电缆故障指示器的应用

电缆故障指示器的应用

1 电缆故障指示器的应用

1．1 工作原理

电缆故障指示器由传感器和显示器两部分组成（见图1），传感器负责探测电缆通过的电流，显示器负责对传感器传送来的电流信息进行判断及做出故障指示动作。

正常情况下，故障指示器不动作，故障指示灯不亮。当通过电缆的电流达到故障指示器设定的故障电流值时，显示器会对由传感器传来的电流进行判断，如果过电流持续不到100～200 ms，则此电流可能是电机起动等因素引起的瞬间起动过电流，不是故障电流，因此显示器不动作。如果过电流持续超过100～200 ms，则判断为故障电流，显示器动作，指示灯闪烁显示。显示器动作后再作一次判断，如果2 s内电缆电流已恢复正常，说明上级开关重合闸成功，故障点已被排除，恢复正常供电状态，显示器回复初始状态，指示灯熄灭。如果2 s内电缆电流消失，说明故障已引发上级开关跳闸而导致电缆失压，则确定为故障，显示器保持动作，指示灯继续闪烁，直到达到预设的时间限值或受到人工手动复位为止。

1．2 在配电网中的应用

在线路上都装上故障指示器，当系统发生故障时，由于从故障点到馈电点的线路都出现了故障电流，引致从故障点到馈电点之间线路上所有的故障指示器动作，指示灯闪亮。我们从馈电点开始，沿着故障指示灯闪亮的线路一直查找，最后一个闪亮点就是故障点。对于树干式向外扩散网络和环形网络，其应用原理见图2和图3。

2 电缆故障指示器的使用特点

2．1 品种

现时常用的电缆故障指示器有德国Horstmann公司出品的EKA－3型和CN－A型，还有德国Elektro Mechanik公司出品的EKL1，EKL3和EKL4型。广州供电分公司现时投入使用的故障指示器总数超过3 000个，实际运行情况表明，这些产品动作正确，性能稳定可靠。

2．2 结构及特点

EKA－3型是最早应用于广州供电分公司的产品，由1个显示器，1个外接指示灯，1个零序传感器和2个相传感器组成，需外接交流220 V电源。现时最常用的EKL4型和CN－A型在功能上已比较完善，其特点有：

a）配有1个零序传感器和3个相传感器。以往一零序二相传感器的结构，使没有安装相传感器的那一相的电缆电流要通过零序和其他两相传感器检测出的电流的矢量差来判断，误差大，可靠性低，现在用三个相传感器和一个零序传感器则解决了这一问题，保证动作准确可靠。

b）零序传感器和3个相传感器全部采用光纤与显示器连接，避免了传感器与显示器之间的直接电气连接，万一电缆绝缘击穿也不会令一次高压传到二次设备中去，确保安全。

c）使用锂电池代替外接电源。外接电源往往难以取得，因为不能使用本电缆的电源，否则一旦电缆失电则故障指示器由于没有电源而不起作用。使用容量大、寿命长的锂电池可以解决这个问题。现时采用的锂电池工作寿命是7年，可

供指示灯连续闪亮500 h，而且可更换，方便使用。

d）除了人工手动复位外，还可预设时间限值复位，在安装时设定。如果没有人工复位的话，故障指示器在动作后达到预定时间限值可以自动复位。

e）由4个指示灯分别指示三相短路故障和接地短路故障。

f）有显示状态的外接端子，可供遥信之用。

2．3 技术数据

根据广州供电分公司现时的系统情况和使用特点，所使用的故障指示器技术数据如下：

相间短路电流整定值，1 000×（1±20％）A，100 ms延时；

接地短路电流整定值，50×（1±20％）A，200ms延时；

复位时间，1 h，2 h，4 h或8 h，相对误差为±20％，现场可调；

短时耐受电流，25 k A，200 ms；

运行温度，－20～＋55℃；

指示灯，4×5 mmLED闪灯，闪动频率0．57 Hz；

遥信接点，AC125 V，0．5 A或DC110 V，0．3 A，接点1个；

指示器，尺寸为96 mm×48 mm×97 mm，外壳材料为聚碳酸脂；

相间传感器3个，适合 22～40 mm导体；

零序传感器1个，适合 80～100 mm导体；

电源采用可更换锂电池；

采用高绝缘光纤导线；

2.4 安装使用注意事项

a)显示器必须安装在高压区以外；

b）相间传感器可安装在屏蔽电缆或非屏蔽电缆线上；

c）零序传感器必须包围三相，并确认能检测到三相的矢量和。

3 结束语

推广使用电缆故障指示器，有助于以较短的时间找到故障点，是提高配电网运行水平和事故处理效率的一条有效途径。