1 개요:

전력 업계와 일부 케이블을 사용하는 업계, 특히 일부 복잡한 전력 시스템에서 지하 케이블의 고장을 찾는 것은 매우 어려운 일이다.케이블에 펄스를 사용하는 시간은 가능한 한 짧고 고장 탐지 효율을 높일 수 있어 많은 전력 회사들이 추구하는 목표이다.과학기술의 발전과 과학연구일군의 끊임없는 노력과 탐색에 따라 이미 기술이 선진적이고 성능이 우수하며 조작이 편리한 전력케블고장검측설비를 연구제작하여 탐측원가가 낮아지고 효률이 높으며 정전시간을 감소시켜 전력공급의 신뢰성을 높이고 공업생산을 보장하는데 기술적보장을 제공해주었다.
2 케이블 고장의 원인
2.1 기계적 손상
많은 고장은 케이블 설치 시 부주의로 인한 기계적 손상이나 설치 후 케이블 경로에 접근하는 작업으로 인한 기계적 손상으로 직접 발생한다.때로는 손상이 경미하면 몇 달, 심지어 몇 년 후에야 손상 부위의 파괴가 갑옷 납 가죽 천공으로 발전하여 습기가 스며들어 손상 부위 * 가 붕괴되어 고장이 발생한다.유화분석측정기는 주로 수분치함량이 비교적 낮은 견본검측에 응용되였는데 최근년간 개진하여 정확도를 크게 높이고 측정범위를 확대하였다.
2.2 케이블 외피의 전기 부식
만약 전력케블이 부근에 강력한 지하전장이 있는 지면아래 (예를 들면 대형운행, 전기기관차궤도부근) 에 매설되면 흔히 케블의 외피의 납주머니가 부식되여 뚫리는 현상이 나타나 습기가 침입하고 절연이 파괴된다.
2.3 화학부식
케이블 경로가 산성 알칼리 작업이 있는 지역을 통과하거나 가스 터미널의 벤젠 증기는 종종 케이블 갑옷과 납 가방이 대면적의 장거리에서 부식된다.
2.4 지반 침하
이 현상은 흔히 케이블이 도로, 철도 및 높은 건축물을 통과할 때 지면의 침하로 인해 케이블이 수직으로 힘을 받아 변형되어 케이블의 갑옷, 납주머니가 파열되거나 심지어 부러져 각종 유형의 고장을 초래한다.
2.5 케이블 절연물의 유실
케이블을 부설할 때 도랑이 울퉁불퉁하거나 전봇대에 있는 옥외머리는 케이블의 기복, 고저 낙차가 현격하여 높은 곳의 케이블 절연유가 낮은 곳으로 흘러들어 높은 곳의 케이블 절연 성능이 떨어지고 고장이 발생한다.
2.6 장기 과부하 운영
과부하 운행으로 인해 케이블의 온도가 따라서 높아진다. 특히 무더운 여름에는 케이블의 온도 상승으로 인해 케이블의 비교적 약한 부분과 이음매가 먼저 뚫린다.여름철에 케이블 고장률이 높은 이유가 여기에 있다.
2.7 진동 파괴
철도 궤도 아래에서 운행하는 케이블은 격렬한 진동으로 케이블 외피에 탄성 피로가 생겨 파열되어 고장이 났다.
2.8 졸렬한 기술자, 졸렬한 이음매와 기술 안전 요구에 따라 케이블을 부설하지 않는 것은 흔히 케이블 고장의 중요한 원인이다.
2.9 습한 기후 조건에서 접선
이음매 포장물 안에 수증기가 섞여 시험 전압을 견디지 못하게 하여 왕왕 섬락성 고장을 형성한다.
3 케이블 고장 탐지 방법
3.1 해머(펄스)법
이런 기술은 간단한 케이블 시스템에서 고조의 고장을 탐지하는 것이 효과적이다.해머법에는 펄스 또는 충격 전압을 사용하여 정전된 케이블을 충격하는 것이 포함되며, 효과적인 고압 충격 펄스가 고장 지역에 집중되면 고장 지점이 번쩍이고 작업자가 들을 수 있는 케이블 표면을 따라 전송되는 해머 소리가 발생한다.그러나 케이블 고장을 탐지하려면 종종 몇 번의 해머가 필요하며, 여러 번의 반복 해머는 케이블을 손상시킬 수 있습니다.
3.2 시간 도메인 반사 측정(TDR)
케이블 구조에서 발생하는 펄스 반사를 변경하여 표시하는 저압 아크 반사 기술이 펄스 반사는 TDR 화면에 기록되고 특성 그래프 (고장 전에 기록된 특성 그래프) 와 비교되거나 동일한 케이블 라인의 완비된 특성 그래프와 비교됩니다.장애 지점의 거리는 그래픽 산란점으로 결정됩니다.TDR은 저저항 장애를 탐지하는 효과적인 방법 중 하나입니다.그러나 TDR의 그래픽 분석은 분석 작업을 수행하기 위해 숙련되고 숙련된 운영자가 필요합니다.
