ｌ ．．学 熏 …………………………一 １０ｋＶ电缆故障查找及定位技术搽究 广东电网公司江门鹤山供电局 邓瑞球 【摘要】在大型电网工程中，对于电缆故障查找并排除是保证电网安全的重要方式之一。目前很多地区在对ｌｏｋｖｇ缆故障检修中，环境较为恶劣，对于寻找故障点造成了 很到的难度，本文中利用脉冲的方式对复杂地区进行故障查找，同时对于１ＯｋＶ电缆故障查找及定位技术进行详细说明，利用实际工作中的经验来完成电网工程的优化，保 障安全。 【关键词】１ＯｋＶ＃￣缆；故障查找；定位技术；二次脉冲法 １．前言 大功率电力网络是保障人们正常用电 的关键工程，保障电网的安全十分重要。根 据长期的电力系统维护的经验可以看出， 在一些高压线路的使用中，随着运行时间的 增加，电网发生故障的可能性就大大的提 交叉使用，在电桥相互平衡的情况下得到线 路中故障的位置，并将位置精确到与终端位 置的距离。利用对于故障距离的确定最终实 施故障的定位排查。 （２）电压测试法是使用电缆传输中产生电 波折射的方式计算故障点于测试点的位置。 有帮助，但是对于电阻较大，或是故障点较 多的情况下，使用该技术还是有一定的片面 性，需要结合相关的脉冲计量法进行故障点 的测试和定位。 ５．脉冲检测方式介绍 二次脉冲法的基本原理是对发生故障的 高，发生这样情况可能是电缆以及电缆附 件出现了老化，还有可能是线路检修方面工 作不到位。这些发生电力故障的区域多为环 境复杂，施工难度较大，电缆由于敷设在地 下，故障的查找就十分的困难。相比起高压 架空线路，埋设在地面以下的电缆故障查找 难度就大大提高，使用传统的定位方式很难 在短时间找到故障的具体位置，耽误检修的 时间，还不一定能准确的发现症结所在。这 就需要利用更多的技术型手段对故障进行排 查，下面从电缆发生故障原因开始介绍，通 过脉冲的方式来进行故障的查找。 ２电缆线路发生故障的主要原因 要对电缆进行故障定位首先要弄清楚电 缆在使用中会发生什么样的故障，这样才能 及时的发现故障并排除故障。通常情况下， 电缆故障的最主要的原因就是外力的破坏。 在埋设在地下的线路会受到外界的破坏，集 中在该区域的地面施工，机械设备很有可能 将埋设的管线挖开甚至挖断，直接导致大片 区域的停电现象，同时这类情况的发生会给 抢修带来很大的难度。此外，电缆故障的原 因是线路内部的元件在长时间的使用之后出 现老化的情况，一些构建的物理性能发生一 定的变化，如原有的绝缘元件在长时间的使 用或是磨损后出现了不绝缘甚至导电的情 况。具体分析电路元件老化的原因是在电缆 的使用中材质不符合设计的要求、电缆的型 号选择于该区域的环境不适应，在长期的过 载运行情况下很容易出现故障。以及在电缆 的周围有较多的热源存在，长时间的加热， 使得电缆出现了物理性能的改变，使得一些 绝缘材料丧失原有的性能。在一些南方地 区，电缆埋设的区域内较为潮湿，绝缘介质 在较为湿润的环境中极易发生漏电，金属的 接线盒的密封性也不能保证，长期使用后， 在电缆的内部会进水，内部的金属元件发 生腐蚀。另外还有一些情况虽不是很普遍， 但是也时有发生，如雷雨季节，电击现象会 使得ＩＯＫＶ电缆中电压迅速增加，电缆的负荷 在短时间内无法承载，导致电缆内部出现发 热，严重时会对电缆的相关附件产生破坏。 ３．１ ＯｋＶ电缆故障查找方式 在一般的电缆线路中，使用传统的检测 方式就可以将线路中的问题找寻出来，其中 包括：电桥法、电压测试法、电流测试法以 及直流高压测试法等。 （１）电桥法是电缆线路中检测故障最为常 用的方式，在测试中将电缆的运行终端和未 发生故障的线路相互连接，将电路两臂相互 一４６４一｜Ｉ曼早懂界 在线路中，电压的大小可以测量到，用测量 电力电缆释放一个足以使线芯绝缘故障点发 到的电压数值来计算出每段输送线路的电压 生闪络的高压脉冲～与此同时触发释放第二 值，通过产生出的电波数据来分析故障发生 个低压脉冲。