Αιτίες και ταξινόμηση βλαβών καλωδίων ρεύματος
Jan 02, 2024
Αιτίες αστοχίας καλωδίου
Οι αιτίες των αστοχιών του καλωδίου τροφοδοσίας μπορεί να είναι περίπλοκες και διαφορετικές και μπορούν να ταξινομηθούν ευρέως στις ακόλουθες κατηγορίες:
Μηχανική βλάβη:
Οι μηχανικές βλάβες είναι μια κοινή αιτία αστοχιών του καλωδίου τροφοδοσίας, που ευθύνεται για μεγάλο ποσοστό όλων των περιπτώσεων. Μπορεί να προκληθεί μηχανική βλάβη κατά την εγκατάσταση, τη μεταφορά ή τη λειτουργία και μπορεί να προκαλέσει δυσλειτουργία ή αστοχία του καλωδίου. Οι κύριες αιτίες μηχανικής βλάβης περιλαμβάνουν:
* Βλάβη εγκατάστασης:Η ακατάλληλη εγκατάσταση μπορεί να προκαλέσει κάμψη, συστροφή ή σύνθλιψη του καλωδίου, οδηγώντας σε βλάβη στη μόνωση ή στον αγωγό.
* Βλάβη εξωτερικής δύναμης: Οι εξωτερικές δυνάμεις, όπως οι εργασίες κατασκευής ή εκσκαφής, μπορούν να καταστρέψουν άμεσα το καλώδιο.
* Κυκλοφορία οχημάτων:Οι κραδασμοί ή οι κρούσεις από την κυκλοφορία των οχημάτων μπορούν επίσης να βλάψουν το καλώδιο.
Βλάβη μόνωσης:
Η ζημιά στη μόνωση μπορεί να προκαλέσει το καλώδιο να γίνει λιγότερο ανθεκτικό στην τάση, οδηγώντας σε δυσλειτουργία ή αστοχία. Οι κύριες αιτίες της βλάβης της μόνωσης περιλαμβάνουν:
* Είσοδος νερού:Το νερό μπορεί να εισέλθει στο καλώδιο μέσω ελαττωμάτων στη μόνωση ή στους τερματισμούς, με αποτέλεσμα η μόνωση να βραχεί και να χάσει τις μονωτικές της ιδιότητες.
* Κακή ποιότητα κατασκευής:Η μόνωση με κακή ποιότητα κατασκευής μπορεί να έχει μικρές τρύπες ή ρωγμές, επιτρέποντας τη διείσδυση του νερού.
* Γήρανση:Με την πάροδο του χρόνου, η μόνωση μπορεί να αλλοιωθεί, να γίνει εύθραυστη και επιρρεπής σε ρωγμές.
Υπέρταση:
Η υπέρταση μπορεί να προκαλέσει τη διάσπαση της μόνωσης, οδηγώντας σε βραχυκύκλωμα και βλάβη του καλωδίου. Οι κύριες αιτίες υπέρτασης περιλαμβάνουν:
* Αστραπές:Ο κεραυνός μπορεί να προκαλέσει αύξηση της τάσης που μπορεί να καταστρέψει το καλώδιο.
* Εσωτερική υπέρταση:Μπορεί να προκύψει εσωτερική υπέρταση λόγω ακατάλληλης λειτουργίας ή δυσλειτουργίας στο ηλεκτρικό σύστημα.
Σχεδιαστικά και κατασκευαστικά ελαττώματα:
Η κακή ποιότητα σχεδίασης και κατασκευής μπορεί επίσης να οδηγήσει σε αστοχίες καλωδίων. Οι κύριες αιτίες των ελαττωμάτων σχεδιασμού και κατασκευής περιλαμβάνουν:
* Κακή σχεδίαση πεδίου:Η κακή σχεδίαση πεδίου μπορεί να οδηγήσει σε ανεπαρκές μέγεθος καλωδίου, λανθασμένη επιλογή υλικού ή ανεπαρκή προστασία από περιβαλλοντικούς παράγοντες.
