पावर केबल निदान और परीक्षण प्रौद्योगिकी का विकास रुझान

मशीनरी पर स्थापित या भूमिगत दफन, पावर केबल समय के साथ विफलताओं से ग्रस्त हैं, जिससे नागरिकों और व्यवसायों के जीवन में बाधा आती है। गंभीर विफलताएं गंभीर आग और हताहतों का कारण भी बन सकती हैं। दफन पावर केबल बेहद छिपे हुए हैं, जिससे दोष का पता लगाना और सटीक स्थान मुश्किल हो जाता है, जिससे केबल रखरखाव में बाधा आती है। शहरों में पावर केबलों की महत्वपूर्ण भूमिका और उनकी अनूठी विशेषताओं को देखते हुए, पावर केबल डायग्नोस्टिक परीक्षण तकनीक ने उद्योग के अंदरूनी सूत्रों से महत्वपूर्ण ध्यान आकर्षित किया है।
1. पावर केबल डायग्नोस्टिक परीक्षण तकनीकों का अवलोकन
1.1 पारंपरिक परीक्षण तकनीकें
डीसी सुपरपोजिशन विधि, डीसी घटक विधि, और टीजी एंड डेल्टा; डाइइलेक्ट्रिक हानि विधि सभी आमतौर पर उपयोग की जाने वाली पारंपरिक पावर केबल परीक्षण विधियाँ हैं। जबकि उनके मूल्य को पूरी तरह से अस्वीकार नहीं किया जा सकता है और वे दोषों का निदान करने के लिए संदर्भ प्रदान करते हैं, ये पारंपरिक तकनीकें अंततः अल्ट्रा-हाई वोल्टेज पावर केबलों के परीक्षण और निदान के लिए अनुपयुक्त हैं, जो उनके अनुप्रयोग के दायरे को काफी सीमित करती हैं।
1.2 नई परीक्षण तकनीकें
① केबल जॉइंट परीक्षण तकनीक
ऑपरेशन में पावर केबल विफलताओं के एक सांख्यिकीय सर्वेक्षण से पता चला है कि 90% से अधिक केबल दोष केबल जोड़ों पर होते हैं। ऑपरेटिंग पावर केबलों में, ओवरलोड और संपर्क प्रतिरोध जोड़ों के तापमान को बढ़ा सकते हैं, जिससे तेजी से उम्र बढ़ने और विफलता हो सकती है। संयुक्त तापमान की निगरानी के लिए केबल संयुक्त निरीक्षण तकनीक का उपयोग करना और वास्तविक समय संयुक्त तापमान डेटा का विश्लेषण करना ऑपरेटरों को पावर केबल की परिचालन स्थितियों की अधिक व्यापक समझ प्राप्त करने और विफलता की संभावना को कम करने के लिए सक्रिय रूप से सुरक्षात्मक उपाय लागू करने की अनुमति देता है।
② अल्ट्रा-हाई फ़्रीक्वेंसी निरीक्षण तकनीक
यदि पावर केबल केवल एक उच्च स्थानीय निर्वहन पल्स आवृत्ति का अनुभव करता है, तो स्थानीयकृत निर्वहन सिग्नल को कैप्चर करने के लिए बाहरी शोर हस्तक्षेप को कम करने के लिए निरीक्षण उपकरण की नमूनाकरण आवृत्ति को बढ़ाना आवश्यक है। अल्ट्रा-हाई फ़्रीक्वेंसी निरीक्षण तकनीक 10 kHz से 28 MHz की आवृत्ति रेंज के भीतर आंशिक निर्वहन का पता लगाने के लिए एक वाइडबैंड आंशिक निर्वहन सेंसर और विद्युत चुम्बकीय युग्मन का उपयोग करती है, जो संतोषजनक परिणाम प्राप्त करती है।
③ विद्युत चुम्बकीय युग्मन तकनीक
यह तकनीक क्रॉस-लिंक्ड पॉलीइथिलीन पावर केबल के ग्राउंड वायर के आंशिक निर्वहन करंट सिग्नल को माप लूप और एक विद्युत चुम्बकीय युग्मन लाइन की संयुक्त क्रिया के माध्यम से दो पूर्वोक्त लाइनों से जोड़ती है। यह स्थानीयकृत सिग्नल को बढ़ाता है और शोर हस्तक्षेप को कम करता है। 2. पावर केबल डायग्नोस्टिक परीक्षण तकनीक का विकास और अनुप्रयोग
