1 Tổng quan:

Trong ngành công nghiệp điện và một số ngành công nghiệp sử dụng cáp, đặc biệt là trong một số hệ thống điện phức tạp, rất khó để tìm ra lỗi của cáp ngầm. Thời gian sử dụng xung trên cáp càng ngắn càng tốt và có thể cải thiện hiệu quả phát hiện lỗi, là mục tiêu mà nhiều công ty điện lực theo đuổi. Với sự phát triển của khoa học và công nghệ và nỗ lực không ngừng của các nhà nghiên cứu khoa học để khám phá, thiết bị phát hiện lỗi cáp điện với công nghệ tiên tiến, hiệu suất tuyệt vời và hoạt động thuận tiện đã được phát triển, chi phí phát hiện giảm và hiệu quả cao, giảm thời gian mất điện và cung cấp bảo đảm kỹ thuật để cải thiện độ tin cậy của nguồn cung cấp và đảm bảo sản xuất công nghiệp.
2 Nguyên nhân gây ra lỗi cáp
2.1 Tổn thương cơ học
Nhiều lỗi xảy ra trực tiếp do hư hỏng cơ học do vô tình lắp đặt cáp hoặc do hoạt động gần đường dẫn cáp sau khi lắp đặt. Đôi khi, nếu thiệt hại là nhẹ, sau vài tháng hoặc thậm chí nhiều năm, thiệt hại của khu vực thiệt hại phát triển đến thủng vỏ chì bọc thép, và hơi ẩm ngâm vào dẫn đến sự sụp đổ của khu vực thiệt hại * hình thành lỗi. Dụng cụ đo phân tích dầu hóa chủ yếu được áp dụng để kiểm tra mẫu có hàm lượng chỉ số nước thấp. Sau khi cải tiến trong những năm gần đây, độ chính xác đã được cải thiện đáng kể và phạm vi đo được mở rộng.
2.2 Ăn mòn điện của vỏ cáp
Nếu cáp điện được chôn gần đó với điện trường ngầm mạnh dưới mặt đất (chẳng hạn như lái xe lớn, gần đường ray đầu máy điện), thường có hiện tượng ăn mòn vỏ bọc chì bên ngoài cáp, dẫn đến sự xâm nhập của hơi ẩm, phá hủy cách nhiệt.
2.3 Ăn mòn hóa học
Đường dẫn cáp đi qua hoặc hơi benzen từ các trạm khí ở những khu vực có hoạt động axit-kiềm thường gây ra sự ăn mòn trên diện rộng của áo giáp cáp và vỏ chì.
2.4 Đất chìm
Hiện tượng này thường xảy ra khi cáp đi qua đường cao tốc, đường sắt và các tòa nhà cao tầng, do sự sụt lún của mặt đất làm cho cáp bị biến dạng theo chiều dọc, dẫn đến áo giáp cáp, vỏ chì bị vỡ hoặc thậm chí bị gãy gây ra các loại lỗi khác nhau.
2.5 Mất vật liệu cách điện cáp
Khi đặt cáp, rãnh lõm, hoặc ở đầu ngoài trời trên cực, do sự nhấp nhô của cáp, chênh lệch cao và thấp, dầu cách điện cáp cao chảy xuống thấp và do đó hiệu suất cách điện cáp cao giảm, dẫn đến sự cố xảy ra.
2.6 Hoạt động lâu dài
Do hoạt động quá tải, nhiệt độ của cáp có thể tăng lên, đặc biệt là trong những tháng mùa hè nóng bức, nơi sự gia tăng nhiệt độ của cáp thường dẫn đến sự suy yếu của cáp và sự cố đầu tiên ở các cặp. Đó là lý do tại sao tỷ lệ thất bại cáp cao trong mùa hè.
2.7 Phá hoại
Cáp hoạt động dưới đường ray đường sắt, bị vỡ và hình thành lỗi do rung lắc dữ dội dẫn đến mỏi đàn hồi ở vỏ cáp.
