переместите датчик, чтобы найти положение с минимальной разницей во времени (близкой к 0).
5.2 Ключевые моменты операции
- Переместить датчик медленно вблизи грубого диапазона вдоль подтвержденного кабельного пути
- Не судите только по максимальному объему звука; звук может отражаться трубопроводами, крышками люков и соединительными конструкциями, образуя ложные максимальные значения
- Повторить испытания 2 - 3 раза в одном и том же положении для подтверждения стабильной разницы во времени.
- Проверьте с кабельной трассой и приблизительным расстоянием
5.3 Источники и решения помех
| Источник помех |
Влияние |
Решение |
| Наземные трубопроводы |
Звук распространяется по трубопроводам и формирует ложные максимальные значения |
Судите по разнице во времени вместо только громкости звука |
| Совместные скважины и крышки водосточных отверстий |
Изменения пути распространения звука в полости |
Прикрепить датчик близко к земле и держаться подальше от крышек люка |
| Закрытые разломы (разломы оболочки) |
Чрезвычайно слабый звук разряда |
Увеличьте импульсное напряжение или используйте профессиональные методы позиционирования оболочки |
| Шум дорожного движения |
Маски фонового шума |
Избегайте пиковых часов и включите режим снижения шума |
5.4 Применимые и неприменимые сценарии
| Тип неисправности |
Применимость |
Причины |
| Высокопрочные утечки/проблемы с подсвечиванием |
✅ Наиболее применимо |
Очевидный звук разряда |
| Краткое замыкание с низким сопротивлением |
Не применимо |
Нет звука разряда; вместо этого используйте метод звуковой индукции |
| Ошибки одноядерной оболочки (закрытого типа) |
√ Трудно |
Чрезвычайно слабый звук в герметичной конструкции |
6. Метод ступенчатого напряжения (специально для неисправностей оболочки)
6.1 Причина применения специальных методов испытания неисправностей на оболочке
Кружка одноядерного высоковольтного кабеля состоит из металлической оболочки, точки отказа и земли.Так что обычные методы импульса имеют чрезвычайно ограниченный эффективный диапазон и не могут реализовать эффективное позиционирование.
6.2 Диапазон: Мостовой метод
Основываясь на принципе моста Wheatstone, вычислить расстояние от ошибки путем измерения соотношения сопротивления между неисправной фазой и здоровой фазой (или вспомогательным проводом).Этот метод не полагается на импульсное отражение и защищен от ослабления земли.
6.3 Позиционирование: метод ступенчатого напряжения
Применяется постоянный ток или пульсирующий сигнал между оболочкой и заземлением, и измеряется разница потенциала (ступенчатое напряжение) между двумя соседними точками на земле.Аномальное изменение ступенчатого напряжения вблизи поврежденной оболочки указывает на направление и положение точки отказа.
6.4 Стандартная база
DL/T 2530.2-2024Общие технические условия для оборудования для испытаний силовых кабелей Часть 2: Локатор неисправностей кабельной оболочки, недавно выпущенный в 2024 году, устанавливает технические требования, методы испытаний и правила проверки для локаторов, использующих метод ступенчатого напряжения и метод пульсирующего прямоугольного волнового тока.
6.5 Сложности в определении позиции неисправности оболочки
Ошибки оболочки обычно являются закрытыми разломами с чрезвычайно слабым звуком разряда, поэтому акустико-магнитный синхронный метод имеет слабый эффект.и необходим высокий опыт работы.
7Таблица выбора для пяти методов испытаний
| Тип неисправности |
Рекомендуемый метод диапазона |
Рекомендуемый метод позиционирования |
| Открытая схема / сломанный кабель |
Метод низковольтного импульса |
Метод обнаружения звука / метод звуковой индукции |
| Краткое замыкание с низким сопротивлением (≤100 Ω) |
Метод низковольтного импульса (приоритетное значение для точности) |
Метод звуковой индукции / метод аустического обнаружения |
| Высокое сопротивление утечки (> 100 Ω) |
Вторичный импульсный метод (предпочтителен) / импульсный методом вспышки (альтернативный) |
Акустико-магнитный метод синхронного позиционирования |
| Неисправности на подъезде |
Метод прямой вспышки (если условия позволяют) / метод импульсной вспышки (после преобразования) |
Акустико-магнитный метод синхронного позиционирования |
| Ошибки оболочки |
Мостовой метод |
Метод ступенчатого напряжения |
Примечания: Все приведенные стандарты являются версиями, действительными на момент составления.Строго соблюдать DL/T 474-2018 и соответствующие правила безопасности во время испытаний высокого напряжения.
Ваше сообщение должно содержать от 20 до 3000 символов!
