1. Giới thiệu: Tầm quan trọng của việc chẩn đoán lỗi cáp
Trong xã hội hiện đại, cáp đóng vai trò là vật mang điện cốt lõi, viễn thông, và các lĩnh vực công nghiệp, với độ tin cậy của chúng ảnh hưởng trực tiếp đến sự an toàn của hệ thống và hoạt động ổn định. Tuy nhiên, Lỗi cáp là không thể tránh khỏi do yếu tố môi trường, căng thẳng cơ học, lão hóa cách nhiệt, và những ảnh hưởng khác. Mất điện hoặc gián đoạn liên lạc do những lỗi này gây ra gây ra thiệt hại kinh tế đáng kể hàng năm. Vì thế, nắm vững các kỹ thuật chẩn đoán và xác định lỗi cáp có hệ thống và hiệu quả là cực kỳ quan trọng.
Nhóm chuyên gia về hệ thống cáp biên soạn hướng dẫn này dựa trên các tiêu chuẩn của Ủy ban kỹ thuật điện quốc tế (IEC) và Viện Kỹ sư Điện - Điện tử (IEEE), kết hợp với kinh nghiệm thực tế sâu rộng. Nó nhằm mục đích cung cấp một khung kỹ thuật toàn bộ quá trình, từ đánh giá trước lỗi đến sửa chữa chính xác, hỗ trợ nhân viên kỹ thuật xác định nhanh chóng các loại và vị trí lỗi, rút ngắn thời gian sửa chữa một cách hiệu quả, giảm thiểu tổn thất, và nâng cao toàn diện độ tin cậy của hệ thống cáp.
2. Phân loại lỗi cáp, Đặc trưng, và nguyên nhân cơ bản
Để chẩn đoán lỗi cáp hiệu quả, điều cần thiết trước tiên là phải hiểu các loại lỗi và nguyên nhân cơ bản của chúng.. Các loại lỗi khác nhau thể hiện các đặc tính điện khác nhau và yêu cầu các chiến lược phát hiện khác nhau.
2.1 Các loại lỗi phổ biến và đặc tính điện của chúng
Các lỗi cáp thường được phân loại dựa trên đặc tính điện trở và trạng thái kết nối tại điểm lỗi:
Lỗi ngắn mạch:
đặc trưng: Xảy ra kết nối bất thường giữa các pha, hoặc giữa một pha và mặt đất (hoặc trung tính). Điện trở điểm lỗi thường rất thấp, gần bằng không (được gọi là ngắn mạch điện trở thấp).
Đặc tính điện: Điện trở cách điện gần bằng 0, và điện trở vòng lặp thấp bất thường.
biểu hiện: Có thể dẫn đến vấp ngã, cầu chì thổi, hoặc hư hỏng thiết bị.
Lỗi mạch hở:
đặc trưng: Dây dẫn cáp bị gián đoạn, ngăn chặn dòng chảy hiện tại. Đây có thể là sự gián đoạn hoàn toàn hoặc một phần trong một, hai, hoặc ba giai đoạn.
Đặc tính điện: Điện trở dây dẫn cao bất thường, hoặc thậm chí là vô hạn; điện trở cách điện có thể bình thường hoặc bị hư hỏng.
biểu hiện: Thiết bị không nhận được nguồn điện, hoặc tín hiệu liên lạc bị gián đoạn.
Lỗi chạm đất:
đặc trưng: Dây dẫn cáp (hoặc lớp cách nhiệt sau sự cố) kết nối với trái đất. Đây là một trong những loại lỗi cáp thường gặp nhất. Dựa vào điện trở tiếp xúc tại điểm sự cố với đất, nó có thể được phân loại là Lỗi nối đất có điện trở thấp hoặc Lỗi nối đất có điện trở cao.
Đặc tính điện: Điện trở cách điện giảm đáng kể, có khả năng từ hàng trăm MΩ hoặc thậm chí vô cùng xuống hàng chục hoặc vài MΩ, hoặc thậm chí dưới 1kΩ (sức đề kháng thấp) hoặc cao hơn 1kΩ (sức đề kháng cao), đôi khi đạt tới hàng trăm MΩ (sức đề kháng cao).
biểu hiện: Thiết bị bảo vệ lỗi nối đất hoạt động, dòng điện nối đất của hệ thống tăng bất thường, và có thể gây ra sự thay đổi điện áp.
