Als „unterirdische Blutline“ des städtischen Stromnetzes tragen die Stromkabel die Last der Stromübertragung und -verteilung. Seine Betriebszuverlässigkeit ist direkt mit der Stabilität und Sicherheit der sozialen Produktion und des Stromverbrauchs verbunden. Aufgrund des langfristigen Betriebs in komplexen unterirdischen Umgebungen können Kabel jedoch nicht aufgrund von Alterung der Isolation, mechanischen Schäden und äußerer Korrosion ausfallen. Die schnelle und präzise Identifizierung und Positionierung von Fehlerpunkten ist eine entscheidende und anspruchsvolle Aufgabe bei der Wartung von Stromanlagen. In diesem Artikel werden die Arten von Kabelfehlern, moderne Erkennungsmethoden und Positionstechniken systematisch untersucht.

Häufige Arten von Kabelfehlern

Das Verständnis der Fehlertypen ist eine Voraussetzung für die Wahl der richtigen Erkennungsmethode. Kabelfehler können je nach Art in folgende Kategorien unterteilt werden:

1. Niedriger Widerstand und hoher WiderstandDies ist die häufigste Klassifizierung.

• Niedriger WiderstandsfehlerFehlerpunkte mit niedrigen Widerständen (in der Regel weniger als das 10-fache der Eigenschaften des Kabels), wie metallische Kurzschlüsse (Widerstände von null oder nahe null). Solche Fehler sind relativ einfach zu erkennen.

• HochwiderstandsfehlerDer Fehlerpunkt-Widerstand ist hoch (bis zu Mega Euro oder höher), in der Regel durch die Alterung der Isolation, Feuchtigkeit und andere Gründe verursacht, zeigt einen hohen Isolationswiderstand unter niedriger Spannung, aber die Isolation bricht beim Hochspannungsbetrieb. Diese Art von Fehlern ist stark verborgen und die Erkennung schwierig.

2. ÖffnungsfehlerDie Kabelleiter sind in einer oder mehreren Phasen getrennt und der Widerstand des Fehlerpunkts ist unendlich groß. Obwohl das Kabel nicht Strom liefern kann, ist die Isolierung möglicherweise nicht beschädigt.

3. BlitzfehlerDie Isolierung bricht unter bestimmten Bedingungen (z. B. Hochdruckstöße) sofort ab, aber die Durchbruchkanale werden anschließend wieder isoliert. Dieser Fehler tritt intermittent auf, ist sehr instabil und die Positionierung ist äußerst schwierig.

2. „Drei Schritte“-Strategie für Fehlererkennung und Positionierung

Moderne Kabelfehlerpositionierung folgt in der Regel einem Systemprozess, der in drei Schritten zusammengefasst werden kann: Diagnose, Abstandsmessung und Fixierung.

Schritt 1: Fehlerdiagnose und Eigenschaften
Zunächst muss verwendet werdenIsolationswiderstandstester (MEG)undMultimeterDurchführen Sie einen vorläufigen Test des fehlerhaften Kabels, messen Sie den Isolationswiderstand und den Leiterbruch zwischen den einzelnen Phasenleitern und zwischen ihnen, um festzustellen, ob der Fehler niedrig, hoch oder offen ist, um die Grundlage für die Auswahl der richtigen Testmethode im nächsten Schritt zu legen.

Schritt 2: Fehlermessung (grob)
Dieser Schritt soll den ungefähren Abstand des Fehlerpunkts vom Testende bestimmen. Haupttechnologien umfassen:

1. Brückengesetz: Traditionelle Methode, geeignet für niedrige Widerstände und offene Schaltungsfehler. Mit dem Whiston-Brückenprinzip werden die Entfernungen zwischen der Ausfallphase und der vollständigen Phase verglichen. Hohe Genauigkeit, aber keine Kraft gegen hohe Widerstandsfehler.

2. Niederdruck-ImpulsmethodeInjektion eines niederspannungsimpulses in das kabel, durch die beobachtung der wellenform, die der impuls am fehlerpunkt (impedance-ungleichspunkt) reflektiert, berechnet den zeitunterschied zwischen dem emittierenden impuls und dem reflektierten impuls, kann der abstand basierend auf der wellengeschwindigkeit berechnet werden. Diese Methode wirkt gut auf offene Straßen und niedrige Fehler.

