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路灯线路短路、断路故障的排查浅析

放大字体  缩小字体 发布日期:2012-05-30  来源: 山西省晋城市市政工程总公司路灯处(048000)  作者: 王旭东  浏览次数:7432
核心提示:路灯多采用高压钠灯光源,加电容做功率因数补偿,普通情况下仍呈感性,是典型的均匀分布负荷,在采用三相四线制供电并加专用接地保护线的背景下,本文对路灯线路短路、路故障点的排查方法进行简单总结。
   摘 要:路灯多采用高压钠灯光源,加电容做功率因数补偿,普通情况下仍呈感性,是典型的均匀分布负荷,在采用三相四线制供电并加专用接地保护线的背景下,本文对路灯线路短路、路故障点的排查方法进行简单总结。

    关键词:路灯线路 断路故障 排查浅析

    一、路灯线路短路故障点的快速排查

    路灯运行中容易在灯杆、灯头内等部位发生短路。路灯线路长,检查井、路灯也多,较分散,故障点的检测较难。发现短路后,应先检测出故障范围(杆内,井内、保护管内),再尽快处理。在实践中最普遍采用的是直流电阻法,需要截断电缆,费工多,速度慢。实际上,电容限流法更简便易行,速度可大大提高,还不破坏电缆。下面简单介绍两种方法。

    1、短路故障直流电阻检测法。

    路灯线路是很典型的均匀分布负荷类型,路灯把线路分成30~40米的段落。三相四线制中,一般一个回路不超过20基路灯,编号为1#、2#、3#、~18#、19#、20#,每一相平均7基路灯,如A相:1#、4#、7#、10#、13#、16#、19#,B相、C相依此类推(图1)。如A相发生短路故障,直流电阻变得很小(在几欧到几十欧之间),利用这种特性排查故障点很直观。可采用“一半距离”的原则,先在10#杆内或井内截断电缆A相,测量直流电阻,确定故障范围在一半路灯线路之内,检测范围(1)。若测量发现故障在1~10#路灯之间,可再采用一半的原则,在5#杆内或井内截断电缆A相,测量直流电阻末确定故障范围在检测范围(2)。若测量发现故障在1~5#路灯之间,可再采用一半的原则,在3#杆内或井内截断电缆A相,测量直流电阻,确定故障范围在检测范围(3)。若测量发现故障在1~3#路灯之间,可采用一半的原则,在2#杆内或井内截断电缆A相,测量直流电阻,确定故障范围,至此可确定短路故障在杆内、井内或保护管内。杆内、井内短路可进行重新连接或包缠后排除故障,若短路在保护管内要对电缆进行更换。



    图一 电线故障检测范围示意图

    “一半距离”原则:用万用表监测电缆,先监测电缆1/2点(中点),再监测异常段的1/2点,再监测剩余电缆异常段的1/2点,以此类推,逐步缩小范围,最终确定电缆故障范围。

    2、电容限流法

    确定故障电缆的走向后,把短路的两根电缆芯线从配电回路中拆除下来,使其与其它所有电缆芯线分开独立。短路故障电缆芯线在配电柜内串接一30vf电容器通过电容间接地引接220V电源(图2)。此时短路点接触电阻会变小,约为几欧,可以忽略不计算。因此,经电容限流后,电缆内稳定出现一个约为2安的交流电流。自电源点开始,用钳形电流表进行测量,按照“每三根杆测量一次”原则,向故障点方向,逐点测量杆内或井内电流。如有电流,故障点在离电源更远方向,继续向下测量。当测量电流越来越小直至无电流时,故障点在两个监测点之间,可逐点测量,逐步缩小范围,很快可以确定短路点的位置。



    图二 电容限流法检测电缆故障示意图

    优缺点:

    电缆短路时,直流电阻检测法需要截断电缆才能测量、判断故障点的方向,故障点找到后,还要逐个把截断的电缆重新连接、做头。增加了人工、材料消耗,延长了故障排除时间,抢修效率大大降低。而且有时杆内电缆长度不足,截断后有效长度不能满足做电缆中间头的要求,造成很大难度。

    电容个头小,重量轻,连接方便,拆除方便。电容限流法是通过电容的使用,使得电缆内出现一个稳定的、明显的电流值,电流值是不需要截断电缆就可测量的,有钳形电流表即可。路灯维护中,电容也是常备的材料,现场随时都能找到。这种方法很适合路灯线路的排查,不需截断电缆,当然也不需要再连接、做电缆头,可以大大减少人力、材料消耗,大大提高抢修速度。不会减少电缆有效长度,增加了电缆使用寿命。

    安全注意事项:第一种方法由于不带电,对人体没有安全威胁。电容限流法中电缆线路带电,应随时注意产生安全隐患。

    二、路灯线路断路故障点的快速排查

    1、相线断开故障。可通过查看灭灯情况快速确定电缆断线范围。

    2、零线断开故障。三相电源供电线路,表现为线路末端相电压明显不平衡,中性点严重偏移。个别相电压过高,造成灯泡烧毁。单相供电线路当零线断开,之后的灯将不亮,很容易发现故障点。

    本文列出一种较简便的方法,以供同行参考。



    图三 路灯断路故障点示意图

    前文讲过,路灯采用三相四线制供电并加专用接地保护线,在零线和保护线分开的系统中,我们可以利用它的特点来排查断点。

    首先对线路配电进行调整,相线要拆下来,三个相线连接在一起接到电源的一相,如A相,即对路灯采用单相供电,查看亮灯情况。如图3.可以看到,路灯分为两段,L1-Ln是亮的,从Ln+1开始后边的路灯将不正常,如三相负荷平衡路灯仍保持亮灯,三相负荷中有一相负荷大即造成负荷小的一相路灯特别亮,甚至会将灯泡烧毁,直接全部灭灯。检查Ln灯、Ln+1灯下的杆内或井内,可以确定断线故障则在两灯之间的保护管内或在两灯杆内或井内。

    需要注意的是在路灯维护过程中,有时出现零线和保护线会在末端重复连接,这样是不安全的,对零线断开后的排查也是不利的,所以利用以上办法时要确定零线和保护线是分开的。
 
 
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