CN108508086B - 电力电缆故障检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力电缆故障检测方法，步骤如下：一、故障电缆施加高压脉冲；在高压电缆加压脉冲旁边取第一点，用听诊器听诊头拾音部贴于故障电缆第一点的表面；二、取故障电缆第二点，采用步骤一中的听诊器贴于故障电缆的第二点；三、若第二点的声音明显小于第一点的声音，则电缆故障点位于第一点和第二点之间；若第二点的声音等于第一点的声音，则电缆故障点位于第二点之后的位置上；四、不断地采用步骤三的方法缩小故障点所在区间；五、故障点确定。本方案解决了现有技术中故障点处脉冲击穿放电火花较小，查找费时；以及故障点的电缆外护套层良好，或看不到放电火花，放电声音又小，工作人员查找电缆故障点耗时长且不能精确定位故障点的问题。

Description

电力电缆故障检测方法

技术领域

本发明涉及探测电缆、传输线或网络中的故障技术领域，具体涉及电力电缆故障检测方法。

背景技术

各种类型的电缆不仅在电力、通信领域应用广泛，同样大量应用于煤矿、冶金、化工以及交通运输等国民经济发展的各个领域。

尤其是电力电缆在工作的过程中，电缆故障是无法避免的；而电缆故障点的查找也是难易程度不一；要想快速找故障点，查找前必须了解故障电缆的工作环境、道路状况、是否有中间接头、查找时的天气状况、如何避免外界干扰等等。

现有技术存在以下技术问题：1、由于电缆一般比较长，电缆故障时，若脉冲击穿电缆，电缆故障点放电火花较小，工作人员也需要花费较长的时间才能够检查到火花的位置所在；2、当故障点的电缆外护套层良好，或看不到放电火花，放电声音又几乎没有，工作人员则需要借助其他设备进行故障点的查找，但是查找耗时较长；且不能精确定位故障点；给我们的维修工作带来了非常大的不便。

发明内容

本发明的目的在于提供电力电缆故障检测方法，解决了现有技术中脉冲击穿，电缆故障点放电火花较小，查找费时；以及故障点的电缆外护套层良好，看不到放电火花，放电声音又小时，工作人员查找电缆故障点耗时长且不能精确定位故障点的问题。

为达到上述目的，本发明的基础方案如下：

电力电缆故障检测方法，步骤如下：

步骤一、初步检测：给故障电缆施加高压脉冲；在高压电缆加压脉冲旁边1.5～2.5米处取第一点，采用听诊器贴于故障电缆第一点的表面；记住听取到的故障电缆的声音大小；

步骤二、再次检测：取故障电缆远离第一点的位置为第二点，采用步骤一中的听诊器贴于故障电缆的第二点处，再次记住听取到的故障电缆的声音大小；

步骤三、确定方向：若听取到的步骤二中第二点的声音小于步骤一中第一点的声音，则电缆故障点位于第一点和第二点之间；若听取到的步骤二中第二点的声音等于步骤一中第一点的声音，则电缆故障点位于第二点之后的位置上；

步骤四、故障点查找：在步骤三中确定的电缆故障点所在的区间上取点，并不断地采用步骤三中的对比方法，将该点的声音与前一个点的声音进行对比，缩小查找范围得到最后的故障点位置段；

步骤五、故障点确定：若在步骤四中的故障点位置段上看到火花，则可以确定火花处为电缆故障点；若在步骤四中的故障点位置段并未发现明显的火花，则在故障点位置段上检查出温度高于其他位置或者振动大于其他位置的点，则可以确定该点为电缆故障点。

本方案产生的有益效果是：

1、采用听诊器的听诊头拾音部贴于故障电缆上，屏蔽了外界杂音，可以把高压电缆的放电声听得清楚。

2、采用步骤一中的方法，在高压电缆加压脉冲旁边1.5～2.5米处取第一点；首先，能够便于工作人员非常清楚的分清电缆沟内的故障电缆。第二，取该点为基础点，将该点的声音记下；通过步骤三中的方式进行对比，能够非常快捷的确定故障点所在区间；然后再不断的缩小故障点所在区间的范围，相比于现有技术，本方案尤其是在对较长的电缆进行故障点的查找时，能够缩小查找时间。

