路燈電纜故障測(cè)試儀在城市照明管理中的應(yīng)用

1、路燈電纜故障測(cè)試儀在城市照明管理中的應(yīng)用張利國 徐 勇濟(jì)南市路燈管理處（250001）轉(zhuǎn)載自城市照明2010年第二期摘要：原來我們采用的借助萬用表、搖表并憑經(jīng)驗(yàn)判定的做法已經(jīng)不適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的潮流，為此，我們研究了多種電纜故障測(cè)試方法，并請(qǐng)國內(nèi)多個(gè)電纜故障測(cè)試儀生產(chǎn)廠家來濟(jì)南進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試對(duì)比，本文主要針對(duì)各種電纜故障測(cè)試儀的工作原理及對(duì)各類故障的適用情況談?wù)務(wù)J識(shí)和體會(huì)。關(guān)鍵詞：電纜故障 主要原因 查找方法 實(shí)際應(yīng)用近幾年，濟(jì)南市路燈管理處緊緊抓住迎接第十一屆全運(yùn)會(huì)城市階段性建設(shè)任務(wù)的歷史機(jī)遇，開拓創(chuàng)新，路燈工程建設(shè)與設(shè)施管理雙管齊下，安全管理與社會(huì)服務(wù)工作齊頭并進(jìn)，路燈設(shè)施覆蓋范圍不斷擴(kuò)大，截

2、至2009年底，濟(jì)南市路燈數(shù)量達(dá)82535盞，路燈電纜總長度1832公里。隨著電纜長度的不斷增加，由于外力破壞或自身原因造成的電纜事故屢有發(fā)生，造成成片區(qū)域內(nèi)路燈不亮，降低了“亮燈率”，損害了路燈處的形象，為市民夜間出行帶來很多不便。如何才能快速準(zhǔn)確的找到并修復(fù)電纜故障點(diǎn)，成為擺在我們面前的一個(gè)必須盡快解決的難題。一、路燈低壓電纜故障產(chǎn)生的主要原因（一）外力破壞由于道路施工和其他管線施工的不規(guī)范性和隨意性，經(jīng)常發(fā)生將路燈電纜挖斷、損壞的情況，而且，大多施工單位在挖出路燈電纜后，不通知路燈管理部門，私自重新填埋，而由此造成的電纜損傷，經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)行后便會(huì)造成此處電纜的徹底損毀。（二）電纜長期過

3、負(fù)荷運(yùn)行由于設(shè)計(jì)的欠缺、電纜尺寸的“缺斤少兩”、三相負(fù)荷不平衡、隨意增加負(fù)載等原因，造成部分電纜的的長期過負(fù)荷運(yùn)行，電纜的溫度會(huì)隨之升高，尤其在炎熱的夏季，電纜的溫升常常導(dǎo)致電纜的較薄弱處和接頭處首先被擊穿。在夏季，電纜故障率高的原因正在于此。（三）電纜施工質(zhì)量欠佳野蠻施工，違章拖拽電纜，會(huì)造成電纜外皮受損，在幾個(gè)月甚至幾年后潮氣浸入，絕緣程度降低而導(dǎo)致?lián)p傷部位徹底崩潰形成故障。此外，電纜接頭是電纜線路中最薄弱的環(huán)節(jié)，施工人員在制作電纜接頭過程中，如果接頭有壓接不緊、包扎不嚴(yán)、熱縮質(zhì)量不佳等原因，都會(huì)導(dǎo)致電纜頭絕緣降低，引發(fā)故障的發(fā)生。（四）電纜接頭腐蝕損壞為了防止路燈電纜被盜，濟(jì)南市將全市大