Lỗi điện trở cao:
đặc trưng: Điện trở điểm lỗi cao, có thể dao động từ vài kΩ đến vài MΩ. Điều này thường là kết quả của sự xuống cấp cách điện, cacbon hóa, hoặc sự cố một phần, nhưng vẫn chưa hình thành được con đường kháng cự thấp hoàn chỉnh. Các sự cố điện trở cao thường là giai đoạn đầu của nhiều sự cố điện trở thấp và sự cố đánh thủng.
Đặc tính điện: Điện trở cách điện giảm, nhưng vẫn có giá trị nhất định. Dưới điện áp cao, điểm lỗi có thể xảy ra hiện tượng phóng điện hoặc phóng điện, dẫn đến giá trị điện trở không ổn định.
biểu hiện: Có thể gây nóng cục bộ, tăng tổn thất điện môi, phóng điện một phần, vân vân. Sớm, có thể không có dấu hiệu bên ngoài rõ ràng, nhưng nó dễ dàng bị phát hiện trong quá trình kiểm tra khả năng chịu đựng.
Lỗi flashover:
đặc trưng: Dưới điện áp cao, sự phóng điện xảy ra trên bề mặt hoặc bên trong chất cách điện, hình thành sự dẫn truyền tạm thời hoặc không liên tục. Hiệu suất cách điện có thể tạm thời phục hồi sau khi ngắt điện áp.
Đặc tính điện: Điện trở điểm sự cố giảm mạnh khi điện áp tăng và tăng khi điện áp giảm hoặc bị loại bỏ.
biểu hiện: Hệ thống có thể gặp sự cố nối đất tức thời hoặc đoản mạch, gây ra hành động bảo vệ, nhưng việc đóng lại có thể thành công. Chẩn đoán là một thách thức.
Lỗi không liên tục:
đặc trưng: Triệu chứng lỗi xuất hiện và biến mất không liên tục, có thể liên quan đến các yếu tố như nhiệt độ, độ ẩm, cấp điện áp, hoặc rung động cơ học. Ví dụ, một vết nứt nhỏ có thể giãn ra khi nhiệt độ tăng, gây liên lạc, và tách ra khi nhiệt độ giảm xuống.
Đặc tính điện: Trạng thái điện trở và kết nối của điểm sự cố không ổn định và thay đổi theo điều kiện bên ngoài.
biểu hiện: Các thiết bị bảo vệ hệ thống hoạt động không liên tục, làm cho việc nắm bắt lỗi trở nên khó khăn và đặt ra thách thức đáng kể cho việc chẩn đoán.
2.2 Phân tích các yếu tố bên trong và bên ngoài dẫn đến lỗi cáp
Lỗi cáp không phải ngẫu nhiên; nguyên nhân của chúng rất phức tạp và đa dạng, thường là kết quả của tác động lâu dài hoặc nhất thời của nhiều yếu tố:
Thiệt hại cơ học:
Nguyên nhân bên ngoài: Sự cố do máy xúc gây ra, thiết bị kích ống, vân vân., trong quá trình xây dựng; thiệt hại từ việc xây dựng đường hoặc hoạt động của bên thứ ba; ứng suất kéo hoặc nén do lún nền hoặc chuyển động của đất; động vật (VÍ DỤ., chuột, mối mọt) gặm nhấm vỏ bọc.
Nguyên nhân bên trong: Lực uốn hoặc kéo quá mức trong quá trình lắp đặt; chất lượng lắp đặt kém hoặc tác động ngoại lực lên phụ kiện cáp (VÍ DỤ., khớp, chấm dứt).
Ăn mòn hóa học:
Chất ăn mòn trong đất, chẳng hạn như axit, chất kiềm, và muối,ăn mòn vỏ cáp và các lớp giáp; chất thải công nghiệp, vết dầu, vân vân., xuyên qua cấu trúc cáp; ăn mòn điện phân (đặc biệt là ở các khu vực dòng chảy lạc).