也就是说当电力电缆在故障点 的区域。在实际的操作中，利用低压电波的 的电弧未完全熄灭时，故障点相对于低压脉 方式可以对于电力系统中出现的断路、短路 冲体现为完全短路状态， 那么在脉冲释放端 和接地相关情况有很好的测试效果。并且通 接收到的低压脉冲反射波形相当于一个线芯 过这个方式可以计算出电缆输送区域内的电 对地完全短路的波形。此时，将前后两次接 波传递情况。 收到的低压脉冲反射波形进行叠加， 两个波 （３）电流测试法是电力闪络中的一种测试 形将会有一个明显的分叉点，分叉点的位置 形式，利用数据针点记录的方式来测算出故 就是故障点位置，此时就完成了对故障电缆 障发生时电流的运行情况，在电流在故障点 的粗测。 上发出信号，信号在故障点和测试点来回返 为了获得精确的电缆故障点位置，在通 完一次，用时间点来测算出故障点的具体位 过二次脉冲法完成故障点的预定位后， 把对 置，利用这种方式可以将互感元件中的电压 应的放电球隙调到一定位置，然后把调高电 耦合情况描述出来，测试的方式简单，也较 压到至球隙自动放电为此。从示波器或放电 为稳定。 声音可以精确地判断出故障点的精确位置。 （４）直流高压测试法用于故障点出现高 二次脉冲法的优点之处在于使现场测得的电 电阻的情况，在电流通道中出现堵塞的情况 缆故障波形得到大大简化。 将复杂的高压冲 下，电阻会出现高值，当外部电压迅速提高 击闪络波形变成了非常容易判断分析的类似 可以将堵塞的区域击穿，以此来形成线路的 于低压脉冲法的短路故障波形，大大提高了 正常运行。但是具体的实践中使用该方式较 现场故障的处理速度，准确地标定电缆故障 少，原因是对于外部高压电压的使用量难以 距离， 达到快速准确测试电缆故障点目的。 控制。 二次脉冲法是在基于低压脉冲法的基础上发 ４．现有ｌ ＯｋＶ电缆故障查找方式的补充 展而来的，应用二次脉冲法对探测高阻及闪 在使用上述几种查找方式还是在使用中 络性故障，相比于以往的脉冲电流法， 有 存在一定的不足之处，根据现场工作人员的 着易于辨别波形的优点，这是一个很大的进 经验，在实施高压击穿方式中，故障点也同 步，方便工程人员快速查找故障。应用声磁 时处于放电的状况，利用仪器的测量中得到 同步法以及音频感应法对故障点及死接地进 的电波图形为区域性，呈球形分布，不具有 行精确定位相比于以往的传统做法，精确度 代表性，也很难将故障定位出来。如故障点 有着显著的提高，所花时间更少。应用新型 离测试点较远，所需要的冲击电压就要相应 高压电缆故障探测装置，有以下优点： 的增加。对于击穿点的测算就需要根据不同 （１）故障探测试可以不依赖准确的电缆资 强度的电压进行拟合，得出的结论对于具体 料。如长度、截面、接头或分支位置、敷设 的算法没有较为直接的指导意义。 图等，加快了故障的查找时间，减少由停电 在故障定位的过程中，会出现多个故 带来的经济损失，具有具大的经济效益和社 障点的情况，用传统的方式进行电压的放电 会效益。 不能在多个电位进行测算，这就个实际的工 （２）测试简便。由于不需要“烧穿”降 作带来了很大的难度。离测量点较近的故障 阻，使测试设备得到简化，测试程序变得简 点会在放电后产生较为明显的波形图，并根 单。由于高阻故障无需漫长的“烧穿”降阻 据电弧的弧面来判断故障点的具体方位。同 过程，缩短了测试时问，使测试效率大为提 时在电压测试中，考虑到使用波形的测试方 高。 式，对于多个故障点时，波形出现叠加的情 （３）测试更精确。 现代的脉冲反射法采 况，在分析中对于合成波形的研究处于较为 用先进的微电子技术，由于引人了人工智能 困难的情况。 技术，无需人工换算使现代法测试结果更加 在上述方式中还提高使用的电流测试 精确。 法中，当有多个测试故障点时，会同时出现 （４）适用范围广。 