snúru-h07vr-rouge
Í nútímasamfélagi, Kaplar þjóna sem kjarnafyrirtæki við völd, fjarskipti, og iðnaðarsvið, Með áreiðanleika þeirra hefur bein áhrif á öryggi kerfisins og stöðugan rekstur. Samt, Kapal bilanir eru óhjákvæmilegar vegna umhverfisþátta, Vélræn streita, Öring einangrunar, og önnur áhrif. Truflanir eða samskiptatruflanir af völdum þessara bilana leiða til verulegs efnahagstjóns árlega. Þess vegna, Að ná tökum á kerfisbundinni og skilvirkri aðferð til að bera kennsl á og greina snúrubilun er afar mikilvægt.
Sérfræðingateymi kapalkerfis tekur saman þessa handbók byggða á stöðlum frá Alþjóða raftækninefndinni (IEC) og Rafmagns- og rafeindavirkjastofnun (IEEE), ásamt víðtækri reynslu á vettvangi. Það miðar að því að bjóða upp á tæknilega ramma í fullu ferli, frá formati bilana til nákvæmrar viðgerðar, aðstoða tæknifólk við að finna fljótt bilanategundir og stöður, stytta í raun viðgerðartíma, lágmarka tap, og eykur ítarlega áreiðanleika kapalkerfisins.
Til að greina kapalvillur á áhrifaríkan hátt, það er nauðsynlegt að skilja fyrst tegundir bilana og undirliggjandi orsakir þeirra. Mismunandi gerðir bilana sýna mismunandi rafmagnseiginleika og krefjast mismunandi uppgötvunaraðferða.
Kapalvillur eru venjulega flokkaðar út frá viðnámseiginleikum og tengistöðu á bilunarstaðnum:
Einkennandi: Óeðlileg tenging á sér stað á milli fasa, eða á milli fasa og jarðar (eða hlutlaus). Bilunarviðnám er venjulega mjög lágt, nálægt núlli (þekktur sem lágviðnám skammhlaup).
Rafmagns einkenni: Einangrunarviðnám er nálægt núlli, og lykkjuviðnám er óeðlilega lágt.
Birtingarmynd: Getur leitt til hressingar, öryggi að springa, eða skemmdir á búnaði.
Einkennandi: Kapalleiðari er rofinn, koma í veg fyrir straumflæði. Þetta getur verið heilt eða hluta brot í einu, tveir, eða þrír áfangar.
Rafmagns einkenni: Viðnám leiðara er óeðlilega hátt, eða jafnvel óendanlega; einangrunarviðnám getur verið eðlilegt eða skemmt.
Birtingarmynd: Búnaðurinn nær ekki afl, eða samskiptamerkið er rofið.
Einkennandi: Kapalleiðarinn (eða einangrunarlagið eftir bilun) tengist jörðinni. Þetta er ein algengasta gerð kapalbilunar. Byggt á snertiviðnáminu á bilunarpunktinum við jörðu, það er hægt að flokka það sem lágviðnám jarðvegsbrot eða háviðnám jarðvegsbrot.
Rafmagns einkenni: Einangrunarþol lækkar verulega, hugsanlega frá hundruðum MΩ eða jafnvel óendanlegt niður í tugi eða nokkra MΩ, eða jafnvel undir 1kΩ (lágt viðnám) eða yfir 1kΩ (mikil viðnám), stundum að ná hundruðum MΩ (mikil viðnám).
Birtingarmynd: Jarðbilunarvarnarbúnaður virkar, kerfi jarðstraumur eykst óeðlilega, og getur valdið spennubreytingu.
Einkennandi: Bilunarviðnám er hátt, hugsanlega allt frá nokkrum kΩ til nokkurra MΩ. Þetta stafar venjulega af niðurbroti einangrunar, kolsýring, eða bilun að hluta, en hefur ekki enn myndað algjöra lágmótstöðubraut. Mikla viðnámsbilanir eru oft frumstig margra bilana með lágt viðnám og bilana.
Rafmagns einkenni: Einangrunarþol lækkar, en hefur samt ákveðið gildi. Undir háspennu, bilunarpunkturinn getur orðið fyrir blossa eða losun, sem leiðir til óstöðugra viðnámsgilda.