Lão hóa nhiệt:
Hoạt động quá tải trong thời gian dài hoặc nhiệt độ môi trường cao trong quá trình lắp đặt khiến cho quá trình lão hóa tăng nhanh, cứng lại, sự giòn, hoặc thậm chí cacbon hóa vật liệu cách điện và vỏ bọc cáp, dẫn đến mất hiệu suất cách nhiệt. Tản nhiệt kém (VÍ DỤ., cáp dày đặc, thông gió không đủ) làm trầm trọng thêm sự lão hóa nhiệt.
Độ ẩm xâm nhập và độ ẩm:
Vỏ cáp bị hư hỏng, độ kín của khớp kém, hoặc hơi ẩm xâm nhập vào các đầu cuối cho phép nước xâm nhập vào bên trong cáp. Dưới tác dụng của điện trường, dạng ẩm Cây nước, kênh suy giảm vi mô trong vật liệu cách nhiệt, làm giảm đáng kể độ bền điện môi và cuối cùng dẫn đến sự cố (Cây Điện).
Căng thẳng điện:
Quá điện áp: Xung điện quá áp do sét đánh, hoạt động chuyển mạch, sự cộng hưởng, vân vân., có thể vượt quá khả năng chịu đựng của cách điện cáp, dẫn đến hư hỏng cách điện.
Nồng độ điện trường: Lỗi thiết kế hoặc lắp đặt trong phụ kiện cáp (khớp, chấm dứt) dẫn đến sự phân bố điện trường không đều, tạo ra cường độ điện trường quá cao ở các khu vực địa phương, tăng tốc độ xuống cấp cách điện, và phóng điện cục bộ.
Xả một phần (PD): Khi những khoảng trống nhỏ, tạp chất, Độ ẩm, hoặc các khiếm khuyết khác tồn tại bên trong, trên bề mặt, hoặc tại các bề mặt tiếp xúc của vật liệu cách điện, phóng điện cục bộ có thể xảy ra dưới điện áp hoạt động, giải phóng năng lượng, ăn mòn dần vật liệu cách nhiệt, hình thành kênh xả, và cuối cùng dẫn đến hư hỏng lớp cách điện.
Khiếm khuyết về thiết kế và sản xuất:
Tạp chất, khoảng trống, hoặc vật lạ trong vật liệu cách điện trong quá trình sản xuất thân cáp; quá trình ép đùn không đúng cách dẫn đến độ dày cách nhiệt không đồng đều hoặc các vết nứt nhỏ; bề mặt gồ ghề hoặc nhô ra trên tấm chắn kim loại hoặc lớp bán dẫn.
Vấn đề về chất lượng của vật liệu làm phụ kiện cáp (khớp, chấm dứt) hoặc thiết kế kết cấu không hợp lý.
Lỗi lắp đặt và xây dựng:
Đặt cáp không đúng cách (bán kính uốn quá nhỏ, lực kéo quá mức, gần nguồn nhiệt hoặc nguồn ăn mòn); quy trình chế tạo đầu cuối cáp không chuẩn (kích thước tước không chính xác, xử lý lớp bán dẫn không đúng cách, niêm phong kém, lắp đặt hình nón căng thẳng không chính xác); sử dụng vật liệu san lấp không đủ tiêu chuẩn.
Hiểu được các loại lỗi và nguyên nhân này là nền tảng để chẩn đoán lỗi hiệu quả và xây dựng các chiến lược phòng ngừa..
3. Kỹ thuật và thiết bị cốt lõi chẩn đoán lỗi cáp
Chẩn đoán lỗi cáp là một quá trình từng bước, thường bao gồm đánh giá lỗi, vị trí trước, vị trí lỗi chính xác, và xác định vị trí sự cố trên mặt đất. Cần có các công cụ và kỹ thuật khác nhau cho từng giai đoạn.
3.1 Kiểm tra cơ bản và đánh giá sơ bộ
Sau khi xác nhận lỗi cáp tiềm ẩn, Bước đầu tiên là thực hiện các phép đo thông số điện cơ bản để đánh giá sơ bộ bản chất lỗi.
Megôm kế (Máy đo điện trở cách điện):
Mục đích: Đo điện trở cách điện giữa các dây dẫn cáp và giữa dây dẫn và tấm chắn (hoặc mặt đất). Đây là phương pháp cơ bản và phổ biến nhất để đánh giá tình trạng cách điện của cáp.