4、多數(shù)路燈檢查井用混凝土填埋。雖然取得一定的防盜效果，但由于部分檢查井內(nèi)有電纜接頭，潮氣無法釋放，使得電纜接頭絕緣部分腐蝕損壞，引發(fā)電纜事故。（五）其它原因如電纜本身的正常老化、電纜周邊環(huán)境惡劣、地面下沉、自然災(zāi)害等原因。二、路燈低壓電纜故障的常見類型（一）按埋設(shè)方式又可分為對(duì)土壤有泄漏的開放性故障和對(duì)土壤無泄漏的封閉性故障。（二）按故障點(diǎn)位置又分為電纜本體故障、燈桿內(nèi)、燈桿下、檢查井中、接頭處故障等。（三）按電纜故障性質(zhì)分為：1斷路：屬長時(shí)間大電流燒斷或外力挖斷所致，相線、零線斷路，有時(shí)可正常送電但部分路燈不亮。此種故障屬路燈電纜故障中最常見的一種，在解決上也比較容易。2短路：常表現(xiàn)為零線與相

5、線或相線與相線之間短路。屬瞬間大電流燒結(jié)所致，此時(shí)不能正常送電。短路故障若外皮破損則比較好解決，而外皮沒有破損的故障則比較難解決。3絕緣不良：能短時(shí)送電，但線路中電流異常，經(jīng)過一段時(shí)間，斷路器保護(hù)動(dòng)作，我們稱為“軟故障”。系電纜外皮破損或絕緣老化而致，此類故障是我們測(cè)試的難點(diǎn)。三、電力電纜故障通常使用的查找方法電力電纜故障查找一般分故障性質(zhì)診斷、故障測(cè)距、路徑探測(cè)、故障定點(diǎn)等四個(gè)步驟進(jìn)行。故障測(cè)距的方法主要包括，一是電橋法，主要包括傳統(tǒng)的直流電橋法、壓降比較法和直流電阻法等；二是低壓脈沖法，又稱雷達(dá)法，是在電纜一端通過儀器向電纜中輸入低壓脈沖信號(hào)，當(dāng)遇到波阻抗不匹配的故障點(diǎn)時(shí)，該脈沖信號(hào)就會(huì)產(chǎn)

6、生反射，并返回到測(cè)量儀器。該方法具有操作簡(jiǎn)單、測(cè)試精度高等優(yōu)點(diǎn)，主要用于對(duì)斷線、低阻故障進(jìn)行測(cè)試，但不能測(cè)試高阻故障和閃絡(luò)性故障；三是脈沖電壓法，需向故障電纜中施加直流高壓信號(hào)；四是脈沖電流法，需向故障電纜中施加直流高壓信號(hào)；五是二次脈沖法。電纜路徑的探測(cè)與識(shí)別方法主要是，在待測(cè)電纜上加入特定頻率的（或脈沖的）電流信號(hào)，通過檢測(cè)這個(gè)電流信號(hào)在電纜周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)信號(hào)來查出電纜路徑。電纜故障的精確定點(diǎn)方法主要有，一是聲測(cè)法，對(duì)故障電纜施加高壓脈沖使故障點(diǎn)放電時(shí)，通過故障點(diǎn)放電的聲音來找出故障點(diǎn)，由于外界環(huán)境嘈雜，干擾較大，使用此方法有時(shí)很難分辨出真正的故障點(diǎn)放電的聲音；二是聲磁同步法，也需要對(duì)故障

7、電纜施加高壓脈沖使故障點(diǎn)放電，在故障點(diǎn)放電時(shí)，使用此方法易于排除環(huán)境干擾，精度較高，信號(hào)易于理解辨別；三是音頻信號(hào)法，用一定頻率的音頻信號(hào)發(fā)生器向待測(cè)電纜中加入音頻電流信號(hào)，在電纜周圍就會(huì)產(chǎn)生同頻率的電磁波信號(hào)，在地面上用探頭沿被測(cè)電纜路徑接收電磁信號(hào)，并將之送入放大器進(jìn)行放大用以發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)的位置；四是跨步電壓法，通過向故障相和大地之間加入一個(gè)直流高壓脈沖信號(hào)，在故障點(diǎn)附近用電壓表檢測(cè)放電時(shí)兩點(diǎn)間跨步電壓突變的大小和方向，用以找到故障點(diǎn)。四、路燈用低壓電纜故障測(cè)試儀需求分析1測(cè)試時(shí)盡可能減少取下負(fù)載的次數(shù)。路燈電纜的負(fù)載連接不同于其它行業(yè)的電纜，路燈電纜就相當(dāng)于一條供電母線，所有的燈具就是連接

