Avaliação de Métodos de Detecção de Falha de Cabo

Autor: Noyafa–Testador de CFTV

Avaliação dos métodos de detecção de falhas de cabos Por muito tempo, muitos métodos e instrumentos de medição surgiram. Esses métodos e instrumentos são adequados para diferentes condições de falha e têm suas próprias vantagens e desvantagens. Aqui, avaliaremos e compararemos brevemente a localização da falha e instrumentos de ponto. 1. Avaliação de métodos de detecção de falhas para cabos defeituosos Por muito tempo, muitos métodos e instrumentos de medição surgiram. Esses métodos e instrumentos são adequados para diferentes situações de falha e têm suas próprias vantagens e desvantagens. Aqui está uma breve avaliação e avaliação de falhas instrumentos de localização e ponto fixo. 1. O método de localização de falhas ①. Método de ponte O método de ponte é um método de teste clássico.

ab Figura 1.5 O princípio da medição da distância da ponte A conexão do circuito de teste do método da ponte é mostrada na Figura 1.5a. A fase de falha e a fase de não falha do terminal do cabo em teste estão em curto-circuito e os dois braços do ponte são conectadas respectivamente à fase de falta e à fase sem falta.O diagrama de circuito equivalente é dado em 1.5b. Ajustando cuidadosamente o valor de R2, a ponte sempre pode ser balanceada, ou seja, a diferença de potencial entre CDs é 0, e nenhuma corrente passa pelo galvanômetro. R3/R4=R1/R2 (1.1) R1 , R2 é uma resistência conhecida, defina: R1/R2=K, então R3/R4=K Como a resistência CC do cabo é proporcional ao comprimento, a resistividade do cabo condutor é definido como R0, o comprimento total de L representa o comprimento total do cabo, LX, , L0 são as distâncias do ponto de falha do cabo até a extremidade de medição e a extremidade respectivamente, então R2 pode ser substituído por (L comprimento total + L0) R0, de acordo com a fórmula (1.1), pode-se deduzir: L comprimento total + L0 = KLX e L0 = L comprimento total - LX, portanto, LX=2L comprimento total/(K+1) A abertura -a falha do circuito do cabo pode ser medida por uma ponte capacitiva, e o princípio é semelhante à ponte de resistência mencionada acima. As vantagens do método de ponte são que ele é simples, conveniente e preciso, mas sua importante desvantagem é que ele não é adequado para falhas de alta resistência e flashover, porque quando a resistência de falha é muito alta, a corrente na ponte é muito pequena , e a sensibilidade geral do instrumento , é difícil detectar, de fato, a maioria das falhas do cabo são falhas de alta resistência e flashover.

Antes de usar o método de ponte para medir a distância da falha, é necessário usar equipamentos de alta tensão para queimar através do ponto de falha para reduzir o valor da resistência de falha para a faixa que pode ser medida pelo método de ponte. ponto é uma tarefa muito difícil, muitas vezes leva várias horas ou mesmo dias, o que é muito inconveniente. Às vezes, o ponto de falha queimará e a resistência de falha aumentará, ou a resistência de falha queimará muito baixa e se tornará um curto permanente circuito, de modo que não pode ser medido pelo método de som de descarga para fazer o ponto final. Outra desvantagem do método da ponte é que é necessário conhecer os dados técnicos originais, como o comprimento exato do cabo. Quando uma linha de cabo é composta por cabos com materiais condutores diferentes ou seções transversais diferentes, ela precisa ser convertida. O método de ponte não pode medir curtos-circuitos trifásicos ou falhas de circuito aberto. O método de ponte de campo é cada vez menos usado agora, mas alguns testadores, especialmente testadores mais antigos, ainda estão acostumados a usar esse método.

Especialmente para algumas falhas especiais, não há reflexão óbvia de pulso de baixa tensão, mas não é fácil usar a quebra de alta tensão. Se a resistência da falha não for muito alta, o método de ponte geralmente pode resolver o problema. ②. Método de reflexão de pulso de baixa tensão - adequado para desconexão, baixa resistência e falhas de curto-circuito. O método de reflexão de pulso de baixa tensão, também conhecido como método de radar, foi inventado por inspiração do radar da Segunda Guerra Mundial. Ele observa o tempo diferença entre o pulso refletido e o pulso transmitido no ponto de falha Variação (veja o Capítulo 3 para detalhes). A vantagem do método de reflexão de pulso de baixa tensão é que ele é simples, intuitivo e não requer informações técnicas originais, como o comprimento exato do cabo.

As localizações das juntas de cabos e pontos de ramificação também podem ser facilmente identificadas a partir da forma de onda de reflexão de pulso. A desvantagem do método de reflexão de pulso de baixa tensão é que ele ainda não é adequado para medir falhas de alta resistência e flashover. ③. Método de tensão de pulso - adequado para falhas de alta resistência e flashover (obsoleto) O método de tensão de pulso, também conhecido como método de teste de flash, é um método de teste de alta resistência e falha de flashover desenvolvido na década de 1960.