现代的脉冲反射法不 放电的情况，产生的高电流电路会将故障点 像经典法那样具有应用的局限性，无论是哪 的电阻迅速的降低，还可能会使得金属的接 种电缆故障，都可以通过脉冲反射测试技术 地性出现异常情况，不利于辨别故障。由此 得到快速、 准确的测试结果，因此具有更加 看来，这些检测方式在一些低阻的电路中很 广泛的适用性。 …………………………．学 窭 一 ＿ 机电一体化在农业机械上的应用研究 山东昌乐县农机局王文超 【摘要】中国是一个农业大国，农业的生产与发展对我国国民经济有着举足轻重的影响 随着技术革新，农业进行现代化的进程也变得越来越必要，进行农业的现代化不 仅在可以大大提高劳动生产效率，也让劳动强度有了大幅度降低，还在一定的程度上改进了农业的种植技术。因此，为了快速实现农业的现代化，增加农民的收入，技术 人员要致力ｅｅｒｉｅ一体化对农业现代化的作用，努力提高农业机械的技术水平与农业机械的自动化和智能化。本文主要探讨机电一体化在农业机械上的应用研究。 【关键词】机电一体化；农业；机械；应用 引言 （１）接口耦合 全得到保障，机械故障率也随之降低。随着技 随着电子技术的发展，具有高科技含量 为保证对信息的逻辑控制功能，使信息按 术的多样性，机械设备的制造使得机电一体化 的半导体集成电路的出现，为机电一体化技术 规定的模式进行交换与传递。 设备功能多种多样满足市场需求，适应能力也 在农业机械上的应用提供了便利。这种高科技 （２）能量转换 很强。简单的安装原理，使得机械便于调试和 产物提高机械的运作效率，降低了操作危险系 在传输和交换的环节进行能量交换与交 维护，大大降低了维修成本。 数。目前，国内外对机电一体化研究力度也明 流。 三、机电一体化在农业机械 的发展前景 显的加强了，大量的科技产物涌向市场，赢得 （３）信息控制 当今的世界可谓是高速信息的电子时代， 了人们的注意力。近几十年来，机电一体化在 在软、硬件的保证下，系统控制单元对信 电脑和电子信息各项技术的飞速发展使得农业 农业机械生产中得到了广泛运用，使得农业的 息进行控制 机械生产逐渐向机电一体化方向前进。随着时 生产效率大大提高，为国民经济的进步提高了 （４）运动传递 代潮流的推进，农业机械控制技术势必将成为 帮助。 是不同类型的运动进行变换与传输来达到 发展主流。一些著名农机厂商大量使用现代高 一、机电—体化的基本特征 控制的目的。 端技术，例如ＧＰｓ全球定位系统、激光扫信息 １．机电一体化的基本定义 二、机电一体化在农业机械应用的实际情 遥感等，并将其装备应用于现代农业机械上。 机电一体化又名为机械电子学，是机械 况 农用激光平地机是用激光调平传感微机处理技 与电子科技结合为一体的技术。这项技术的技 １．传统农业生产技术 术进行地面平整作业，一次便可成形，效果非 术基础是机械制造和电子配合电脑软件进行工 传统的农业生产方式是指主要通过生产工 常显著。广大技术人员应及时更新知识结构， 作。因此机电一体化是整合了机械、电子、电 具、动力、水利设施等方法进行耕种收获的农 找准时代信息科学技术的发展方向，在满足市 动机和电脑等多领域的一门技术。机电一体化 业方式。其是自给自足的小农经济，主要生产 场需要的前提下，生产具有足够的竞争力的农 主要由机械本体、检测传感部分、电子控制单 满足自家的生活需要和缴纳税收等开支，商品 业机械，以保证从市场获得最大的技术经济效 元、执行器和动力源五大部分组成。 率低。农民有固定的农耕田地，以人力和畜力 益和社会效益。 ２．机电一体化的具体内容 为主要动力，以有机肥为主要肥料，实现丰衣 四、总结 机电一体化是将电子器件的信息处理和控 足食的目标。是一种相对稳定却又低效率的农 综上所述，机电一体化的出现是许多科学 制功能附加或融合在机械装置中的一种复合化 业生产体系。 技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶 技术。其主要内容包括以下４个方面： ２．现代化农业生产技术 段的必然要求。 