Birtingarmynd: Getur valdið staðbundinni hitun, aukið rafmagnstap, losun að hluta, osfrv. Snemma, það gæti verið engin augljós ytri merki, en það kemur auðveldlega í ljós við þolpróf.
Einkennandi: Undir háspennu, losun á sér stað á yfirborði eða innan einangrunarbúnaðarins, myndar tímabundna eða hléaleiðni. Einangrun getur batnað tímabundið eftir að spennan er fjarlægð.
Rafmagns einkenni: Bilunarviðnám lækkar verulega með vaxandi spennu og eykst þegar spennan er lækkuð eða fjarlægð.
Birtingarmynd: Kerfið gæti fundið fyrir samstundis jarðtengingu eða skammhlaupi, sem veldur verndaraðgerðum, en endurlokun gæti skilað árangri. Greining er krefjandi.
Einkennandi: Bilanaeinkenni koma fram og hverfa með hléum, hugsanlega tengt þáttum eins og hitastigi, rakastig, spennustig, eða vélrænni titringi. Til dæmis, örsmá sprunga getur stækkað við hækkun hitastigs, sem veldur snertingu, og aðskilja þegar hitastigið lækkar.
Rafmagns einkenni: Viðnám og tengistaða bilunarpunktsins eru óstöðug og breytast með ytri aðstæðum.
Birtingarmynd: Kerfisverndartæki starfa með hléum, gerir bilanafanga erfitt og er veruleg áskorun fyrir greiningu.
Kapalvillur eru ekki tilviljunarkenndar; orsakir þeirra eru flóknar og margvíslegar, stafar venjulega af langvarandi eða tímabundinni verkun margra þátta:
Ytri orsakir: Skemmdir af völdum gröfu fyrir slysni, píputjakkbúnaður, o.fl., meðan á framkvæmdum stendur; tjón vegna vegagerðar eða starfsemi þriðja aðila; tog- eða þrýstiálag frá grunni eða hreyfingu jarðvegs; dýr (T.d., rottur, termíta) nagandi í slíðrinu.
Innri orsakir: Of mikil beygja eða togspenna við uppsetningu; léleg uppsetningargæði eða áhrif utanaðkomandi krafts á fylgihluti kapalanna (T.d., liðum, uppsagnir).
Ætandi efni í jarðvegi, eins og sýrur, basa, og salt,s eyða kapal slíðri og brynja lög; iðnaðarúrgangsvökvar, olíublettir, o.fl., komast í gegnum kapalbygginguna; rafgreiningartæring (sérstaklega á flökkustraumssvæðum).
Langtíma ofhleðsla eða hár umhverfishiti við lagningu veldur hraðari öldrun, hersla, brjóstleysi, eða jafnvel kolsýring á kapaleinangrun og slíðurefnum, sem leiðir til taps á einangrunargetu. Léleg hitaleiðni (T.d., þétt pakkaðir snúrur, ófullnægjandi loftræsting) eykur varma öldrun.
Skemmdir á kapalslíðrinu, léleg þétting á liðum, eða rakainngangur inn í endalokin gerir vatni kleift að komast inn í kapalinn. Undir virkni rafsviðsins, raki myndar Vatnstré, smásæjar niðurbrotsrásir í einangrunarefninu, sem draga verulega úr rafmagnsstyrk og leiða að lokum til niðurbrots (Rafmagnstré).
Ofspenna: Yfirspennuboð af völdum eldinga, skiptiaðgerðir, ómun, o.fl., getur farið yfir getu kapaleinangrunarinnar, sem leiðir til bilunar í einangrun.
Rafsviðsstyrkur: Hönnunar- eða uppsetningargalla í fylgihlutir fyrir kapal (liðum, uppsagnir) leiða til ójafnrar dreifingar rafsviðs, skapa of háan rafsviðsstyrk í heimabyggð, hraðar niðurbroti einangrunar, og útskrift að hluta.
Útskrift að hluta (PD): Þegar örlítið tóm, óhreinindi, raka, eða aðrir gallar eru innan, á yfirborðinu, eða við tengi einangrunarefnisins, losun að hluta getur átt sér stað undir rekstrarspennu, losa orku, eyðir smám saman einangrunarefnið, mynda losunarrásir, og leiðir að lokum til sundurliðunar einangrunar.