3、本方案在向故障电缆内加入高压脉冲电压后，由于导线在主绝缘内受到不同于相间交流电的电磁力作用产生的振动发出了声音(例如脉冲的交流电之间的电磁力产生了振动电流声)，形成了电缆本身的“放电电流声”。

另外，电缆故障点处会释放大量脉冲冲击电压的能量，因此电缆故障点处会产生较大的声音和振动，故障点的声音向两侧传播，高压脉冲的点和电缆故障点之间的电缆不仅有故障点处传递的放电声波声能还有电缆本身的“放电电流声”，前后声波重叠；因此该段内的声音会明显大于电缆故障点之后的电缆段上的声音。

由于脉冲加压和故障放电点之间的声波在高压电缆上的传播损耗较小，一直到故障点处才会释放大量脉冲冲击电压的能量，导致故障点之后的电缆段中电流能量减小，电磁力和振动也会减小，听到的声音也较小，故障点后的声波声能就会迅速减弱。

综上，采用听诊器听的时候，高压电缆加压脉冲点到故障点之间的段上的声音是较大的，在故障点之后的段上的声音则会小很多。同时，结合步骤五中，由于故障点处会释放大量脉冲冲击电压的能量，因此故障点处会发热，而且有较大的振动；此方法能够快速且精确的找到电缆故障点。另外，采用本方案的方法来进行故障点检测，不仅设备简单；而且不论对故障点处放电火花较小的故障点的查找；还是对电缆外护套层良好，看不到放电火花，放电声音又小的故障电缆的故障点的查找，均能够缩短查找时间。

4、步骤五中，若在故障点位置段并未发现明显的火花，则在故障点位置段上检查出温度高于其他位置的点，该点为电缆故障点。在实验中，电缆故障点的温度一般比相近旁边位置处的温度高出一倍左右；因此，工作人员能够很快检查出故障点位置所在。

另外，步骤五中，电缆故障点有较大振动，主要是因为，在电缆故障点处会释放大量脉冲冲击电压的能量，从而导致电缆故障点处会产生较大的振动；也能够便于工作人员确认故障点所在。

优选方案一：作为对基础方案的进一步优化，步骤一中，在高压电缆加压脉冲旁边2米处取第一点。

进一步便于工作人员清楚的分清电缆沟内的故障电缆，同时，也便于工作人员提取故障电缆的第一点的声音。

优选方案二：作为对基础方案的进一步优化，步骤二中，取故障电缆的中间点为第二点。

从故障电缆的中间进行检查，能准确发现故障点的前后位置方向，不断地缩小查找范围，对于较长距离的高压电缆，进一步缩短查找时间。

优选方案三：作为对基础方案的进一步优化，步骤一中的听诊器为单用听诊器，具体使用时，将单用听诊器的扁形听诊头的拾音部贴于完好表皮的故障电缆上。进一步便于对电缆故障点的查找。

优选方案四：作为对基础方案的进一步优化，其特征在于，步骤四中，在步骤三中确定的电缆故障点所在区间的中间位置处再取一个点，并采用步骤三中的对比方式，逐渐缩小故障点所在的范围段；且每次缩小范围段时，均取该范围段的中间处的位置的声音与前一个点听取的声音进行比较。

不断的取故障点所在范围段的中间点进行折中检查，进而确定故障点在该中间点的前方还是后方，进一步缩短了故障点查找的时间。

优选方案五：作为对优选方案一的进一步优化，步骤五中，为了明确找到故障点，可在故障点位置段的电缆上撒上白灰，观察白灰的抖落程度；白灰抖落程度大的则为振动大于其他地方的点。

进一步便于工作人员观察且确定故障点；具体原理为：由于电缆有一定的直径宽度，因此在振动不剧烈的地方，一部分白灰会附在电缆上；而振动剧烈的地方，能够明显观察到该处电缆上附着的白灰少且白灰被抖落；该点即为本方案中所说的振动大于其他地方的点；也就是电缆故障点。