2.1 ऑनलाइन डिटेक्शन तकनीक
① वेवलेट ट्रांसफॉर्म: इस तकनीक के लिए फिल्टर का उपयोग आवश्यक है। कुछ अध्ययनों ने दोष दूरी को मापने के लिए दो विधियाँ प्रस्तावित की हैं—सिंगल-एंडेड डिटेक्शन और डुअल-एंडेड सिंक्रोनस डिटेक्शन। अन्य अध्ययनों ने सिंगल-एंडेड ट्रैवलिंग वेव रेंजिंग करने के लिए वेवलेट ट्रांसफॉर्म का उपयोग किया है, जो ट्रैवलिंग वेव प्रसार वेग और आगमन समय के बीच चयन की समस्या का समाधान करता है। व्यापक व्यावहारिक अनुभव ने पुष्टि की है कि इस सिंगल-एंडेड ट्रैवलिंग वेव रेंजिंग तकनीक की सटीकता दोष स्थल पर सटीक दोष स्थान के मानकों को पूरी तरह से पूरा करती है। अन्य अध्ययनों ने केबल दोषों की ऑनलाइन निगरानी और सटीक केबल दूरी माप विधियों का पता लगाया है, और वेवलेट ट्रांसफॉर्म तकनीक का उपयोग करके केबल दोष दूरी माप में प्रवेश किया है।
② रियल-टाइम एक्सपर्ट सिस्टम: यह तकनीक, नेटवर्क रिमोट सेवाओं के आधार पर विकसित की गई है, केबल दोष दूरी माप को संबोधित करती है। कुछ अध्ययनों से पता चला है कि रिले सुरक्षा पर आधारित विशेषज्ञ सिस्टम C भाषा एकीकृत निदान का उपयोग पावर केबलों के दोष प्रकार और वर्तमान RMS मान को निर्धारित करने के लिए कर सकते हैं, अंततः दोष बिंदु का सटीक पता लगा सकते हैं। ③ कारण नेटवर्क: लक्षणों, प्रारंभिक कारणों, राज्यों और परिकल्पनाओं सहित नोड्स एक कारण नेटवर्क बनाते हैं। लक्षण नोड राज्य नोड्स के लक्षणों का प्रतिनिधित्व करते हैं, जैसे कि एक सुरक्षात्मक कार्रवाई एक सर्किट ब्रेकर ट्रिपिंग का एक लक्षण होना; प्रारंभिक कारण केबल दोष का प्रारंभिक कारण दर्शाते हैं; राज्य नोड डोमेन के भीतर एक विशिष्ट घटक की स्थिति का प्रतिनिधित्व करते हैं, जैसे कि एक सर्किट ब्रेकर की चुनौती; और परिकल्पनाएँ अनुसंधान प्रणाली के लिए नैदानिक ​​परिकल्पनाओं का प्रतिनिधित्व करती हैं। कुछ शोधकर्ताओं ने कारण नेटवर्क का विस्तार किया है, अलार्म जानकारी पर अस्थायी बाधाओं की अवधारणा का उपयोग करके एक नया अस्थायी कारण नेटवर्क बनाया है और इस नेटवर्क के आधार पर एक पावर केबल दोष निदान तकनीक का प्रस्ताव दिया है।
2.2 ऑफलाइन डिटेक्शन तकनीक
① लो-वोल्टेज पल्स विधि: एक लो-वोल्टेज पल्स सिग्नल को परीक्षण टर्मिनल के माध्यम से केबल में इनपुट किया जाता है। उपकरण प्रेषित पल्स और दोष बिंदु पर प्राप्त परावर्तित पल्स के बीच समय अंतर (Δt) रिकॉर्ड करता है, और फिर दोष दूरी की गणना की जाती है। यदि पावर केबल में सिग्नल प्रसार गति v (m/μs) है, तो केबल दोष दूरी l = v × Δt/2।