Óhreinindi, tómarúm, eða aðskotaefni í einangrunarefninu við framleiðslu á kapalhluta; óviðeigandi útpressunarferli sem leiðir til ójafnrar einangrunarþykktar eða örsprungna; gróft yfirborð eða útskot á málmhlífum eða hálfleiðandi lögum.
Gæðavandamál með efni fyrir fylgihluti fyrir kapal (liðum, uppsagnir) eða ósanngjörn burðarvirki.
Óviðeigandi kapallagning (of lítill beygjuradíus, of mikil togspenna, nálægð við hita eða ætandi uppsprettur); óstöðluð framleiðsluferli kapalloka (ónákvæmar strípunarstærðir, óviðeigandi meðhöndlun hálfleiðandi lags, léleg þétting, röng uppsetning álagskeilu); notkun á óhæfu fyllingarefni.
Að skilja þessar bilanategundir og orsakir er grundvallaratriði fyrir árangursríka bilanagreiningu og mótun fyrirbyggjandi aðferða.
Bilunargreining á snúru er skref fyrir skref ferli, venjulega þar með talið bilanamat, fyrirfram staðsetningu, nákvæm bilunarstaðsetning, og ákvarða staðsetningu bilunar á jörðu niðri. Mismunandi verkfæri og tækni þarf fyrir hvert stig.
Eftir að hafa staðfest hugsanlega snúrubilun, Fyrsta skrefið er að framkvæma grunnmælingar á rafmagnsbreytum til að gera bráðabirgðamat á eðli bilunar.
Tilgangur: Mælir einangrunarviðnám milli kapalleiðara og milli leiðara og hlífðar (eða jörð). Þetta er algengasta og grunnaðferðin til að meta ástand kapaleinangrunar.
Rekstur: Settu á DC prófspennu (venjulega 500V, 1000V, 2500V, 5000V, valin í samræmi við spennustig kapalsins), og skráðu einangrunarviðnámsgildið eftir tiltekinn tíma (T.d., 1 mínútu eða 10 mínútur).
Námsmat: Einangrunarþol verulega lægra en venjuleg gildi eða forskriftarkröfur (T.d., ráðlagða staðla: lágspennustrengir ≥ 100 MΩ/km, 10kV snúrur ≥ 1000 MΩ/km) gefur til kynna mögulega niðurbrot á einangrun eða jarðtengingu. Ef viðnámsgildið er nálægt núlli, það gefur til kynna lágviðnám jarðtengingar eða skammhlaups.
Tilgangur: Mælir DC viðnám leiðara, athugar samfellu (opið hringrás), og mælir milli-fasa eða fasa-til-jörð viðnám (hentugur fyrir lágspennu eða aðstæður með lágt bilunarviðnám).
Rekstur: Notaðu viðnámssviðið til að mæla viðnámið yfir leiðarendana til að ákvarða hvort það sé opið hringrás; mæla millifasa eða fasa við jörð viðnám til að ákvarða hvort það sé skammhlaup eða lágviðnám jarðtengingar.
Námsmat: Óendanlegt leiðaraviðnám gefur til kynna opna hringrás; millifasa eða fasa við jörð viðnám nálægt núlli gefur til kynna skammhlaup eða lágviðnám jarðtengingar.
Tilgangur: Notað til að ákvarða nákvæma leið kapla í ósýnilegum lagningaratburðum eins og neðanjarðar beinni greftrun. Sérstaklega mikilvægt í bilanagreiningarstigi.
Meginregla: Merki með ákveðinni tíðni er sett á kapalinn, og móttakari skynjar framkallað rafsegulsvið til að rekja kapalleiðina.
Fyrirmyndir: Algengar gerðir eru RD8000, vLocPro, osfrv.
Grunnpróf geta aðeins ákvarðað bilunartegundina, ekki nákvæm staðsetning. Nákvæm bilunartækni miðar að því að mæla fjarlægðina milli prófunarenda og bilunarpunkts.
