Obszerny przewodnik po technologii testowania uszkodzeń kabli: od zasad do praktycznego zastosowania — zrozumienie współczynnika mocy kabla

一, Wiedza naukowa: natura uszkodzeń kabli i zasady wykrywania

1.1 Struktura i klasyfikacja uszkodzeń kabli zasilających

Kable energetyczne służą jako „naczynia krwionośne” systemów przenoszenia mocy; ich struktura składa się zazwyczaj z czterech elementów: przewodnika, warstwy izolacyjnej, warstwy ekranującej i osłony ochronnej. Można je podzielić ze względu na poziom napięcia na kategorie niskiego napięcia (poniżej 1 kV), średniego napięcia (1–35 kV) i wysokiego napięcia (powyżej 35 kV), a według medium izolacyjnego na typy takie jak papier impregnowany olejem, polichlorek winylu (PVC), polietylen usieciowany (XLPE) i izolacja gumowa.

Wady kabli polegają zasadniczo na utracie właściwości izolacji lub przerwaniu ciągłości przewodu; w zależności od charakteru usterki dzieli się je głównie na sześć typów:

• Błąd zwarcia
• Błąd otwartego obwodu
• Błąd niskiej rezystancji
• Błąd wysokiej impedancji
• Błąd przeskoku
• Wspólna porażka

Błąd zwarcia Błąd przeskoku

Błąd wysokiej impedancji

1.2 Podstawowe zasady lokalizacji uszkodzeń kabli

Obecne główne metody określania odległości uszkodzeń kabli opierają się na metodzie odbicia impulsu (TDR lub reflektometrii w dziedzinie czasu); podstawową zasadą fizyczną jest propagacja i odbicie fal elektromagnetycznych w linii przesyłowej.

1.3 Obowiązujące scenariusze dla różnych metod testowania

• Metoda impulsu niskiego napięcia: Odpowiednia w przypadku zwarć, zwarć i usterek o niskiej rezystancji; jest prosty i intuicyjny w obsłudze i służy jako najbardziej podstawowa metoda testowania.
• metoda przeskoku impulsowego: Zaprojektowana do zwarć o wysokiej rezystancji i przeskoków; polega na przyłożeniu wysokiego napięcia w celu spowodowania przebicia dielektryka w punkcie zwarcia — tworząc łuk i ścieżkę o niskiej rezystancji — po czym następuje pomiar odległości odbicia impulsu. Obejmuje dwa typy: przeskok DC i przeskok impulsowy.
• Metoda mostkowa: Klasyczna technika pomiaru rezystancji, która wykorzystuje zasadę równowagi mostka DC do pomiaru współczynnika rezystancji w punkcie zwarcia; nadaje się do precyzyjnej lokalizacji uszkodzeń o niskiej rezystancji.
• Metoda synchronizacji akustyczno-magnetycznej: Stosowana do precyzyjnej lokalizacji uszkodzeń; określa lokalizację uszkodzenia poprzez wykrywanie różnicy czasu pomiędzy falami akustycznymi a sygnałami fal elektromagnetycznych generowanymi przez wyładowanie przebicia w miejscu zwarcia.

Wyzwania: Problemy branżowe w testowaniu uszkodzeń kabli

2.1 Rodzaje usterek są złożone, co utrudnia zastosowanie jednej metody, aby objąć je wszystkie.

W praktyce uszkodzenia kabli rzadko mieszczą się w jednej, typowej kategorii; Zwarcia o wysokiej rezystancji i przeskoki stanowią ponad 70% przypadków – są to typy usterek, których nie można bezpośrednio przetestować metodą impulsów niskiego napięcia. Co więcej, charakter uszkodzenia może zmieniać się dynamicznie w zależności od warunków testowania, a w pojedynczym kablu może znajdować się wiele lokalizacji uszkodzeń, co utrudnia zapewnienie kompleksowego pokrycia dowolną pojedynczą metodą testowania.

2.2 Zróżnicowane parametry kabli i trudności w kalibracji prędkości fali

Prędkość propagacji fali jest krytycznym parametrem dokładności pomiaru; jednakże rzeczywista prędkość często odbiega od wartości nominalnej ze względu na takie czynniki, jak różnice w medium między partiami, wahania temperatury roboczej oraz różnice w przekroju i strukturze przewodu. W przypadku braku dokumentacji dla starszych kabli można zastosować jedynie szacunki, co bezpośrednio wpływa na dokładność pomiaru.

2.3 Zakłócenia ze środowiska lokalnego i wysoki próg interpretacji przebiegów testowych.

Warunki pracy na miejscu są znacznie bardziej złożone niż w laboratorium: odbicia od połączeń i zakłócenia od gałęzi można łatwo pomylić z przebiegami zwarciowymi; tłumienie sygnału w długich kablach utrudnia identyfikację uszkodzeń na drugim końcu; a fale odbite nakładają się na siebie w złożonych sieciach. Tradycyjne instrumenty w dużym stopniu opierają się na doświadczeniu operatora w zakresie interpretacji, przez co nowicjusze są podatni na błędne diagnozy lub pominięte wykrycia.

2.4 Konflikt pomiędzy wydajnością testowania a bezpieczeństwem

Testowanie usterek o wysokiej rezystancji wymaga zastosowania wysokich napięć w zakresie od kilku tysięcy do kilkudziesięciu tysięcy woltów, co stwarza ryzyko dla bezpieczeństwa operacyjnego. Tradycyjne metody obejmują powtarzalną regulację napięcia i wielokrotne wyładowania, co sprawia, że ​​proces testowania jest uciążliwy i czasochłonny; co więcej, użycie oddzielnych systemów do przybliżonego określania odległości i precyzyjnego lokalizowania skutkuje nieefektywnym wdrażaniem i przełączaniem na miejscu.

Rozwiązania produktowe: przełomy techniczne w inteligentnych testerach uszkodzeń kabli

Inteligentny tester usterek kabli XHGG502A łączy w sobie wiele technologii testowania — w tym metody impulsów niskiego napięcia, przeskoków wysokiego napięcia i metody wielu impulsów — i jest kompatybilny z różnymi typami kabli, takimi jak kable zasilające, koncentryczne, podziemne i oświetlenia ulicznego. Wykrywa wszystkie typy usterek, w tym zwarcia, przerwy w obwodach oraz usterki o wysokiej/niskiej rezystancji. Urządzenie charakteryzuje się maksymalną częstotliwością próbkowania 400 MHz, zasięgiem testowania do 120 km, minimalną rozdzielczością 0,07 m i martwą strefą ≤10 m. Obsługuje automatyczną analizę przebiegów, ustalanie zakresu uszkodzeń oraz przechowywanie i porównywanie wielu zestawów przebiegów. Wyposażony w 10,1-calowy ekran dotykowy o wysokiej jasności, wbudowaną baterię litową o dużej pojemności i obudowę o stopniu ochrony IP54, został zaprojektowany z myślą o wysoce precyzyjnej, wysoce przenośnej pracy w środowiskach zewnętrznych bez zewnętrznego źródła zasilania. Jeśli jesteś zainteresowany, możesz kliknąć poniższy link, aby dowiedzieć się więcej.Tester uszkodzeń kabli XHGG502A