Hoạt động: Áp dụng điện áp thử nghiệm DC (thường là 500V, 1000V., 2500V., 5000V., được lựa chọn theo định mức điện áp cáp), và ghi lại giá trị điện trở cách điện sau một thời gian xác định (VÍ DỤ., 1 phút hoặc 10 phút).
Đánh giá: Điện trở cách điện thấp hơn đáng kể so với giá trị bình thường hoặc yêu cầu kỹ thuật (VÍ DỤ., tiêu chuẩn khuyến nghị: cáp hạ thế ≥ 100 MΩ/km, 10cáp kV ≥ 1000 MΩ/km) cho biết khả năng cách điện bị suy giảm hoặc lỗi nối đất. Nếu giá trị điện trở gần bằng 0, nó chỉ ra lỗi nối đất điện trở thấp hoặc đoản mạch.
Đồng hồ vạn năng:
Mục đích: Đo điện trở DC dây dẫn, kiểm tra tính liên tục (hở mạch), và đo điện trở giữa các pha hoặc pha với đất (thích hợp cho điện áp thấp hoặc các tình huống có điện trở điểm lỗi thấp).
Hoạt động: Sử dụng phạm vi điện trở để đo điện trở trên các đầu dây dẫn để xác định xem đó có phải là mạch hở không; đo điện trở giữa các pha hoặc giữa các pha với đất để xác định xem đó là lỗi ngắn mạch hay điện trở thấp.
Đánh giá: Điện trở dây dẫn vô hạn cho biết mạch hở; Điện trở giữa các pha hoặc pha với đất gần bằng 0 cho thấy lỗi nối đất ngắn mạch hoặc điện trở thấp.
Công cụ theo dõi tuyến cáp:
Mục đích: Được sử dụng để xác định tuyến cáp chính xác trong các tình huống đặt vô hình như chôn trực tiếp dưới lòng đất. Đặc biệt quan trọng trong giai đoạn xác định lỗi.
Nguyên tắc: Một tín hiệu có tần số cụ thể được đưa vào cáp, và một máy thu phát hiện trường điện từ cảm ứng để theo dõi đường dẫn cáp.
Người mẫu: Các mô hình phổ biến bao gồm RD8000, vLocPro, vân vân.
3.2 Kỹ thuật định vị lỗi chính xác
Các thử nghiệm cơ bản chỉ có thể xác định loại lỗi, không phải là vị trí chính xác. Kỹ thuật định vị lỗi chính xác nhằm mục đích đo khoảng cách giữa đầu kiểm tra và điểm lỗi.
3.2.1 Phép đo phản xạ miền thời gian (TDR)
Nguyên tắc: Một xung điện áp tăng nhanh được đưa vào cáp và truyền dọc theo nó. Khi xung gặp trở kháng không phù hợp (chẳng hạn như một điểm lỗi, chung, chấm dứt, hoặc kết thúc mở), một phần hoặc toàn bộ xung bị phản xạ trở lại. Bằng cách đo khoảng thời gian giữa xung truyền và xung phản xạ, và biết tốc độ truyền của tín hiệu trong cáp (tốc độ lan truyền, Vp), khoảng cách lỗi có thể được tính toán: Khoảng cách = (Chênh lệch thời gian / 2) * Vp.
Kịch bản áp dụng: Tuyệt vời để xác định vị trí mạch hở và mạch ngắn điện trở thấp. Tín hiệu phản xạ rõ ràng và dễ hiểu.
Hạn chế: Đối với các sự cố có điện trở cao (Đặc biệt sức đề kháng rất cao), năng lượng xung có thể bị suy giảm hoặc bị hấp thụ tại điểm lỗi, dẫn đến tín hiệu phản xạ yếu hoặc bị méo, giảm độ chính xác của vị trí hoặc thậm chí khiến vị trí không thể thực hiện được.
Sự chính xác: Nói chung là cao, có thể đạt tới ± 0,5% hoặc thậm chí cao hơn (tùy thuộc vào hiệu suất thiết bị, độ chính xác của Vp đã biết, và kinh nghiệm điều hành). VP cần được hiệu chỉnh bằng cách kiểm tra độ dài đã biết của đoạn cáp khỏe mạnh.