Meginregla: Hratt hækkandi spennupúls er sprautað inn í kapalinn og breiðist út eftir honum. Þegar púlsinn lendir í ósamræmi við viðnám (eins og bilunarpunktur, samskeyti, uppsögn, eða opinn enda), hluti eða allur púlsinn endurkastast aftur. Með því að mæla tímabilið á milli sendra og endurkastaðra púlsa, og þekkja útbreiðsluhraða merksins í kapalnum (útbreiðsluhraði, Vp), bilunarfjarlægð er hægt að reikna út: Fjarlægð = (Tímamunur / 2) * Vp.
Viðeigandi sviðsmyndir: Frábært til að staðsetja opnar rafrásir og skammhlaup með lágt viðnám. Endurspeglað merki eru skýr og auðvelt að túlka.
Takmarkanir: Fyrir galla með mikla viðnám (sérstaklega mjög mikil viðnám), púlsorkan getur verið deyfð eða frásogast á bilunarpunktinum, sem veldur veikum eða brengluðum endurvarpsmerkjum, draga úr staðsetningarnákvæmni eða jafnvel gera staðsetningu ómögulega.
Nákvæmni: Almennt hátt, getur náð ±0,5% eða jafnvel hærra (fer eftir frammistöðu búnaðar, nákvæmni þekktra Vp, og reynslu rekstraraðila). VP þarf að kvarða með því að prófa þekkta lengd heilbrigðs kapalhluta.
Meginregla: Notar meginregluna um klassísku Wheatstone brúina. Heilbrigður kapalhluti eða heilbrigður fasi úr gallaða kapalnum er notaður til að smíða brúarhringrás. Þegar brúin er í jafnvægi, bilunarpunktsfjarlægðin er reiknuð út frá viðnámshlutfalli kapalleiðara. Algenga Murray Loop brúin er hentug fyrir einfasa jarðtengingu eða fasa-til-fasa skammhlaup.
Kostur: Sérstaklega hentugur fyrir jarðgalla með mikla viðnám (jafnvel allt að nokkrum MΩ), sem er veikleiki fyrir TDR. Meginreglan er byggð á DC viðnámsmælingu, óbreytt af endurspegluðum merkjadeyfingu.
Aðgerðarpunktar: Krefst að minnsta kosti einn heilbrigðan leiðara sem afturleið; krefst nákvæmrar mælingar á heildarfjölda lengd snúru og leiðaraviðnám; krefst notkun háspennurafalls (eins og DC standast prófunarbúnað) to “condition” or “burn” the insulation near the high resistance fault point to lower the fault point resistance, auðvelda brúarmælingu eða síðari hljóð-segulfræðilega staðsetningu. Brunaspennan er oft há, eins og 8kV, 15KV, eða jafnvel hærra, og rekstur verður að vera mjög varkár og fylgja öryggisreglum.
Meginregla: Þessar aðferðir eru endurbætur á TDR til að staðsetja mikla viðnám bilana. Þeir setja háspennupúls á bilaða kapalinn, sem veldur bilun eða blossa yfir við háþolsbilunarpunktinn, mynda straumpúls. Skynjarar fanga þá straumpúlsbylgjuformið sem breiðist út meðfram snúrunni, og greining svipað og TDR er notuð til að staðsetja bilunina með því að greina endurspeglaða bylgjuna.
ÍS: Greinir beint endurspeglaðan straumpúls sem myndast við bilunarpunktinn.
JÁ/ÉG (einnig þekkt sem Arc Reflection Method): Utilizes the arc formed during fault point breakdown to create a low-impedance “short circuit” for the TDR pulse at the fault point, myndar skýrt endurspeglað bylgjuform. Þetta sigrar vandamálið um veikt TDR endurkast í bilunum með mikla viðnám og er eins og er mjög áhrifarík aðferð til að takast á við þá.
Viðeigandi sviðsmyndir: Nákvæm forstaðsetning á jarðgöllum með mikilli viðnám og bilun í yfirfalli.
Búnaður: Venjulega samþætt í faglegum kapalbilunarstaðsetningum, sem krefst samhæfingar við háspennugjafa (háspennubúnaður í snúrubilunarprófunarbíl).