Existem várias empresas nacionais que produzem e vendem testadores de flash de falha de cabo com base nesse princípio. Primeiro, a falha do cabo é quebrada sob a ação do sinal de alta tensão CC ou alta tensão pulsada e, em seguida, observando a distância de tempo do pulso de tensão de descarga indo e voltando entre o ponto de observação e o ponto de falha. Uma vantagem importante do método de tensão de pulso é que não há necessidade de queimar através de falhas de alta resistência e flashover, e o sinal de pulso instantâneo gerado pela quebra da falha pode ser usado diretamente.A velocidade do teste é rápida e o processo de medição é simplificado. É um grande progresso na tecnologia de teste de falhas de cabos.

As desvantagens do método de tensão de pulso são as seguintes: A. Pouca segurança, o instrumento mede o sinal de pulso de tensão através de um divisor de tensão de resistência de capacitor, o instrumento é acoplado eletricamente ao circuito de alta tensão e o sinal de alta tensão é facilmente conectado em série, causando danos ao instrumento. B. Quando o método de medição flash é usado para medição de distância, o capacitor de alta tensão está em estado de curto-circuito com o sinal de pulso e um resistor ou indutor precisa ser conectado para gerar um sinal de tensão, o que aumenta a complexidade do fiação e reduz a tensão adicionada ao cabo defeituoso quando o capacitor é descarregado, de modo que o ponto de falha não é fácil de quebrar. C. Durante a descarga da falta, especialmente durante o teste de flashover, a forma de onda de tensão acoplada pelo divisor de tensão não é nítida e difícil de distinguir.

④. Método de corrente de pulso - adequado para falhas de alta resistência e flashover O método de corrente de pulso é um método de teste desenvolvido no início dos anos 80, que mostrou forte vitalidade com as vantagens de segurança, confiabilidade e fiação simples. A diferença entre o método de corrente de pulso (consulte o Capítulo 4 para obter detalhes) e o método de tensão de pulso é que o primeiro usa um acoplador de corrente linear para medir o sinal de pulso de corrente gerado pela ruptura da falha do cabo e realiza com sucesso o acoplamento elétrico entre o instrumento e o circuito de alta tensão. A resistência em série e a indutância entre o capacitor e o cabo são eliminadas, a fiação é simplificada e a forma de onda da corrente de pulso acoplada ao sensor é mais fácil de distinguir. ⑤. Método de reflexão do arco (método do segundo pulso) - adequado para falhas de alta resistência e flashover Este é o método de localização de falhas mais avançado no momento e deve ser usado primeiro no teste.

É um novo método de teste desenvolvido com base na fácil análise da forma de onda do pulso de baixa tensão e alta precisão de teste. O princípio básico é: antes que o gerador de pulso de alta tensão aplique um pulso de alta tensão ao cabo, um sinal de pulso de baixa tensão é injetado no cabo e a forma de onda de pulso de baixa tensão neste momento (chamada forma de onda livre de arco ) está gravado. Neste momento, como o ponto de falha é de alta resistência, o pulso de baixa tensão não tem reflexão ou reflete muito pouco no ponto de falha.

Em seguida, um pulso de alta tensão é aplicado ao cabo através do gerador de pulso de alta tensão, para que a falha seja interrompida e ocorra a descarga do arco. Devido à pequena resistência do arco, a resistência originalmente alta ou falha de flashover se torna uma falha de curto-circuito de baixa resistência durante o arco. Neste momento, um sinal de pulso de baixa tensão é injetado no cabo defeituoso através do dispositivo de acoplamento, e a forma de onda refletida do pulso de baixa tensão neste momento (chamada forma de onda do arco) é gravada e o pulso refletido de baixa resistência no ponto de falha pode ser visto claramente.

Comparando a forma de onda sem arco e a forma de onda com arco, as duas formas de onda serão significativamente diferentes na posição do ponto de falha, e a distância entre o ponto de divergência óbvia da forma de onda e o final do teste é a distância da falha. ⑥. Recomendações sobre a seleção de métodos e instrumentos de medição Atualmente, os métodos de medição de ondas viajantes são geralmente usados. As falhas de curto-circuito, baixa resistência e circuito aberto adotam o método de reflexão de pulso de baixa tensão, que é mais simples e mais direto do que o método de ponte; o método de reflexão de arco ou o método de corrente de pulso são usados ​​para medir a alta resistência e falhas de flashover; ambos são medidos no ponto de falha através do sinal de pulso. Um tempo de ida e volta variando entre os pontos, mas o primeiro é enviar ativamente pulsos de tensão de detecção para o cabo, e o último é registrar passivamente a corrente de pulso instantânea sinal gerado pela quebra da falha; a gravação e o processamento do sinal podem ser concluídos pelo mesmo circuito, por isso é conveniente Para que o instrumento possa executar duas funções ao mesmo tempo.