8、在母線上的負(fù)載，每間隔40米左右就是一個(gè)負(fù)載。而濟(jì)南市的路燈保險(xiǎn)是加裝在燈具內(nèi)的，也就增加了取下負(fù)載的難度，因此，那些測(cè)試時(shí)要把電纜線路上的負(fù)載都取下的測(cè)試方式肯定是不可行的。2不能對(duì)路燈低壓電纜進(jìn)行高電壓測(cè)試，因?yàn)?，目前所用的路燈電纜大多是耐壓等級(jí)500V的聚氯乙烯絕緣或鎧裝電纜。如果進(jìn)行高電壓測(cè)試，會(huì)對(duì)電纜造成進(jìn)一步損壞，增加故障點(diǎn)的數(shù)量。3測(cè)試儀要能夠抓大故障放小故障，做到“去精取粗”。因?yàn)?，運(yùn)行中的路燈電纜絕緣性往往不高，如果測(cè)試設(shè)備對(duì)于電纜中細(xì)小的“瑕疵”過于敏感，就會(huì)得不償失，反而放過了影響路燈設(shè)施正常運(yùn)行的主要故障點(diǎn)。4斷路故障點(diǎn)查找較容易，重點(diǎn)是要能查找到短路故障點(diǎn)。因?yàn)椋覀?/p>

9、可以根據(jù)路燈亮燈情況，方便地判定斷路故障點(diǎn)的起始端，而短路故障由于無法正常送電，無法判定故障點(diǎn)存在的范圍。5路燈變壓器的供電半徑大約是500米800米，供電范圍不大，只要能先將故障點(diǎn)范圍鎖定在幾個(gè)燈桿之間，便可再用儀器進(jìn)行準(zhǔn)確定點(diǎn)查找。因此，我們認(rèn)為測(cè)距設(shè)備的使用價(jià)值不高。6測(cè)試儀要操作簡(jiǎn)單，使用方便。那種戴耳機(jī)聽聲音的測(cè)試辦法受環(huán)境影響大，不可??；看波形進(jìn)行對(duì)比分析的方法，對(duì)操作者的知識(shí)水平、工作經(jīng)驗(yàn)要求高，不實(shí)用；設(shè)備要外接電源的設(shè)備，使用時(shí)受現(xiàn)場(chǎng)條件制約，不方便；五、使用電纜故障測(cè)試儀的體會(huì)2009年，我處先后邀請(qǐng)了國內(nèi)多個(gè)電纜故障測(cè)試儀生產(chǎn)廠家來濟(jì)南，幫助我們現(xiàn)場(chǎng)查找斷路、短路故障點(diǎn)，

10、通過測(cè)試對(duì)比，最終選用了西安華傲通訊技術(shù)有限責(zé)任公司生產(chǎn)的ZMY-2000型電纜故障測(cè)試儀。它集電纜的路徑檢測(cè)、埋深測(cè)定、電纜識(shí)別、故障定點(diǎn)四項(xiàng)功能為一體，全套儀器由發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、區(qū)域耦合器、A字架等組成，具有液晶顯示、條柵指示、聲音提示功能。測(cè)量電纜深度為一鍵直讀；測(cè)試過程無需施加高壓、無需交流供電、無需波形分析；路徑查找、埋深測(cè)量、故障點(diǎn)的精確定位由一人同步完成；不受埋設(shè)方式及穿管的限制，可以較為方便地查找相間短路故障點(diǎn)。實(shí)事求是地講，我們之所以選擇這款產(chǎn)品，主要是看中它所具有的短路故障區(qū)域判斷功能，該設(shè)備可以方便快捷地確定故障點(diǎn)的大致區(qū)域。通過近一年的使用，我們先后準(zhǔn)確定點(diǎn)發(fā)現(xiàn)并修復(fù)了縣東巷、經(jīng)七路、北園高架橋等處多種不同類型的電纜故障，極大地提高了電纜故障處理能力。尤為可喜的是，我處維修工區(qū)的電工已經(jīng)從最初的排斥使用電纜故障測(cè)試儀，到后來慢