附图说明

图1为本发明电力电缆故障检测方法施例中的流程图；

图2为实施例2中便携式撒灰装置的结构示意图；

图3为图2中盒体的横向剖视图；

图4为图2中盒体的纵向剖视图；

图5为图4中转轴顺时针旋转后的示意图；

图6为图4中A的放大图；

图7为图5中B的放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：盒体1、按钮腔11、推板111、直线齿条112、转轴腔12、转轴121、空腔1211、弧形齿条1212、凹槽13、弹性腔131、第二弹簧132、褶子腔133、通孔1331、第一弹簧14、褶皱层15、入料口16、料腔17、弹性层18、推杆19、圆球191、按钮2、弹性环3、条形出料口4、撒料口5。

实施例1

如图1所示，电力电缆故障检测方法，步骤如下：

步骤一、初步检测：在摸清电缆沟走向后，采用脉冲发生器给故障电缆施加高压脉冲；在高压电缆加压脉冲旁边2米处取第一点，测试人员蹲在合格的绝缘垫上，采用医生常用的单用听诊器的扁形听诊头拾音部贴于故障电缆的第一点处；采用听诊器的好处在于屏蔽了外界杂音，可以把高压电缆的故障放电声听得清楚；然后记住故障电缆第一点处的放电频率的声音大小。

步骤二、再次检测：取故障电缆的中间点为第二点，采用步骤一中的听诊器再次贴于故障电缆的第二点处，记住听取到的故障电缆第二点处的声音大小。

步骤三、确定方向：若听取到的步骤二中第二点的声音小于步骤一中第一点的声音，则电缆故障点位于第一点和第二点之间；若听取到的步骤二中第二点的声音等于步骤一中第一点的声音，则电缆故障点位于第二点之后的位置上(本方案步骤三中所说的“第二点之后的位置”具体指的是：从第二点处将电缆分段，第二点朝向加压脉冲的点的方向为，第二点之前的位置；远离加压脉冲的点的方向为第二点之后的位置)。

步骤四、故障点查找：在步骤三中确定的电缆故障点所在的区间上取点，不断地采用步骤三的方法，使得电缆故障点所在位置段的长度不断缩小至剩余长度二分之一的办法，快速的减小查找范围：具体为，在步骤三中确定的电缆故障点所在的区间的中间位置处再取一个点，此处命名为第三点；采用步骤一中的听诊器贴于故障电缆的第三点处，记住听取到的故障电缆第三点处的声音大小；若第三点的声音小于第二点的声音，则电缆故障点位于第二点和第三点之间；若第三点的声音等于第二点的声音，则电缆故障点位于第三点之后的段上。然后再次在缩小后的电缆故障点所在区间的中间位置取点，采用步骤三中的方式对电缆故障点所在段进行范围缩小，且每次缩小范围段时，均取该范围段的中间处的位置的声音与前一个点听取的声音进行比较；最后形成故障点位置段。

步骤五、故障点确定：分为以下两种情况：

第一种，单相接地时，若步骤四中的故障点位置段上明显能看到火花，则可以确定火花处为电缆故障点。

第二种，对于相间短路的，但又没有击穿表面的高压电缆时(即火花不明显，声音小)，站在绝缘垫上，用手持式红外线测温仪检查，在步骤四中的故障点位置段上查找出该范围内温度明显高于其他位置的点；或者找出振动大于其他位置的点，则可以确定该点为电缆故障点，使用这种方法的优点在于使用试验设备简单，对试验电源要求低，方便快速。

在实验中，电缆故障点的温度一般比其他位置处的温度高处一倍左右；因此，工作人员能够很快检查出故障点位置所在。

另外，为了便于工作人员明确振动大于其他位置的点，可在故障点位置段的电缆上撒上白灰，观察白灰的抖落程度；相比于其他撒上白灰的地方，白灰抖落程度大的则为振动大的点，也就是电缆故障点。

值得注意的是，高压电缆加压脉冲点到第一点之间的距离为2米，如果电缆故障点就在高压电缆加压脉冲点到第一点之间，由于距离较短，工作人员可以直接在这一段上采用步骤五中故障点确定的方法来进行检测，得到电缆故障点。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：