* Ποιότητα υλικού:Η χρήση υλικών χαμηλής ποιότητας μπορεί να οδηγήσει σε πρόωρη βλάβη του καλωδίου.
* Διαδικασία παραγωγής:Τα ελαττώματα στη διαδικασία κατασκευής, όπως η ακατάλληλη μόνωση ή η περιέλιξη του αγωγού, μπορούν επίσης να προκαλέσουν αστοχίες καλωδίων.
Η κατανόηση των αιτιών των αστοχιών του καλωδίου ρεύματος είναι απαραίτητη για την πρόληψη και τον μετριασμό τέτοιων βλαβών. Με τον εντοπισμό και την αντιμετώπιση των βασικών αιτιών, είναι δυνατό να βελτιωθεί η αξιοπιστία και η διάρκεια ζωής των καλωδίων τροφοδοσίας.
Το RDCD-IIεξοπλισμός δοκιμής σφαλμάτων καλωδίωνπαράγεται απόWrinduείναι εξοπλισμός δοκιμών τύπου καροτσιού που είναι πολύ κατάλληλος για επιτόπια λειτουργία και φορητότητα. Χρησιμοποιείται κυρίως για την εμβέλεια, τη δρομολόγηση και την τοποθέτηση των κύριων σημείων σφάλματος μόνωσης των καλωδίων ισχύος με επίπεδα τάσης 35 kV και κάτω. Μπορεί επίσης να μετρήσει χαμηλή αντίσταση και βραχυκυκλώματα διαφόρων διατομών ομοαξονικών καλωδίων υψηλής συχνότητας, τοπικών τηλεφωνικών καλωδίων, καλωδίων φωτισμού δρόμου και υπόγειων καλωδίων. , σφάλματα ανοιχτού κυκλώματος και αποσύνδεσης, καθώς και σφάλματα διαρροής υψηλής αντίστασης και υψηλής αντίστασης flashover. Το σύστημα αποτελείται από τέσσερις μονάδες: προεντοπιστής σφαλμάτων καλωδίου RDCD-Ⅱ/502, γεννήτρια σημάτων υψηλής τάσης δοκιμής καλωδίου RDCD-Ⅱ/535T, εντοπιστής σφαλμάτων καλωδίου RDCD-Ⅱ/503D και ανιχνευτής υπόγειου αγωγού RDCD-Ⅱ/507.
Η ταξινόμηση των σφαλμάτων καλωδίων μπορεί να χωριστεί σε τρεις κατηγορίες:
σφάλματα σειράς, παράλληλα σφάλματα και σύνθετα σφάλματα.
(1) Τα σφάλματα σειράς (ελαττώματα μεταλλικού υλικού) αναφέρονται στην αστοχία ενός ή περισσότερων αγωγών (συμπεριλαμβανομένου του εξωτερικού περιβλήματος) σε ένα καλώδιο, με αποτέλεσμα ένα ανοιχτό κύκλωμα. Αυτός είναι ένας συνηθισμένος τύπος σφάλματος καλωδίου και μπορεί να χωριστεί περαιτέρω σε τέσσερις υποκατηγορίες: ανοιχτό μονού σημείου, ανοιχτό πολλαπλών σημείων, διακοπή μίας γραμμής και διακοπή πολλών γραμμών.
(2) Παράλληλες βλάβες (ελαττώματα μονωτικού υλικού) συμβαίνουν όταν μειώνεται το επίπεδο μόνωσης μεταξύ των αγωγών ή μεταξύ των αγωγών και του εξωτερικού περιβλήματος, οδηγώντας σε βραχυκύκλωμα. Αυτός ο τύπος σφάλματος είναι επίσης γνωστός ως βραχυκύκλωμα καλωδίου και μπορεί να χωριστεί σε τέσσερις υποκατηγορίες: μονοφασική γείωση, γείωση δύο φάσεων, βραχυκύκλωμα δύο φάσεων και βραχυκύκλωμα τριών φάσεων.