Forstaðsetningartækni gefur bilunarfjarlægð, en raunverulegur bilunarpunktur getur verið á litlu svæði. Bilunarpunktagreining notar ytri aðferðir byggðar á forstaðsetningarniðurstöðu til að ákvarða nákvæmlega staðsetningu bilunar á jörðu niðri.
Meginregla: Háspennubylgja (með því að nota háspennugjafa) er sett á bilaða kapalinn. Þegar bilunarpunkturinn bilar og losnar, það framleiðir hljóð (þrýstibylgja) og rafsegulmerki. Rekstraraðili notar hljóð-segulsamstilltan móttakara til að hlusta á hljóðið í gegnum heyrnartól og taka á móti rafsegulmerkinu í gegnum virkjunarspólu. Vegna verulegs munar á útbreiðsluhraða milli hljóðs og rafsegulbylgna, búnaðurinn getur ákvarðað hvort hljóð og rafsegulmerkið komi frá sama stað og hvort hljóðið sé seint eftir rafsegulmerkinu (rafsegulbylgjuhraði er nálægt ljóshraða, hljóðbylgjuhraði er mun hægari), gefur þannig til kynna stefnu og staðsetningu bilunarpunktsins. Hljóðmerkið er sterkast beint fyrir ofan bilunarpunktinn.
Viðeigandi sviðsmyndir: Ýmsar tegundir bilana við losun bilana (jörð, skammhlaup, blossi yfir), sérstaklega áhrifarík fyrir neðanjarðar beint niðurgrafna strengi.
Aðgerðarpunktar: Umhverfis bakgrunnshljóð getur haft áhrif á hlustun; aðlaga þarf bylgjuorkuna til að valda stöðugri losun á bilunarstaðnum án þess að skemma heilbrigða hluta kapalsins; rekstraraðili þarf reynslu til að greina bilunarhljóð frá öðrum hávaða.
Meginregla: Jafnstraums- eða lágtíðni AC-spenna er sett á jarðtengda snúru, sem veldur því að straumur lekur í jörðina á misgengispunktinum. Þetta skapar spennustigssvið umhverfis bilunarpunktinn. Tveir nemar eru settir í jörðina og tengdir við hánæma spennumæli, og færðist eftir kapalbrautinni. Beint fyrir ofan bilunarpunktinn, spennumunurinn mun snúa við pólun.
Viðeigandi sviðsmyndir: Lítil eða miðlungs viðnám jarðtengingar, sérstaklega gagnlegt fyrir bilunarpunkta sem gefa ekki skýrt úthljóð.
Aðgerðarpunktar: Verulega fyrir áhrifum af raka og einsleitni jarðvegs; krefst nægilegrar prófunarspennu og straums; innsetningardýpt og bil á rannsaka hefur áhrif á nákvæmni.
Meginregla: Hljóðtíðni eða ákveðin tíðni straummerki er sett á bilaða snúruna. Ef bilunin er skammhlaup eða lágviðnám jarðtengingar, straumurinn myndar lykkju á bilunarpunktinum; ef það er opin hringrás, straumurinn stöðvast við brotið. Straumklemma eða segulsviðsskynjari er notaður til að greina straum- eða segulsviðsstyrk meðfram kapalbrautinni. Eftir skammhlaup eða lágt viðnám jarðtengingar, straumurinn mun minnka verulega eða hverfa (lágmarksstraumur), eða segulsviðið breytist. Fyrir opinn hringrás punkt, straumurinn er eðlilegur, og á eftir punktinum, straumurinn er núll.
Viðeigandi sviðsmyndir: Skammhlaup með lágt viðnám, jarðgalla, eða bilanir í opnum hringrásum. Einnig oft notað í tengslum við leiðarmerki til að staðfesta slóðina.
Þessar aðferðir eru fyrst og fremst notaðar til að meta heildarheilbrigði kapaleinangrunar og greina hugsanlega galla. Þau falla undir forvarnarviðhald eða greining á mikilli mótstöðu/bilun á frumstigi.
Meginregla: Gallar í einangrunarefninu (eins og tómarúm, óhreinindi) valda hluta afhleðslu undir áhrifum rafsviðs, mynda rafpúlsa, rafsegulbylgjur, hljóðbylgjur, ljós, og efnafræðilegar aukaafurðir. PD skynjarar fanga þessi merki til að meta umfang niðurbrots einangrunar og tegund galla.
