電纜故障點的擊穿
不論是直閃法還是沖閃法,只有使故障點放電并且是充分放電,獲得正確的脈沖電流波形,才能保障正確地測量故障距離。本節討論電纜故障點的擊穿形式以及使得電纜故障點充分放電的措施。
電纜故障點擊穿的形式
電纜故障點擊穿基本上可分為電擊穿與熱擊穿兩種形式。
電擊穿是當電壓很高,場強足夠大時,介質中存在少量的自由電子將在電場作用下產生碰撞游離,自由電子碰撞中性分子,使其激勵游離而產生新的電子和正離子,這些電子和正離子獲得電場能量后又和別的中性分子相互碰撞,這個過程不斷發展下去,使介質中電子流“雪崩”加劇,造成絕緣介質擊穿,形成導電通道,故障點被強大的電子流瞬間短路。我們在電纜故障測試中,使用直流高電壓或沖擊高電壓使電纜故障點擊穿,作用時間很短,屬于電擊穿。
熱擊穿是電纜絕緣介質在電場的作用下,由于介質損耗所產生的熱量使絕緣介質溫度升高,若發熱量大于向周圍媒質散發出的熱量,則溫度持續上升,隨著溫度不斷升高,使絕緣介質發生燒焦,開裂或局部熔斷,最后導致擊穿。熱擊穿電壓作用時間長,一般發生在電纜運行過程中。
圖4.18 電纜故障點放電通道
圖4.18給出了電纜絕緣介質擊穿后,出現的放電通道。在電纜故障測試中,在直流或沖擊高壓的作用下,放電通道產生電弧,出現擊穿現象,每一次擊穿,將使絕緣介質進一步遭到破壞,放電通道進一步擴大。一般來說,將使故障點電阻降低,臨界擊穿電壓下降。而在一些特殊情況下,比如故障點受潮比較嚴重時,由于故障點放電電弧產生的熱量使故障點水分蒸發,起到干燥作用,反而會出現故障點絕緣電阻升高的現象。