(3) Τα σύνθετα σφάλματα (τόσο τα μονωτικά όσο και τα μεταλλικά υλικά έχουν ελαττώματα) αναφέρονται σε σφάλματα που συμβαίνουν όταν τόσο η μόνωση όσο και τα μεταλλικά στοιχεία ενός καλωδίου αστοχούν. Αυτός ο τύπος βλάβης μπορεί να περιλαμβάνει μια ποικιλία συμπτωμάτων, όπως μονοφασικό ανοιχτό κύκλωμα και γείωση, διφασικό ανοιχτό κύκλωμα και γείωση, διφασικό βραχυκύκλωμα και γείωση και τριφασικό βραχυκύκλωμα και γείωση.
Με βάση τα χαρακτηριστικά μόνωσης των σημείων σφάλματος, τα σφάλματα καλωδίων μπορούν να ταξινομηθούν σε τέσσερις κατηγορίες: σφάλματα ανοιχτού κυκλώματος, σφάλματα χαμηλής αντίστασης, σφάλματα υψηλής αντίστασης και σφάλματα αναρρόφησης, με βάση την αντίσταση μόνωσης Rf και το διάκενο διάσπασης G των σημείων σφάλματος καλωδίου. Αυτή η μέθοδος ταξινόμησης είναι η πιο βασική μέθοδος για την ταξινόμηση σφαλμάτων καλωδίου πεδίου, ιδιαίτερα επωφελής για την επιλογή μεθόδων ανίχνευσης. Το ισοδύναμο κύκλωμα των σφαλμάτων καλωδίων φαίνεται στο σχήμα.
Το μέγεθος της τάσης διάσπασης UG εξαρτάται από την απόσταση G του καναλιού εκκένωσης του σημείου σφάλματος (δηλ. διάκενο διάσπασης), το μέγεθος της αντίστασης μόνωσης Rf εξαρτάται από τον βαθμό ενανθράκωσης της μόνωσης του καλωδίου σημείου σφάλματος και το μέγεθος του Η κατανεμημένη χωρητικότητα Cf εξαρτάται από τον βαθμό υγρασίας του σημείου σφάλματος.
(1) Σε σφάλματα ανοιχτού κυκλώματος, η συνέχεια του μεταλλικού τμήματος του καλωδίου διακόπτεται, σχηματίζοντας θραύση και το μονωτικό υλικό του σημείου σφάλματος καταστρέφεται επίσης σε διάφορους βαθμούς. Η αντίσταση μόνωσης Rf που μετράται επί τόπου με μεγωμόμετρο είναι άπειρη (∞), αλλά μπορεί να συμβεί ηλεκτρική βλάβη κατά τη διάρκεια δοκιμών τάσης αντοχής DC. ο έλεγχος της συνέχειας του σύρματος πυρήνα αποκαλύπτει ένα σπάσιμο. Επιτόπου, οι βλάβες ανοιχτού κυκλώματος εμφανίζονται γενικά με τη μορφή μονοφασικής ή διφασικής αποσύνδεσης με γείωση.
(2) Σε σφάλματα χαμηλής αντίστασης, το μονωτικό υλικό του καλωδίου είναι κατεστραμμένο, με αποτέλεσμα σφάλματα γείωσης. Η αντίσταση μόνωσης Rf που μετράται επί τόπου με μεγωμόμετρο είναι μικρότερη από 10Z0 (Z0 είναι η χαρακτηριστική σύνθετη αντίσταση του καλωδίου, γενικά μεταξύ 10 και 40Ω). Βλάβες χαμηλής αντίστασης είναι πιο πιθανό να εμφανιστούν σε καλώδια τροφοδοσίας χαμηλής τάσης και καλώδια ελέγχου επιτόπου.