3.2.2 Phương pháp cầu cao thế (Vòng lặp Murray, Phương pháp cầu)
Nguyên tắc: Sử dụng nguyên lý của cầu Wheatstone cổ điển. Đoạn cáp khỏe hoặc pha khỏe từ cáp bị lỗi được sử dụng để xây dựng mạch cầu. Khi cây cầu cân bằng, khoảng cách điểm lỗi được tính toán dựa trên tỉ số điện trở của dây dẫn cáp. Cầu Murray Loop thường được sử dụng phù hợp với sự cố chạm đất một pha hoặc ngắn mạch giữa các pha.
Lợi thế: Đặc biệt thích hợp cho các lỗi nối đất có điện trở cao (thậm chí lên đến vài MΩ), đó là điểm yếu của TDR. Nguyên lý dựa trên phép đo điện trở DC, không bị ảnh hưởng bởi sự suy giảm tín hiệu phản ánh.
Điểm hoạt động: Yêu cầu ít nhất một dây dẫn khỏe mạnh làm đường trở về; yêu cầu đo lường chính xác tổng chiều dài cáp và điện trở dây dẫn; yêu cầu sử dụng Máy phát điện cao áp (chẳng hạn như thiết bị kiểm tra khả năng chịu đựng DC) ĐẾN “tình trạng” hoặc “đốt cháy” cách điện gần điểm lỗi điện trở cao để giảm điện trở điểm lỗi, tạo điều kiện thuận lợi cho việc đo cầu hoặc vị trí âm-từ tiếp theo. Điện áp đốt thường cao, chẳng hạn như 8kV, 15KV, hoặc thậm chí cao hơn, và vận hành phải cực kỳ thận trọng và tuân thủ các quy định an toàn.
3.2.3 Phương pháp dòng điện xung (ĐÁ) và phương pháp xung thứ cấp (CÓ/TÔI)
Nguyên tắc: Những phương pháp này là những cải tiến về TDR để xác định các lỗi có điện trở cao. Họ áp một xung điện áp cao vào sợi cáp bị lỗi, gây ra sự cố hoặc phóng điện tại điểm sự cố có điện trở cao, tạo ra xung hiện tại. Sau đó, các cảm biến sẽ ghi lại dạng sóng xung hiện tại truyền dọc theo cáp, và phân tích tương tự như TDR được sử dụng để xác định vị trí lỗi bằng cách phân tích sóng phản xạ.
ĐÁ: Phân tích trực tiếp xung dòng phản xạ được tạo ra tại điểm lỗi.
CÓ/TÔI (còn được gọi là Phương pháp phản xạ hồ quang): Sử dụng hồ quang được hình thành trong quá trình đánh thủng điểm lỗi để tạo ra trở kháng thấp “ngắn mạch” cho xung TDR tại điểm lỗi, tạo ra dạng sóng phản xạ rõ ràng. Điều này khắc phục được vấn đề phản xạ TDR yếu trong các sự cố điện trở cao và hiện là một phương pháp rất hiệu quả để xử lý chúng..
Kịch bản áp dụng: Định vị trước chính xác các sự cố chạm đất có điện trở cao và sự cố phóng điện.
Thiết bị: Thường được tích hợp vào bộ định vị lỗi cáp chuyên nghiệp, cần phối hợp với máy phát điện áp cao (thiết bị điện áp cao trong xe thử nghiệm sự cố cáp).
3.2.4 Xác định điểm lỗi
Kỹ thuật định vị trước cung cấp khoảng cách lỗi, nhưng điểm lỗi thực tế có thể nằm trong một khu vực nhỏ. Xác định điểm sự cố sử dụng các phương pháp bên ngoài dựa trên kết quả định vị trước để xác định chính xác vị trí sự cố trên mặt đất.
Phương pháp âm-từ:
Nguyên tắc: Xung đột điện áp cao (sử dụng máy phát điện áp cao) được áp dụng cho cáp bị lỗi. Khi điểm lỗi bị hỏng và phóng điện, nó tạo ra âm thanh (sóng áp lực) và tín hiệu điện từ. Người vận hành sử dụng Bộ thu đồng bộ âm-từ để nghe âm thanh qua tai nghe và nhận tín hiệu điện từ qua cuộn dây cảm ứng. Do sự khác biệt đáng kể về tốc độ truyền giữa sóng âm và sóng điện từ, thiết bị có thể xác định xem âm thanh và tín hiệu điện từ có bắt nguồn từ cùng một vị trí hay không và liệu âm thanh có trễ hơn tín hiệu điện từ hay không (tốc độ sóng điện từ gần bằng tốc độ ánh sáng, tốc độ sóng âm chậm hơn nhiều), do đó chỉ ra hướng và vị trí của điểm lỗi. Tín hiệu âm thanh mạnh nhất ngay trên điểm lỗi.