在步骤五中确认电缆故障点时，采用便携式撒灰装置将白灰撒落在故障电缆上。

该便携式撒灰装置具体结构如图2、图3和图4所示，包括盒体1，盒体1内设有按钮腔11和转轴腔12，盒体1上设有伸入到按钮腔11内的按钮2；盒体1的外表面设有用于按钮2进入的凹槽13，按钮2与凹槽13的内壁之间设有第一弹簧14。按钮腔11内滑动连接有推板111，按钮2位于按钮腔11内的一侧与推板111固定连接。为了便于推动推板111，可以将按钮2设置为四个，工作人员在握持盒体1的时候，其食指、中指、无名指和小指分别按压一个按钮2，手指施力作用下，按钮2推动推板111朝着远离按钮2的方向运动。推动板的底面固定有直线齿条112。

转轴腔12内转动连接有转轴121，转轴121内设有空腔1211，空腔1211的腔壁上设有条形口，条形口的一端固定有可覆盖条形口的褶皱层15(本方案中的褶皱层可以为橡胶材质)，且褶皱层15的一端与转轴121固定。盒体1上还设有入料口16和与入料口16连通的料腔17，料腔17的底面朝着条形口的方向向下倾斜，褶皱层15的另一端与料腔17底面靠近转轴121的一端固定。转轴121的外壁上设有用于与直线齿条112啮合的弧形齿条1212。

转轴121连接有褶皱层15的一侧(即图4中转轴121的左上侧)固定有弹性层18(本方案中的弹性层18可以为橡胶层，为了保证其拉伸效果，该橡胶层的表面有多个褶皱，使得橡胶层可以被任意拉伸)。转轴腔12的两侧腔壁设有用于弹性层18卡入的条形槽。弹性层18的设置主要是为了将料腔17封住，防止料腔17内的白灰进入到按钮腔11内。

褶皱层15内设有弹性腔131，弹性腔131内设有多个第二弹簧132；褶皱层15上还设有用于料腔17内的白灰进入到转轴121的空腔1211内的通孔1331。如图6，褶皱层15上有多个朝着空腔1211的方向凹陷的褶子腔133，且通孔1331位于该褶子腔133处；便于褶皱层15收缩的时候，该通孔1331能够被遮住。(注意：附图4和附图6中的褶皱层15是处于半拉伸状态的，主要是为了便于大家能够看清通孔1331；在未拉伸的情况下，褶皱层15是折在一起的，即通孔1331是被遮住的。)

空腔1211的腔壁上还设有条形出料口4，且条形出料口4位于转轴121的下部。转轴腔12的底部还设有撒料口5，且条形出料口4可与撒料口5对应。

条形口靠近撒料口5的一侧的面上固定有推杆19(即图4中条形口的下部的口壁上)，推杆19上设有用于与褶皱层15接触的圆球191。

为了便于放置或携带，在盒体1的端部固定有弹性环3；在不使用的时候，可以将弹性环3挂在树枝等处。或者在携带的时候，可以将手腕穿入到弹性环3内，进而使得盒体1挂在手腕上。

使用步骤如下：

步骤一、加料：将白灰从入料口16处加入到料腔17内。

步骤二、撒灰：用手握住盒体1，将撒料口5对准到故障电缆的正上方。且工作人员在握持盒体1的时候，其食指、中指、无名指和小指分别按压一个按钮2，手指施力作用下，按钮2推动推板111；此时，推动板的底面的直线齿条112朝着远离按钮2的方向运动，即朝着图4中右侧运动，此时转轴121顺时针转动；褶皱层15被拉伸，从图4中的褶皱状态，变为图5中的伸直状态；此时，通孔1331露出，料腔17内的白灰从通孔1331落入到转轴121的空腔1211内；由于转轴121已经转动了，因此转轴121上的条形出料口4会从图4中位于转轴121右侧的状态转动到图5所示的正对撒料口5的状态；白灰从撒料口5落出，进而撒落到电缆上。另外，转轴121在转动的过程中，推杆19会运动，推杆19运动的过程中会对褶皱层15进行向上的挤压(如图7)；当推动杆恢复原位的时候，褶皱层15内的第二弹簧132使得其恢复原位，进而使得褶皱层15自身产生一定的抖动，防止通孔1331内残留白灰而发生堵塞。