(3) Σε σφάλματα υψηλής αντίστασης, το μονωτικό υλικό του καλωδίου είναι κατεστραμμένο, με αποτέλεσμα σφάλματα γείωσης. Η αντίσταση μόνωσης Rf που μετράται επί τόπου με μεγωμόμετρο είναι μεγαλύτερη από 10Z0 και ενδέχεται να προκύψει ηλεκτρική βλάβη κατά τη διάρκεια δοκιμών παλμών υψηλής τάσης DC. Τα σφάλματα υψηλής αντίστασης είναι τα πιο συνηθισμένα σφάλματα καλωδίων σε καλώδια τροφοδοσίας υψηλής τάσης (καλώδια τροφοδοσίας 6 kV ή 10 kV), που αντιπροσωπεύουν πάνω από το 80% των συνολικών βλαβών. Κατά τη διεξαγωγή επιτόπιων μετρήσεων, ο συγγραφέας συνήθως λαμβάνει το Rf{10}}kΩ ως το όριο για τη διάκριση μεταξύ σφαλμάτων υψηλής αντίστασης και χαμηλής αντίστασης. Αυτό συμβαίνει επειδή, σε Rf=3kΩ, μπορεί να επιτευχθεί η ακριβής μέτρηση της μεθόδου γέφυρας με απαιτούμενο ρεύμα μέτρησης 10-50mA.
(4) Σε σφάλματα flashover, το μονωτικό υλικό του καλωδίου είναι κατεστραμμένο, με αποτέλεσμα. Η αντίσταση μόνωσης Rf που μετράται επί τόπου με ένα μεγωμόμετρο είναι άπειρη (∞), αλλά μπορεί να προκύψει βλάβη από αναρρόφηση κατά τη διάρκεια δοκιμών τάσης αντοχής DC ή παλμών υψηλής τάσης. Τα σφάλματα flashover είναι σχετικά δύσκολο να εντοπιστούν, ειδικά σε προληπτικές δοκιμές νέων καλωδίων. Επιτόπου, η μέθοδος DC flashover χρησιμοποιείται γενικά για ανίχνευση.
Ταξινόμηση με βάση τις αιτίες που προκαλούν σφάλμα και τα χαρακτηριστικά του σημείου σφάλματος
1. Βλάβες ανατινάξεων: Αποκάλυψη του χάους
Σε βιομηχανικά περιβάλλοντα, τα σφάλματα ανατινάξεων προκαλούν όλεθρο, προκαλώντας σοβαρές ζημιές στη μόνωση και ατυχήματα σκοντάφτοντας. Αυτά τα σφάλματα αναγνωρίζονται από σπασμένα πακέτα μολύβδου και φύλλα χαλκού, συχνά οδηγούν σε βραχυκυκλώματα δύο φάσεων ή αποσυνδέσεις με το έδαφος. Το χαρακτηριστικό χαμηλής αντίστασης γείωσης απλοποιεί την ανίχνευση, με ένα πολύμετρο και ακουστικές μετρήσεις που παρέχουν μια απλή προσέγγιση.
2. Βλάβες βλάβης: Πλοήγηση στους κρυφούς κινδύνους
Ενεργοποιούνται κατά τη διάρκεια προληπτικών δοκιμών, σφάλματα βλάβης, που προκαλούνται από τάση δοκιμής DC, ανίχνευση πρόκλησης λόγω της κρυφής φύσης τους. Τα σημεία γείωσης παραμένουν ανέπαφα και οι εξωτερικές παραμορφώσεις είναι ελάχιστες. Η αποτελεσματική ανίχνευση περιλαμβάνει τη μόχλευση μεθόδων όπως ο "βρόχος υψηλής τάσης" και το "ηλεκτρικό σφυρί" για τον εντοπισμό αυτών των αόριστων σφαλμάτων.
3. Λειτουργικά σφάλματα: Αποκρυπτογράφηση της πολυπλοκότητας
Τα λειτουργικά σφάλματα παρουσιάζουν ένα φάσμα προκλήσεων κατά τη λειτουργία του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας, που κυμαίνονται από ανατινάξεις καλωδίων έως βλάβες βλάβης. Τα λειτουργικά προβλήματα που προκύπτουν από ακατάλληλες εγκαταστάσεις ή παροδική γείωση προσθέτουν επίπεδα πολυπλοκότητας. Ο εντοπισμός αυτών των σφαλμάτων απαιτεί μια ολοκληρωμένη προσέγγιση, συμπεριλαμβανομένων μετρήσεων αντίστασης μόνωσης και δοκιμών τάσης αντοχής DC.
