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1、1查找接地故障的几种方法作者：靳小强摘要 查找接地故障的几种常用方法的原理、使用、适用范围及优缺点。关键词 查找、接地、故障在电气设备现场的施工以及日常运用中，有时会遇到电气系统对地绝缘不良的接地故障，人们在实践中总结出来了不少查找故障的好方法。下面就对其中几种方法的使用原理、适用范围及优缺点作一介绍。1.目测法就是通过直观的观察，找到故障的地点。此法在新设备导通试验处理故障时使用较多，如在处理设备机架外壳夹线、机壳棱角处磨破配线绝缘外套造成的接地故障，机件加工时留下的铁屑、焊接线头时流下的锡漏、配线时废弃的线头、导电的污物灰尘等造成的接地故障等。这种方法的优点是：直观、迅速有效；可以多人同时
2、投入全面展开查找工作，以缩短处理故障的时间。缺点是：对于较隐蔽的故障点就难以发现，故障点未找到之前，不能准确的定位故障点的范围。2.分析法分析法就是通过综合分析的方法，找出故障的原因及发生点。处理时，要考虑电路结构、器材的材质，所处环境的条件等。如我们曾遇到的多例情况，在荷兖线、商阜线（该地区属盐碱地区，空气湿度较大）新建铁路电气集中工程的施工导通测试时，多路电源对地绝缘阻值均达不到维规规定的不小于 1M 的要求。在对室内、外分线盘上的测试时发现：单独测试一个没有配线的空端子，对地的绝缘阻值刚能满足大于 1M 的要求。当18 个空端子逐个用导线连起来时，总的对地绝缘阻值逐渐下降，最后小于 1M
3、。当回路中含有经过分线盘的端子时，绝缘电阻就降低了，多个含有分线盘端子的回路的叠加，就出现了对地绝缘阻值达不到要求的结果。进一步的分析发现：原来分线盘是用酚醛玻璃布板上钻孔安装上 18 柱和 6 柱端子加工而成的，当时的单项测试记录表明，该分线盘绝缘性能良好。在随之后来现场施工期间，含有盐碱粒子潮湿空气侵附绝缘板表层，形成混合的导电介质层，造成绝缘阻值的下降，从而造成设备配线后，对地绝缘电阻达不到大于 1M 的情形。后来采取了设备通电、室内烘干驱湿（个别站使用了去湿机） 、设备表面清扫等措施后，对地绝缘阻值都达到了要求。在空气潮湿地区的电气设备施工时，酚醛及胶木绝缘板等绝缘材料，在空气中裸露时
4、2间较长时，上述现象就有可能出现，当设备开通运行后，由于设备和配线处于通电状态，本身产生一定的热量，起到了烘干和去湿的作用，再加上开通后室内防尘的改观，上述现象开通后就不易再出现了。3.局部震动局部震动方法是先选择一个监测点进行监测，然后对怀疑有问题的部位或周围加力，（如使用手锤敲击等） ，使其产生局部的震动，使设备或构件接触部位产生一定（微小）的物理变化，通过监测点监测到的变化，与震动点进行关联分析，从而确定接地或混线等故障发生大致位置，进一步找到故障点。这种方法的优点是在处理的虚接故障如轨道电路的绝缘破损、跳线及固定装置虚接、其它导电介质在裸露导体间搭接造成的故障有一定的效果。缺点：对笨重
5、和不宜震动的设备，这种方法不适用。4.电流法在正常的直流回路中，从正极流向负极的电流是相等的。当出现接地后，便会形成从正极通过部分负载到地，和从地经过部分负载到负极的两个回路，使电源的正负极电流有了一个偏差。如图所示，R L 和 C 为表头保护电路。图中各点测试时就会发现，I bI aI +和 IbI cI -的情况，接地点的电流表读数最小，根据这一点，就会找到接地的最近点，进一步找到接地点。当电路中无接地点时，电流表测得的数值也为“零” ，这一点在使用时应加以区分。这种方法的优点是对直流电路不受分布电容和距离的影响, 判断较为准确。缺点是在交流电路中受分布电容的影响，判断受到一定的影响。5.