2.8 Kỹ thuật viên kém, kết nối kém và không đặt cáp theo yêu cầu an toàn kỹ thuật thường là những nguyên nhân quan trọng gây ra sự cố cáp.
2.9 Khớp nối trong điều kiện khí hậu ẩm ướt
Làm cho hỗn hợp hơi nước trong gói kết nối mà không chịu được điện áp thử nghiệm, thường hình thành sự cố flash.
3 Phương pháp phát hiện lỗi cáp
3.1 Phương pháp Hammer (Pulse)
Kỹ thuật này có hiệu quả trong việc phát hiện các lỗi của tổ tiên trong một hệ thống cáp đơn giản. Phương pháp búa liên quan đến việc sử dụng một xung hoặc điện áp tác động để tác động đến cáp bị mất điện, và khi một xung tác động điện áp cao hiệu quả tập trung vào khu vực bị lỗi, điểm hỏng sẽ nhấp nháy và tạo ra âm thanh búa truyền dọc theo bề mặt cáp có thể nghe thấy bởi người vận hành. Nhưng thường phải mất một vài lần búa để phát hiện lỗi cáp, và nhiều lần búa lặp đi lặp lại có thể làm hỏng cáp.
B5-05=giá trị thông số Kd, (cài 2)
Một kỹ thuật phản xạ hồ quang điện áp thấp được hiển thị trên cấu trúc cáp bằng cách thay đổi phản xạ xung được tạo ra. Phản xạ xung này được ghi lại trên màn hình TDR và được so sánh với đồ họa đặc trưng tương tự (đồ họa đặc trưng được thực hiện và ghi lại trước khi thất bại) hoặc với đồ họa đặc trưng được thực hiện trên cùng một đường dây cáp. Khoảng cách của điểm thất bại được xác định bởi điểm tán xạ đồ họa. TDR là một trong những phương pháp hiệu quả để phát hiện lỗi điện trở thấp. Nhưng phân tích đồ họa của TDR đòi hỏi người vận hành được đào tạo và có kinh nghiệm để thực hiện các hoạt động phân tích.
Sự cố điện trở cao và hệ thống phức tạp đòi hỏi mức năng lượng cao hơn. Một số phương pháp phát xạ hồ quang điện áp cao, chẳng hạn như phản xạ hồ quang kỹ thuật số và phản xạ hồ quang khác biệt, đòi hỏi thiết bị đặc biệt và nhân viên vận hành được đào tạo nghiêm ngặt.
4 Thiết bị phát hiện
4.1 Máy dò thiết bị nhanh
Thiết bị này có thể phát hiện dạng sóng phát ra bởi sự cố trước khi mạch bị mất điện, trong khi dạng sóng bị bắt, được xử lý và lưu trữ trong màn hình của máy dò, là điểm ngắt kết nối thông thường được liên kết trong hệ thống URD. Thiết bị này có hai cảm biến để theo dõi các lỗi tạm thời ở cả hai bên của một vòng lặp. Khoảng thời gian giữa hai đỉnh tạm thời cho khoảng cách đến điểm thất bại khi sự cố xảy ra. FFF hoạt động tự động mà không cần đào tạo nhân viên vận hành nghiêm ngặt. Thiết bị này * có thể được cài đặt trong vòng lặp URD như một công cụ phát hiện * để phát hiện lỗi xảy ra. Hoặc nói cách khác, sau khi xảy ra sự cố, thiết bị này có thể được sử dụng làm công cụ phát hiện. Vì thiết bị sử dụng điện áp định mức cáp hoặc dưới định mức sau khi hỏng hóc, xung thực hiện tác động một lần và việc xả chỉ được thực hiện một lần, thiệt hại cho cáp là nhỏ.
Mỗi pha bắt đầu của bức xạ hoặc vòng lặp, chỉ cần một máy dò, trong khi hệ thống ba pha mỗi pha cần phải cài đặt một thiết bị dò, thông qua giao diện RS-232 có thể gửi thông tin vị trí bị lỗi đến trung tâm máy tính truyền thông điều khiển từ xa phản ứng nhanh của phòng điều phối công ty điện lực.