Η κατανόηση των στρωμάτων των σφαλμάτων του καλωδίου τροφοδοσίας είναι ζωτικής σημασίας για τη στοχευμένη συντήρηση και την αντιμετώπιση προβλημάτων. Η χρήση προηγμένων μεθόδων δοκιμών και διαγνωστικών εργαλείων διασφαλίζει τον γρήγορο εντοπισμό και επίλυση προβλημάτων που σχετίζονται με τα καλώδια, ενισχύοντας τη συνολική αξιοπιστία των υποδομών ισχύος.
Αποκωδικοποίηση βλαβών γείωσης καλωδίου: Αιτίες και μέθοδοι ανίχνευσης
1. Λειτουργικά σφάλματα εδάφους: Γήρανση και διάβρωση
Τα λειτουργικά σφάλματα γείωσης καλωδίων προέρχονται από δύο κύριες αιτίες: τη φυσική γήρανση της μόνωσης κατά την παρατεταμένη χρήση και την ταχεία φθορά των περιβλημάτων καλωδίων σε διαβρωτικά περιβάλλοντα. Είτε λόγω γήρανσης είτε λόγω υποβάθμισης, παρουσιάζεται μείωση της τάσης διάσπασης, που οδηγεί σε σφάλματα γείωσης του καλωδίου κάτω από τις ονομαστικές συχνότητες. Μέθοδοι ανίχνευσης όπως η "Γραμμή Επιστροφής Χαμηλής Τάσης" και το "Ηλεκτρικό Σφυρί" αποδεικνύονται αποτελεσματικές στην αποκάλυψη αυτών των βλαβών.
2. Σφάλματα υψηλής αντίστασης: Πολυπλοκότητα αποκάλυψης
Τα σφάλματα καλωδίων υψηλής αντίστασης χωρίζονται σε δύο κατηγορίες με βάση τις τιμές αντίστασης: σφάλματα καλωδίου υψηλής αντίστασης και σφάλματα καλωδίων χαμηλής αντίστασης. Οι μέθοδοι "High-Voltage Loop" και "Electric Hammer" παίζουν καθοριστικό ρόλο στον εντοπισμό και τον χαρακτηρισμό αυτών των αόριστων σφαλμάτων. Η ανίχνευση των αλλαγών αντίστασης κατά τη διάρκεια δοκιμών αντοχής DC παρέχει πληροφορίες για την κατάσταση του καλωδίου, είτε είναι ευαίσθητο σε καταστροφή είτε επίμονα υψηλή αντίσταση.
3. Σφάλματα που προκαλούνται από την υγρασία: Δοκιμές πέρα από τον κανόνα
Τα σφάλματα που προκαλούνται από την υγρασία, που συχνά προκαλούνται από την είσοδο νερού στο κύριο στρώμα μόνωσης του καλωδίου, αποτελούν μια μοναδική πρόκληση. Τα ελαττώματα ποιότητας, οι κακές κατασκευαστικές πρακτικές ή οι εξωτερικές ζημιές συμβάλλουν σε αυτά τα σφάλματα. Η μέθοδος «Γέφυρα Υψηλής Τάσης» καθίσταται απαραίτητη, ιδιαίτερα όταν η υγρασία διαταράσσει τα συνήθη μοτίβα που παρατηρούνται στις μεθόδους «Δεύτερος Παλμός» ή «Τρίτος Παλμός». Μπορεί να απαιτούνται πρόσθετα μέτρα, όπως η καύση τόξου, για την αποτελεσματική εντόπιση του σφάλματος.
Η κατανόηση των περιπλοκών των σφαλμάτων γείωσης του καλωδίου είναι πρωταρχικής σημασίας για στοχευμένες δοκιμές και συντήρηση. Η χρησιμοποίηση ενός συνδυασμού μεθόδων ανίχνευσης προσαρμοσμένων σε συγκεκριμένα χαρακτηριστικά σφάλματος διασφαλίζει μια ολοκληρωμένη προσέγγιση για την αντιμετώπιση προβλημάτων και τη βελτίωση της συνολικής αξιοπιστίας των καλωδιακών συστημάτων.