Kịch bản áp dụng: Các loại lỗi xả sự cố (đất, ngắn mạch, chớp nhoáng), Đặc biệt hiệu quả đối với cáp chôn trực tiếp dưới lòng đất.
Điểm hoạt động: Tiếng ồn xung quanh có thể ảnh hưởng đến khả năng nghe; năng lượng đột biến cần được điều chỉnh để gây ra sự phóng điện liên tục tại điểm sự cố mà không làm hỏng các bộ phận khỏe mạnh của cáp; người vận hành cần có kinh nghiệm để phân biệt âm thanh phóng điện do lỗi với các tiếng ồn khác.
Phương pháp điện áp bước:
Nguyên tắc: Điện áp DC hoặc AC tần số thấp được cấp vào cáp nối đất, làm cho dòng điện rò rỉ vào đất tại điểm sự cố. Điều này tạo ra một trường gradient điện áp xung quanh điểm lỗi. Hai đầu dò được cắm xuống đất và nối với vôn kế có độ nhạy cao, và di chuyển dọc theo đường cáp. Ngay phía trên điểm lỗi, sự chênh lệch điện áp sẽ đảo ngược cực.
Kịch bản áp dụng: Lỗi chạm đất điện trở thấp hoặc trung bình, đặc biệt hữu ích cho các điểm lỗi không tạo ra âm thanh phóng điện rõ ràng.
Điểm hoạt động: Bị ảnh hưởng đáng kể bởi độ ẩm và độ đồng đều của đất; yêu cầu đủ điện áp và dòng điện thử nghiệm; độ sâu chèn đầu dò và khoảng cách ảnh hưởng đến độ chính xác.
Hiện tại tối thiểu / Phương pháp từ trường tối đa:
Nguyên tắc: Một tần số âm thanh hoặc tín hiệu dòng điện có tần số cụ thể được đưa vào cáp bị lỗi. Nếu lỗi là do đoản mạch hoặc lỗi nối đất điện trở thấp, dòng điện tạo thành một vòng lặp tại điểm sự cố; nếu đó là một mạch hở, dòng điện dừng ở điểm dừng. Kẹp dòng điện hoặc cảm biến từ trường được sử dụng để phát hiện cường độ dòng điện hoặc từ trường dọc theo đường cáp. Sau khi xảy ra đoản mạch hoặc điểm chạm đất có điện trở thấp, dòng điện sẽ giảm đáng kể hoặc biến mất (dòng điện tối thiểu), hoặc từ trường sẽ thay đổi. Trước điểm hở mạch, hiện tại là bình thường, và sau điểm, hiện tại bằng không.
Kịch bản áp dụng: Ngắn mạch điện trở thấp, lỗi nối đất, hoặc lỗi mạch hở. Cũng thường được sử dụng kết hợp với công cụ theo dõi lộ trình để xác nhận đường dẫn.
3.3 Kỹ thuật đánh giá trạng thái cách điện và cảnh báo sớm
Những kỹ thuật này chủ yếu được sử dụng để đánh giá tình trạng tổng thể của lớp cách điện cáp và phát hiện các khuyết tật tiềm ẩn.. Chúng thuộc danh mục bảo trì phòng ngừa hoặc chẩn đoán điện trở cao/lỗi ở giai đoạn đầu.
Xả một phần (PD) Phát hiện:
Nguyên tắc: Khuyết tật ở vật liệu cách nhiệt (chẳng hạn như khoảng trống, tạp chất) gây phóng điện cục bộ dưới tác dụng của điện trường, tạo ra xung điện, sóng điện từ, sóng âm, ánh sáng, và các sản phẩm phụ hóa học. Máy dò PD thu thập các tín hiệu này để đánh giá mức độ suy giảm chất cách điện và loại khuyết tật.