4.2 Thiết bị đáp ứng (FirstResponse)
Là một bộ ghép điện áp cao chạy bằng pin, cùng một loại búa đơn để tạo thành hệ thống radar cáp cách ly các đoạn cáp bị lỗi giữa các máy biến áp và có thể đo khoảng cách đến điểm bị lỗi. Thiết bị sử dụng công nghệ phản xạ hồ quang kỹ thuật số, yêu cầu bộ lọc năng lượng cao khi phát hiện. Trong sự cố tổ tiên của hệ thống phức tạp, nhà máy tạo ra tín hiệu gây nhiễu, những tín hiệu này gây nhiễu phát hiện thông qua một số khớp nối và khớp nối hình sao, do đó cần năng lượng cao hơn để xác định nhanh chóng và chính xác sự cố. Đường dây cung cấp điện và hệ thống mạng phức tạp, thường được trang bị các lỗ và đường ống có thể tích tụ một lượng lớn nước và gây ra sự cố cáp. Việc phát hiện các điểm thất bại chính xác của các chớp nhoáng do nước gây ra là khó khăn. Để phát hiện các mạch chớp, điện dung của mức điện áp hoặc máy phát xung phải được nâng lên cho đến khi nó có thể gây ra sự cố. Để xác định lỗi nước của cáp bọc chì cách điện bằng giấy (PILC) và cáp cách điện ép đùn, cần phải có 5400J để kích hoạt flash, gấp nhiều lần năng lượng cần thiết để phát hiện lỗi URN. Điều này đòi hỏi phải lắp đặt bộ lọc để bảo vệ hiệu quả các thiết bị và người vận hành khỏi các mối nguy hiểm từ áp suất cao.
Ngoài hai thiết bị trên, thiết bị phát hiện tiên tiến hiện nay là hệ thống phân tích lỗi/cáp BiddleDART-6000, đã đạt được hiệu quả rất đáng kể trong việc phát hiện lỗi cáp. Thiết bị này có thể được áp dụng cho nhiều loại cáp, hiệu quả phát hiện lỗi cao và thời gian tác động ngắn. BiddlDART-6000 sử dụng máy tính để phân tích dữ liệu, phát hiện bằng radar và có thể sử dụng các phương pháp phát hiện như phương pháp TDR thông thường, phương pháp phản xạ hồ quang, phương pháp sốc (sốc dòng điện) và phương pháp suy giảm (sốc điện áp). Công nghệ DART cải thiện khả năng phát hiện của phương pháp phản xạ hồ quang tiêu chuẩn bằng cách đóng băng quỹ đạo của một số TDR trước và khi va chạm, do đó loại bỏ những phản xạ không liên quan và gây nhiễu, chỉ để lại phản xạ TDR do lỗi gây ra, đơn giản hóa quá trình phán đoán tín hiệu TDR.
Kể từ khi ra đời, DATR-6000 đã cho thấy hiệu suất kỹ thuật phi thường, với tỷ lệ thành công 98% trong việc phát hiện lỗi cách điện đùn chôn dưới đất và tỷ lệ thành công hơn 70% trong việc phát hiện dây cấp điện lưới, dây cấp điện phân phối, lỗi PILC và một số lỗi nước.
5 Kết luận
Với sự phát triển liên tục của khoa học và công nghệ và sự đổi mới nỗ lực không ngừng của các kỹ thuật viên trong lĩnh vực ứng dụng phát hiện lỗi cáp, công nghệ phát hiện lỗi cáp sẽ tiếp tục phát triển, các thiết bị phát hiện mới sẽ được cập nhật liên tục, hiệu quả phát hiện và độ chính xác được cải thiện từng bước, lỗi phát hiện giảm và tiến về 0, và thiệt hại cho cáp trong quá trình phát hiện sẽ giảm dần và gần bằng 0.