② पल्स वोल्टेज विधि: यह विधि दोष बिंदु पर निर्वहन द्वारा उत्पन्न पल्स सिग्नल प्राप्त करती है। एक दोषपूर्ण केबल को डिस्चार्ज करने के लिए उच्च-वोल्टेज उपकरण का उपयोग किया जाता है, जिससे एक पल्स सिग्नल उत्पन्न होता है। उपकरण तब परीक्षण अंत से दोष से निर्वहन सिग्नल प्राप्त करता है, सिग्नल प्राप्त करने में लगने वाले समय के आधार पर दोष की दूरी की गणना करता है। हालाँकि, यह विधि सुरक्षा जोखिम पैदा कर सकती है क्योंकि इसमें उच्च-वोल्टेज अनुभाग और परीक्षक के बीच पूर्ण विद्युत अलगाव का अभाव है।

③ पल्स करंट विधि: यह विधि पल्स वोल्टेज विधि के समान काम करती है, लेकिन एक करंट कपलर का उपयोग करती है, जो उच्च-वोल्टेज अनुभाग को पूरी तरह से अलग करती है, अनिवार्य रूप से सुरक्षा की गारंटी देती है।

④ द्वितीयक पल्स विधि: यह एक अत्यधिक उन्नत दोष स्थान विधि है। तकनीकी सिद्धांत दोषपूर्ण केबल पर उच्च वोल्टेज लागू करना है, जिससे एक उच्च-वोल्टेज चाप बनता है। यह दोष को एक कम-प्रतिरोध शॉर्ट सर्किट में बदल देता है, जिसे तब लो-वोल्टेज पल्स विधि का उपयोग करके पता लगाया जा सकता है।

2.3 पावर केबल दोष स्थान तकनीक
एक बार दोषपूर्ण केबल के पथ और दूरी को मापा जाता है, तो दोष के अनुमानित स्थान का निर्धारण किया जा सकता है। हालाँकि, अधिक सटीक दोष स्थान के लिए, दोष स्थान तकनीक की आवश्यकता होती है। ① ध्वनिक पहचान तकनीक: दोष बिंदु पर कंपन उत्पन्न करने के लिए एक निर्वहन उपकरण का उपयोग किया जाता है। एक बार कंपन जमीन तक पहुँच जाते हैं, तो दोष बिंदु से ध्वनिक सिग्नल प्राप्त करने के लिए एक कंपन पिकअप का उपयोग किया जाता है, जिससे दोष के विशिष्ट स्थान का निर्धारण किया जा सकता है। ध्वनिक पहचान तकनीक का उपयोग किसी भी केबल दोष का पता लगाने के लिए किया जा सकता है जहां एक उच्च-वोल्टेज पल्स सिग्नल दोष बिंदु पर एक निर्वहन ध्वनि उत्पन्न करता है।
② ध्वनिक-चुंबकीय सिंक्रनाइज़ेशन तकनीक: दोष बिंदु पर निर्वहन एक साथ ध्वनिक और विद्युत चुम्बकीय तरंगें उत्पन्न करता है, जिससे सटीक दोष स्थान की अनुमति मिलती है। दोषपूर्ण केबल पर एक उच्च-वोल्टेज पल्स सिग्नल लागू किया जाता है। निर्वहन के दौरान, दोष बिंदु पर एक ध्वनिक सिग्नल और एक स्पंदित चुंबकीय क्षेत्र सिग्नल दोनों उत्पन्न होते हैं, लेकिन ये सिग्नल अलग-अलग गति से प्रसारित होते हैं। दोष बिंदु का पता लगाने के लिए न्यूनतम प्रसार समय अंतर का उपयोग किया जाता है।
③ ऑडियो सेंसिंग तकनीक: तकनीशियन ध्वनिक सिग्नल की ताकत की पहचान करने के लिए अपने कानों का उपयोग करते हैं और अंततः केबल दोष के स्थान का निर्धारण करते हैं। केबल के दो चरणों के बीच, या धातु के आवरण और एक चरण के बीच 1kHz या अन्य आवृत्ति का एक ऑडियो करंट सिग्नल लागू किया जाता है। यह एक ऑडियो विद्युत चुम्बकीय सिग्नल उत्पन्न करता है, जो पास के ओपन-सर्किट दोष या धातु शॉर्ट-सर्किट दोष के ठीक ऊपर एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र बनाता है, जिससे दोष बिंदु का पता चलता है।