3. Hochdruck-Flashmethode (Flashmethode): Dies ist eine Positionierung hohen Widerstands und Blitz FehlerKerntechnologie. Durch den Hochspannungs-Impulsgenerator auf das fehlerhafte Kabel eine hohe Spannung ausüben, um den hohen Widerstandsfehlerpunkt sofort durch die Entladung zu brechen und einen sofortigen Kurzschluss zu bilden. Diese Methode wird in der Regel in Verbindung mit zwei der folgenden Entfernungstechniken verwendet:

• Bogenreflektionsmethode (ARM): Ein Fehlerklick durch den erzeugten Kurzschlussbogen simuliert einen niedrigen Blockierungspunkt und löst eine Impulsreflektion aus, die durch die Analyse der Reflexionswellenform gemessen wird.

• Sekundäre Impulsmethode (SDC)HeuteHäufig verwendetMethoden. Er schlägt zunächst einen Hochdruckimpuls durch den Fehlerpunkt und spritzt sofort einen Niederdruckmessimpuls ein. Dieser Niederspannungsimpuls reflektiert sich an einem ionisierten Fehlerpunkt (manifestiert sich als niedriger Widerstand). Das Instrument vergleicht die Wellenform nach dem Bruch mit der Wellenform vor dem Bruch, der Differenzpunkt der Wellenform entspricht der Position des Fehlerpunkts, sehr intuitiv und präzise.

Schritt 3: Präzise Positionierung (Pfadbestätigung und genaue Positionierung)
Die Entfernungsmessung gibt eine ungefähre Entfernung, aber das Kabel ist in der Regel unter dem Boden begraben und muss eine genaue vertikale Position finden. Diese Verbindung erfordert Technologien wie die akustische magnetische Synchronisation.

1. Sonomagnetische Synchronisierung: Anwendung der "Spülmethode" zur periodischen Entladung von FehlerpunktenSonomagnetische SynchronisierungsmessgeräteDie Entladung erzeugt zwei akustische Signale (ein riesiges Klappen) und ein elektromagnetisches Signal. Das Punktmesser erfasst mit der Sonde die Schwingungen der Oberfläche und das elektromagnetische Signal und stellt sicher, dass nur der Klang des Punktes, der gleichzeitig den Klang und das magnetische Signal empfängt, ein wirksamer Fehlerpunkt ist. Der Bediener hört mit dem Kopfhörer und dem Bildschirm des Instruments an und sucht entlang des Kabelweges auf dem Boden nach dem Punkt, der am stärksten lautet und mit dem elektromagnetischen Signal synchronisiert ist.

2. KabelwegerkennungWenn der Kabelweg unbekannt ist, muss er zuerst verwendet werden.PfadmesserSenden Sie ein Signal mit einer bestimmten Frequenz, detektieren Sie es mit einem Empfänger auf dem Boden, um die Einbettungsrichtung des Kabels genau zu zeichnen und eine Grundlage für die Feststellungsarbeit zu schaffen.

Technologieentwicklung und Perspektiven

Mit der Entwicklung der Technologie entwickelt sich die Positionierung von Kabelfehlern in eine intelligentere und effizientere Richtung:

• Integration und AutomatisierungModerne Testinstrumente integrieren Hochspannungsgeneratoren, Abstandsmesssysteme und Punktmesser in ein System, das einfachere Bedienung und höhere Automatisierung ermöglicht.

• ZeilenwellenformEntfernungsmessungen mit durch Ausfälle erzeugten vorübergehenden Wandelsignalen, insbesondere für Langstreckenkabel und komplexe Netzwerke.

• Intelligente DiagnoseIn Kombination mit Big Data- und KI-Technologien werden die Online-Überwachungsdaten der Kabel analysiert, um den Trend der Alterung der Isolierung vorherzusagen und eine frühzeitige Fehlerwarnung zu erreichen, um von der "Reparatur nach einem Unfall" zu der "Vorbeugung" zu wechseln.

Schlussfolgerung

Die Fehlerpositionierung von Stromkabeln ist eine Technologie, die in hohem Maße theoretisch und praktisch kombiniert ist. Von der ersten vorläufigen Diagnose bis hin zur modernen Sekundärpulsmethode und zur Sonomagnetisch-Synchronspositionierung hat ein ausgereiftes, wissenschaftliches Verfahren die Effizienz und Genauigkeit der Positionierung erheblich verbessert und Ausfallzeiten und Ausgrabungsreparationskosten minimiert. Die Fähigkeit, diese Technologien zu beherrschen, ist unersetzlich wichtig, um den kontinuierlichen und starken Schlag des Stromsystems, des "Herzens der Stadt", zu gewährleisten.