对机电一体化的研究目的在 （１）机械技术 现代农业是集科学化、商品化、集约化和 于将机械技术与信息技术结合为一体，实现工 经典的机械理论借助于技术在人工智能 产业化于一身，它突破了传统农业的局限性。 作系统的最优化。因此，在农业机械化的生产 和专家系统的帮助下形成新一代的机械制造技 现代农业机械是将自动化、智能化、多功能方 上必然离不开机电一体化。随着科学技术的发 术。 向发展。随着机电一体化的不断革新，越来越 展，各种高科技技术也相互融合，这种发展趋 （２）系统技术 多的自动化机械出现在劳动场地，机械耕种机 势也证明了机电一体化技术在农业生产中将越 系统技术就是以整体出发，组织利用各种 代替了人畜犁耙；拖拉机代替了人工扛输。大 来越主导地位。 相关的技术，将总体分解问相互关联的若干功 力发展农业的机电一体化，提高农业的生产水 能单元。 平，增加农民收入的渠道，是实现农业现代化 参考文献 （３）自动控制技术 的重要基石。 Ⅲ张建敏，张达敏，陈静，易从琴，冉寒伟．农业机械虚拟现 在控制理论的控制下，设计仿真系统，再 ３．机电一体化技术在农业机械的应用 实设计——基于数字媒体技术及人机工程学Ⅱ】．农机化 进行现场调试。 机电一体化与传统的机械产品相比，有明 研究，２０１１（１ ２）． （４）伺服传动技术 显的优势。机电一体化产品的使用改变以前比 ｆ２］袁玲芝．浅析我国农业机械自动化技术与应用Ｄ］．黑龙 包括电动、气动、液压等各种类型的传动 较落后的生产方式，一般都是使用自动化的机 江科技信息，２００９（１７）． 装置。 械进行操作，解放生产力。在农业生产中，机 【３】党革荣，耿端阳农机发展出路在于智能化和自动化 ３．机电一体化的原则 电一体化使农业机械的工作效率和产能都得到 Ⅱ］．中国农机化，２００３（ｏ５）． 机电一体化技术有四大原则： 了提高。工作人员在操作过程中的人身安全安 （５）随着电缆故障定点精度的使用，将 外部施工对电缆的破坏。此外，在对与ｌＯｋＶ电 解电缆在使用中可能出现的击穿现象，充分 大大缩小直埋电缆故障点开挖面积，可以降 缆的故障查找中，要注意使用测试电压，在 的使用相关的检测仪器，利用传统和现有二 低在施工中产生的工程量以及相关的费用支 设计中规定，测试的电压不能超过额定电压 次脉冲的方式来准确、快速、有效的找到电 出。 的三倍，也就是在测试当中，电缆的电压运 缆运行中的故障点，为后期的维护检修打好 （６）采用车载系统，一体化程度高，基本 行值不能超过３０ｋＶ，如果在这样的情况下， 基础，切实的保证电网的运行安全。 上可以应付各种环境下的故障探测； 另一方 故障点还没有发生击穿，就需要相应的提高 面， 工作环境舒适，可以大大降低测试人员 充电的电容量，确保准确的定位出故障点。 参考文献 的工作强度。这无疑是电缆故障诊断技术的 电缆故障定位仪所能探测的距离取决于放电 【１】陆锋．电力电缆故障的诊断及防范ＩＪ］．北京：中国电力 重大进步。 声音的大小、土壤的湿度和松散情况，放电 出版社。２００６． ６．结束语 声音越大、泥土越干燥、松散度越小，电缆 【２］彭秀艳，子秀萍，王显峰．基于小波分析的电力系统故 在电缆的故障检测中，根据经验来看，在 故障定位仪所能探测的范围就越广。 障检测Ⅱ】．应用科技，２００４． 受到外力破坏的情况下，往往都是发生在电缆 在ｌＯｋＶ电缆故障查找及定位技术中，要 【３］汤亚花．电缆故障点快速检测和定位研究Ｕ］．工矿自动 的接线处，对于日常的电缆敷设施工要对接线 不断的使用相关的理论知识进行运用，并且 化，２００６． 处的装置尤为的注意，使用材质较好的保护装 通过时间的检测现象来积累更多的经验。要 ［４］胡玉．电力电缆故障探测技术分析与应用Ｕ】．湖南有色 置，同时在地面上做出具体的标示，尽量减少 充分的认识到电缆出现故障的原因，并且了 金属，２００１． 电子ｔ｜｜界一４６５—