고저항 고장과 복잡한 시스템은 더 높은 에너지 등급을 요구한다.고압 아크 발사의 일부 방법, 예를 들면 디지털식 아크 반사법과 차이 아크 반사법은 모두 특수한 설비와 엄격한 훈련된 조작 인원이 필요하다.
4 탐지 장치
4.1 고속 장치 탐지기
이 장치는 회로가 끊어지기 전에 케이블이 아크에 불을 붙일 때 고장으로 발생하는 파형을 탐지할 수 있으며, 포획된 파형은 처리되어 탐지기의 모니터에 저장되며, 모니터는 URD 시스템에 링크된 일반적인 분리점이다.이 장치는 회로 양쪽의 일시적인 고장을 감시하기 위해 두 개의 센서가 있다.장애가 발생했을 때 두 임시 피크 사이의 간격은 장애 지점까지의 거리를 제공합니다.FFF는 엄격한 훈련 없이 자동으로 작동합니다.이 장치 *는 URD 회로에 설치할 수 있으며, * 성 검사 기기로 작동하여 발생한 고장을 탐지할 수 있습니다.또는 고장이 발생한 후에 이 장치는 탐지 도구로 사용할 수 있다.이 장치는 고장 후 케이블 정격 또는 정격 이하의 전압을 사용하기 때문에 펄스가 일회성 충격을 주고 방전이 한 번만 진행되기 때문에 케이블에 대한 손상이 적다.
각 단상의 시작 방사성이나 환상 회로는 탐지기 한 대만 들어가야 하고, 3상 시스템은 각 상에 탐지기 장치 한 대를 설치해야 하며, RS-232 인터페이스를 통해 고장 위치 정보를 전력회사 조정실이 신속하게 응답하는 원격 조종 통신 컴퓨터 센터로 보낼 수 있다.
4.2 응답 장치(FirstResponse)
배터리가 공급되는 해머물 고압 결합기와 같은 단일 해머로 변압기 사이의 고장난 케이블 구간을 격리하는 케이블 레이더 시스템이며 고장점까지의 거리를 측정할 수 있다.이 장치는 디지털식 아크 반사 기술을 적용해 탐지 시 고에너지의 필터가 필요하다.복잡한 시스템의 고조 고장에서 공장은 일부 이음매와 성형이 연결된 분리 이음매를 통해 간섭을 탐지하기 때문에 더 높은 에너지로 빠르고 정확하게 고장을 규명해야 한다.의 송전선로와 복잡한 네트워크 시스템은 일반적으로 구멍과 파이프를 설치하는데 이런 구멍과 파이프는 대량의 물을 집결시켜 케이블의 고장을 초래할수 있다.물이 일으키는 섬락의 정확한 고장점을 탐지하는 것은 매우 어렵다.플래시를 탐지하기 위해서는 전압 에너지 준위나 펄스 발생기의 커패시터를 뚫을 수 있을 때까지 높여야 한다.종이 절연의 납팩 케이블(PILC)과 압출 절연 케이블의 물 고장을 규명해 섬락을 일으키는 에너지 공급은 URN 고장을 탐지하는 데 필요한 에너지보다 몇 배 높은 5400J가 필요하다.이에 따라 고압의 위험으로부터 기기와 작업자를 효과적으로 보호하기 위해 필터를 설치해야 한다.
상술한 두 가지 장치 외에 현재 선진적인 탐지 장치는 고장/케이블 분석 시스템-BiddleDART-6000으로 케이블 고장 탐지 방면에서 매우 뚜렷한 성과를 거두었다.이 장치는 다양한 유형의 케이블에 적용될 수 있어 고장 탐지 효율이 높고 충격 시간이 짧다.BiddlDART-6000은 컴퓨터로 데이터를 분석하여 레이더로 탐지하며, 일반적인 TDR법, 아크 반사법, 충격법(전류 충격), 감쇠법(전압 충격) 등의 탐지 방법을 사용할 수 있다.DART 기술은 충격 전과 충격 시 일부 TDR의 궤적을 동결하여 표준 아크 반사법의 탐지 능력을 향상시킴으로써 상관없고 방해되는 반사를 제거하고 고장으로 인한 TDR 반사만 남겨 TDR의 신호 판단 과정을 간소화합니다.
DATR-6000은 출시 이후 다양한 기술 성능을 보여주며 압출 절연 고장을 탐지할 때 성공률이 98% 에 달하고 전력망 송전선, 배전 송전선, PILC 고장과 일부 물 고장 성공률이 70% 이상이다.
5 결론
과학기술의 부단한 발전과 케이블 고장 탐지 응용 분야의 기술자들의 끊임없는 노력과 혁신에 따라 케이블 고장 탐지 기술은 부단히 발전할 것이다. 새로운 탐지 장치는 부단히 세대교체될 것이다. 탐지 효율과 정확성은 점차 향상될 것이다. 탐지 오차는 줄어들고 제로가 될 것이다. 탐지 과정에서 케이블에 대한 피해는 점차 줄어들고 제로에 가까워질 것이다.