Tæknilegar breytur: Næmni er venjulega mæld í picoculombs (pC), fær um að greina mjög veik losunarmerki (T.d., 1 pC).
Rafmagnsaðferð: Greinir straumpúlsa sem myndast við útskrift (T.d., í gegnum HFCT skynjara á jörðu niðri, eða með því að mæla rafrýmd tengd merki). Gildir fyrir próf á netinu eða utan nets.
Hljóðræn aðferð: Greinir úthljóðsbylgjur sem myndast við útskrift (T.d., í gegnum snerti- eða lofttengda skynjara). Hentar til að prófa fylgihluti fyrir kapal.
Ofurhá tíðni (UHF) Aðferð: Greinir UHF rafsegulbylgjur (300 MHz – 3 GHz) myndast við losun. Býður upp á sterkt truflunarónæmi, almennt notað fyrir GIS, spennar, o.fl., og er einnig hægt að nota fyrir kapallok.
Tímabundin jarðspenna (TEV) Aðferð: Greinir tímabundna spennu við jörð sem er tengd við málmhylki rofabúnaðar, o.fl., frá innri PD.
Tilgangur: Greinir snemma einangrunargalla í snúrum og fylgihlutum þeirra (T.d., tóm í liðum, raka komist inn í endalok, vatnstré/rafmagnstré í kapalbol). Það er lykiltækni fyrir forspárviðhald.
Meginregla: Mælir snertil á raftapshorni kapaleinangrunarefnisins undir AC spennu. Rafmagnstap táknar getu einangrunarefnisins til að breyta raforku í hita. Heilbrigð einangrunarefni hafa lítið tap, lágt tanδ gildi, og gildið breytist lítið með vaxandi spennu. Inngangur raka, öldrun, eða tilvist vatnstrjáa og annarra galla í einangruninni mun valda því að tanδ gildið hækkar og eykst hratt með hækkandi spennu.
Tilgangur: Metur heildarstig raka sem kemst inn eða útbreidd öldrun í einangrun kapalsins. Oft framkvæmt í tengslum við AC eða VLF standast próf.
Tilgangur: Staðfestir getu kapalsins til að standast ákveðna ofspennu án þess að einangrun bili. Það afhjúpar í raun galla sem aðeins koma fram við háspennu.
Aðferðir:
DC Standast: Hefðbundin aðferð, en DC spenna getur safnað rýmishleðslu í XLPE og öðrum útpressuðum einangrun, hugsanlega skaða heilbrigða snúrur. Það er smám saman skipt út fyrir VLF.
AC Standast: líkir betur eftir raunverulegum rekstrarskilyrðum kapals, en prófunarbúnaður er stór og krefst mikillar orku.
Mjög lág tíðni (VLF) AC Standast (0.1 Hz): Mikið notað í dag til að þola prófun á XLPE og öðrum pressuðum einangrunarkaplum. Búnaður er flytjanlegur, krefst lítillar orku, og veldur ekki geimhleðslusöfnun. Oft ásamt tanδ og PD mælingum.
Í næstu grein, við munum útskýra bilanaleit með snúru í mismunandi tilfellum með sérstökum tilvikum. Fylgdu ZMS CABLE FR til að læra meira um snúrur.
Eins og endurnýjanleg orka heldur áfram að fá skriðþunga, its future will be shaped not just by…
I. Inngangur Í heimi sem stendur frammi fyrir tvíþættum áskorunum loftslagsbreytinga og eyðingar auðlinda,…
3. Hvernig á að velja réttan snúru fyrir landbúnaðarumsóknir 3.1 Select Cable Type Based…
Drifið áfram af alþjóðlegri bylgju nútímavæðingar landbúnaðar, agricultural production is rapidly transforming from traditional…
Þegar alþjóðlegur námuiðnaður heldur áfram að stækka, mining cables have emerged as the critical…
INNGANGUR: Mikilvægi rafmagnsverkfræði og hlutverk ZMS kapals rafmagnsverkfræði, as…