Thông số kỹ thuật: Độ nhạy thường được đo bằng picoculông (máy tính), có khả năng phát hiện tín hiệu phóng điện rất yếu (VÍ DỤ., 1 máy tính).
phương pháp:
Phương pháp điện: Phát hiện các xung hiện tại được tạo ra bởi sự phóng điện (VÍ DỤ., thông qua các cảm biến HFCT của máy biến dòng điện tần số cao trên dây dẫn mặt đất, hoặc bằng cách đo các tín hiệu ghép điện dung). Áp dụng cho thử nghiệm trực tuyến hoặc ngoại tuyến.
Phương pháp âm thanh: Phát hiện sóng siêu âm được tạo ra bởi sự phóng điện (VÍ DỤ., thông qua cảm biến tiếp xúc hoặc kết hợp không khí). Thích hợp để thử nghiệm các phụ kiện cáp.
Tần số cực cao (UHF) Phương pháp: Phát hiện sóng điện từ UHF (300 MHz – 3 GHz) được tạo ra bởi sự phóng điện. Cung cấp khả năng chống nhiễu mạnh mẽ, thường được sử dụng cho GIS, máy biến áp, vân vân., và cũng có thể được sử dụng để kết thúc cáp.
Điện áp đất thoáng qua (TEV) Phương pháp: Phát hiện điện áp nhất thời được nối đất vào vỏ kim loại của thiết bị đóng cắt, vân vân., từ PD nội bộ.
Mục đích: Phát hiện sớm các khuyết tật cách điện trong cáp và các phụ kiện của chúng (VÍ DỤ., khoảng trống trong khớp, hơi ẩm xâm nhập vào các đầu cuối, cây nước/cây điện trong thân cáp). Đây là một công nghệ quan trọng để bảo trì dự đoán.
Mất điện môi (Vì vậy, Delta, tgδ) Bài kiểm tra:
Nguyên tắc: Đo tiếp tuyến của góc tổn thất điện môi của vật liệu cách điện cáp dưới điện áp xoay chiều. Tổn thất điện môi thể hiện khả năng của vật liệu cách nhiệt chuyển đổi năng lượng điện thành nhiệt. Vật liệu cách nhiệt tốt cho sức khỏe có tổn thất thấp, giá trị tanδ thấp, và giá trị thay đổi ít khi tăng điện áp. Độ ẩm xâm nhập, lão hóa, hoặc sự xuất hiện của cây nước và các khuyết tật khác trên lớp cách điện sẽ khiến giá trị tanδ tăng và tăng nhanh khi điện áp tăng.
Mục đích: Đánh giá mức độ tổng thể của sự xâm nhập của hơi ẩm hoặc sự lão hóa lan rộng trong lớp cách điện của cáp. Thường được thực hiện kết hợp với thử nghiệm khả năng chịu đựng AC hoặc VLF.
Chịu được thử nghiệm:
Mục đích: Xác minh khả năng chịu được mức quá điện áp nhất định của cáp mà không làm hỏng cách điện. Nó bộc lộ hiệu quả các khuyết điểm chỉ biểu hiện dưới điện áp cao.
phương pháp:
DC chịu được: Một phương pháp truyền thống, nhưng điện áp DC có thể tích lũy điện tích không gian trong XLPE và các vật liệu cách điện dạng đùn khác, có khả năng làm hỏng cáp khỏe mạnh. Nó đang dần được thay thế bởi VLF.
AC chịu được: Mô phỏng chặt chẽ hơn các điều kiện vận hành cáp thực tế, nhưng thiết bị thử nghiệm lớn và đòi hỏi năng lượng cao.
Tần số rất thấp (VLF) AC chịu được (0.1 Hz): Ngày nay được sử dụng rộng rãi để thử nghiệm khả năng chịu đựng của XLPE và các loại cáp cách điện dạng đùn khác. Thiết bị có thể mang theo được, đòi hỏi năng lượng thấp, và không gây tích tụ điện tích không gian. Thường kết hợp với phép đo tanδ và PD.
Trong bài viết tiếp theo, chúng tôi sẽ giải thích cách khắc phục sự cố cáp trong các tình huống khác nhau với các trường hợp cụ thể. Theo dõi ZMS CABLE FR để tìm hiểu thêm về các loại cáp.