6、电压法电压法就是利用电压表通过测量负载回路各点对地的电压值，来查找接地的位置，如图 2 所示， 通过 V1/V2 的比值，综R1(2jC)V1Z2合考虑分布电容的影响，就可以大致判别出故障 b 点是靠近 a 端还是 c 端。经过对回路中多点的测试，分析比较，从而找到接地的位置。正常情况下，交流电源两极对地电压应该相等或接近于相等，如偏差超过 1/3（经验数据）时，就要考虑电路中有接地或绝缘电阻小于 1M 的点的可能。但对地电压值相等时，ac3不能代表对地绝缘的情况，如 JZ、JF 对地绝缘电阻都小于 1M，且分布电容接近时，测量数值是平衡的。要注意这一现象，以免造成误判。此方法的优点是对的系统
7、的影响较小。6.万用表和电桥利用万用表和电桥（惠斯顿）对地电阻值测试数值的比较，确定出接地的地点，在处理回路中设备较少结构简单的电路，如室外电缆接地方面具有很好的效果，在电气设备导通调试和查找接地时经常使用。使用这种方法查找接地故障时，接地电阻越小，测出的数据、分析故障点也就准确。如图 3 所示，测试时，取一根对地绝缘良好的芯线a 与电桥的 X1 端子连接，接地故障芯线 b 与 X2 端子连接。将芯线 a、b 的另一端短接，电桥平衡时 ，L0x2R=M+其中，2R L 为 X1、 X2 间环阻。代入 ，可以得到Lx测试点至故障点的距离 Lx。缺点是对电源和静电的抗干扰性较差，准确的测试需要停电
8、进行。7.熔丝（保险丝）短路法大部分电源采用相对独立隔离的设计，负载回路中只有一处对地绝缘不好或接地时，不会形成闭合回路，表面上显示不出明显的异常，查找起来比较困难。保险丝短路法就是用较小的保险丝（一般采用略大于所测对象分级保护熔断器的熔断值）人为的与地短路另外没有接地的电源的一极，使接地点形成闭合回路，产生短路电流，使得接地或与其相关的回路的分级保护熔断器电流增加，造成该熔断器断丝，根据这一现象，找到接地点所处的回路或相关的回路，缩小故障查找的范围，再通过其它方法，就能较快的找到故障点。提高处理故障的效率。使用时要注意控制所用保险丝的熔断量大小，以免对系统设备造成损坏。 8.兆欧表和高阻绝缘
9、法就是用兆欧表和高阻计直接测试电路中的测试点，通过对取得数据的分析，进一步找到接故障地点。故障点的接触电阻大于 0.2M，上述 6.就不易做到准确测试，使用高阻绝缘法能较好的解决这个问题。如图 4 所示，采用高阻绝缘故障测试时，故障芯线应具备的条件：供测试的两条芯线，其绝缘阻值应相差 30%以上；两被测试芯线的电阻值应相同；只应有一处故障点；在没有4故障的区段内，芯线的绝缘电阻应较大；故障点的接触电阻，在测量时不变。调节 M、R 0 电桥平衡后将读数代入式：P 1=M/R0如图中虚线所示，将芯线的另一端短路，重复上一步测试可得式：P 2=M/R 0， 其中，2R L 为L12R(P-)x=+X
10、1、 X2 间环阻。代入 ，可以得到测试点至故障点L的距离 Lx。9.附加信号源法是通过注入一个低频的交流信号来查找的方法，信号发送器输出的 35Hz 低频电压信号，接在接地电源回路任一点与地之间，在故障点处产生一个泄漏电流。使用（钳型）电流表，沿着信号电流的走向，就能找到接地点。在设备带电查找时，应注意区分设备电流与信号电流的区别。缺点：在测试过程中，信号源会污染被测试系统的回路。10.瞬间强电压法通过观察高压闪络打火点从而迅速找到故障点，具体做法是：使观察场所保持较暗的光线，选择合适的观察点及角度，在电路回路与地之间接入高压低流信号源，如兆欧表，这时候在接地点附近，可以观察到高压闪络“打火
11、”现象，进而找到故障点。这种办法对于接地点接地电阻不为“零”的似接不接的“虚接地”故障处理有一定的效果。对接地电阻为“零”的“实接地”效果不明显。该办法使用时，对设备的正常使用有一定的影响，应注意影响范围。11.其它一些方法使用接地故障定位仪、测试仪等专用仪器查找接地故障，具体的操作及维护请参阅相关产品使用说明书，另外还有利用分布电容等查找的方法，这里不再介绍了。对于设备的运行过程中的瞬态接地故障，处理起来要相对复杂一些，处理时，首先要做好调查分析，全面收集故障出现时设备运行的状态、操作纪录等与故障出现相关的信息，采用必要的模拟手段，人为使得故障现象显现，再进行查找和处理。总之，在处理复杂的故
12、障时，可采用“否定，否定之否定的”的排除法思路。就是对于未知区域包括设备、配线等是否接地，首先保持怀疑的态度；经过具体的实践测试，如果没有问题，就予以肯定，进行排除。在操作过程中可运用数学分析方法如“优选法”以5及借助先进科学手段如计算机等智能技术，最终达到排除无故障部分，确定故障范围及故障点。上述的各种方法，根据需要，单独或组合灵活应用。从而实现安全、快速、准确的查找和排除系统故障点目的。参考文献：中国铁路通信信号总公司 .铁路工程施工技术手册 .信号 .中国铁道出版社作者信息：姓名：靳小强；单位：中铁三局集团电务公司工程管理部；技术职称:高级工程师；通信地址：山西省晋中市榆次区校园路 76 号；邮编：030600；联系电话：0351-89-51327，0354-3112473，13546749008；电子邮箱：jxq_