值得一提的是，该方案能够连续按动按钮2，当手指松开按钮2的时候，第一弹簧14能够使得按钮2复位；而且工作人员可以根据白灰撒处的量，自行决定按压按钮2的速度和次数；例如：在使用的时候可以快速按压按钮2～3次，褶皱层15在被拉伸的过程中，而使得白灰撒落到电缆上。

相比于现有技术中，将白灰用绝缘杆翘起之后再抖落在电缆上，该便携式撒灰装置可以事先将白灰放入到料腔17内进行储存；不需要另外再采用装灰盒。现有技术在抖落白灰的时候，其量是通过工作人员在抖动的过程中，自行控制的，容易造成浪费；本方只有在按压按钮2的时候，褶皱层15被拉伸，通孔1331才会打开使得白灰撒落；即，通孔1331在平常的时候是闭合的，不容易造成白灰的浪费。

另外，本方案中的转轴121在未转动的情况下(见图4)，转轴121上的条形出料口4位于转轴的右下部，而不是位于正下方；因此在按钮2恢复原位的过程中，或者在条形出料口4并未转到至图5中位于转轴121的下方的状态时，图4中条形出料口4左侧的位置能够接住从褶皱层15处抖落的残余的白灰，进一步防止白灰掉落到地上造成浪费。

以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (5)

1.电力电缆故障检测方法，其特征在于，步骤如下：

步骤一、初步检测：给故障电缆施加高压脉冲；在高压电缆加压脉冲旁边1.5～2.5米处取第一点，采用听诊器贴于故障电缆第一点的表面；记住听取到的故障电缆的声音大小；

步骤二、再次检测：取故障电缆的中间点为第二点，采用步骤一中的听诊器贴于故障电缆的第二点处，再次记住听取到的故障电缆的声音大小；

步骤三、确定方向：若听取到的步骤二中第二点的声音小于步骤一中第一点的声音，则电缆故障点位于第一点和第二点之间；若听取到的步骤二中第二点的声音等于步骤一中第一点的声音，则电缆故障点位于第二点之后的位置上；

步骤四、故障点查找：在步骤三中确定的电缆故障点所在的区间上取点，并不断地采用步骤三中的对比方法，将该点的声音与前一个点的声音进行对比，缩小查找范围得到最后的故障点位置段；

步骤五、故障点确定：若在步骤四中的故障点位置段上看到火花，则可以确定火花处为电缆故障点；若在步骤四中的故障点位置段并未发现明显的火花，则在故障点位置段上检查出温度高于其他位置或者振动大于其他位置的点，则可以确定该点为电缆故障点；

当需要找出振动大于其他位置的点时，可采用便携式撒灰装置在电缆上撒白灰；便携式撒灰装置包括盛放白灰的盒体，盒体上设置有按钮，使用时，按压按钮即实现在电缆上撒白灰的动作。

2.根据权利要求1所述的电力电缆故障检测方法，其特征在于，步骤一中，在高压电缆加压脉冲旁边2米处取第一点。

3.根据权利要求1所述的电力电缆故障检测方法，其特征在于，步骤一中的听诊器为单用听诊器，具体使用时，将单用听诊器的扁形听诊头的拾音部贴于完好表皮的故障电缆上。

4.根据权利要求1所述的电力电缆故障检测方法，其特征在于，步骤四中，在步骤三中确定的电缆故障点所在区间的中间位置处再取一个点，并采用步骤三中的对比方式，逐渐缩小故障点所在的范围段；且每次缩小范围段时，均取该范围段的中间处的位置的声音与前一个点听取的声音进行比较。

5.根据权利要求1所述的电力电缆故障检测方法，其特征在于，步骤五中，为了明确找到故障点，可在故障点位置段的电缆上撒上白灰，观察白灰的抖落程度；白灰抖落程度大的则为振动大于其他地方的点。

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