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多功能電纜故障定點(diǎn)儀廠(chǎng)家

電纜測試儀的測試方法及測試原理簡(jiǎn)介

簡(jiǎn)要介紹多功能電纜故障檢測儀生產(chǎn)廠(chǎng)家的測試方法和測試原理，任何一種電纜故障測試的最終目的都是找出故障發(fā)生點(diǎn)，但就其測試過(guò)程而言，一般分為三個(gè)步驟：一是故障距離粗測；二是故障距離粗測，找出故障電纜敷設路徑；三是準確定位故障點(diǎn)。當然，在實(shí)際測試中，這三個(gè)步驟是根據現場(chǎng)情況靈活運用的。

1。電纜故障粗測方法概述及發(fā)展歷史

1。脈沖反射法：20世紀70、80年代，電纜故障測試中廣泛采用閃光測試法，其原理是脈沖反射法（又稱(chēng)雷達法）。使用的儀器主要是電子管和晶體管電路，體積很大。先后使用的顯示器有示波管式閃光測試儀、存儲示波管式閃光測試儀等。20世紀90年代以后，隨著(zhù)計算機技術(shù)的廣泛應用，智能電纜故障閃絡(luò )測試儀（flashover tester）開(kāi)始投入使用，其測試原理仍然是脈沖反射法。從顯像管顯示到液晶顯示，flash測試儀一般由單片機控制，將電纜故障的粗測提高到了一個(gè)新的水平。

當時(shí)采用電阻橋、電容橋、低壓橋和高壓橋。用電橋原理測試電纜故障距離是20世紀60、70年代的一種常用方法，2000年以后，用電橋原理測試電纜故障距離的儀器仍在使用，并有一定的發(fā)展。使用計算機技術(shù)后，出現了更多的智能電橋測試儀（如高壓數字電橋）。脈沖反射法（又稱(chēng)脈沖閃光法）是目前市場(chǎng)上應用最廣泛、規模最大的電纜故障檢測儀器。例如，在北京供電系統中，由于埋地電纜使用時(shí)間長(cháng)，電纜敷設量大，電纜故障檢測儀的應用歷史長(cháng)，由單片機控制的電纜故障檢測儀有50多臺，近10年來(lái)，國內外購買(mǎi)了DTC系列探測器和TC系列大屏幕液晶顯示器的早期產(chǎn)品，幾乎所有供電部門(mén)都在使用。并且在有些供電部門(mén)，把該類(lèi)電纜故障測試儀的使用，作為電纜測試工種高級工考試必須掌握的技能，筆者曾多次對北京供電系統進(jìn)行過(guò)脈沖反射法電纜故障測試儀的技術(shù)培訓。由于該類(lèi)儀器使用時(shí)間長(cháng)，關(guān)于該類(lèi)閃光測試儀使用知識和經(jīng)驗的培訓資料和專(zhuān)著(zhù)多種多樣，有助于用戶(hù)及時(shí)掌握儀器的使用技巧。



脈沖反射法閃光測試儀的測試原理如下：

測量電纜故障時(shí)，電纜可視為均勻分布的傳輸線(xiàn)。根據傳輸線(xiàn)（長(cháng)線(xiàn)）理論，在電纜一端加上脈沖電壓，脈沖將以一定的速度（由電纜介質(zhì)的介電常數和磁導率決定）沿線(xiàn)路傳輸。當脈沖遇到故障點(diǎn)（或阻抗不均勻點(diǎn)）時(shí)，會(huì )發(fā)生反射。如果閃光測試儀記錄了發(fā)射脈沖和反射脈沖之間的傳輸時(shí)間△t，則可以根據已知的傳輸速度V計算故障點(diǎn)的距離LX，LX=V·△t/2

如果測量了總長(cháng)度，終端反射脈沖：l=V·T/2
如果電纜的總長(cháng)度已知，則可測量脈沖傳輸速度：V=2L/T
脈沖法分為低壓脈沖法和高壓脈沖法，脈沖法原理相同，但脈沖產(chǎn)生方式不同。智能測試儀的故障距離計算由儀器自動(dòng)完成。

（3）。二次脈沖法：二次脈沖法或脈沖反射法的基本原理是近年來(lái)比較先進(jìn)的電纜故障粗測新方法。其技術(shù)特點(diǎn)是：高阻故障呈現低壓脈沖短路故障的波形特征，易于識別。也就是說(shuō)，利用高壓脈沖擊穿高阻故障的瞬間，向故障電纜發(fā)送低壓脈沖信號，用低壓脈沖短路故障波形測試電纜的高阻故障。與傳統的試驗方法相比，二次脈沖法的優(yōu)點(diǎn)是將沖擊高壓閃絡(luò )法的復雜波形簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)單的低壓脈沖短路故障波形。第二脈沖法的關(guān)鍵是在flash測試儀中增加一個(gè)高頻高壓數據處理器。從測試原理上看，雙脈沖法的原理有其先進(jìn)性，但其測試儀器相對復雜，而且儀器也比普通的閃光測試儀復雜。

2。電纜路徑檢測方法介紹：

利用電磁波進(jìn)行路徑檢測是一種非常成熟的方法，實(shí)際應用效果也非常好。區別在于不同的電纜長(cháng)度、探測深度和信號頻率。現在市場(chǎng)上大量應用的路徑探測儀器，多為探測停電電纜，探測電纜長(cháng)度大于10KM，探測電纜深度大于2m，電磁波頻率1KHZ－20KHZ例如，DTC系列電纜路徑檢測器的電磁波頻率為16KHz，路徑檢測器信號源的峰值功率大于100W，即使電纜埋深2m，路徑檢測器接收到的信號仍然很大。

圖2電纜周?chē)艌?chǎng)分布示意圖及路徑檢測原理，從定點(diǎn)儀器的磁信號中接收路徑信號，找到電纜路徑。根據電纜正上方地面接收電磁信號的最小特性，可以準確地找到電纜的埋置位置。電纜周?chē)拇艌?chǎng)分布和路徑檢測原理如圖2所示：

3。電纜故障精確點(diǎn)法概述：



電纜故障精確點(diǎn)有幾種方法：

（1）。聲學(xué)測量方法：聲學(xué)測量方法從過(guò)去到現在被廣泛使用。這是最有效的方法。但所用儀器已從簡(jiǎn)單的聲電放大器發(fā)展到常用的聲電同步定點(diǎn)儀器。適用于高壓電纜、低壓電纜、直埋電纜、電纜溝電纜等。
聲波測量方法的固定點(diǎn)是高壓脈沖發(fā)生器對故障電纜放電，故障點(diǎn)產(chǎn)生電弧，產(chǎn)生放電聲。在電纜直埋的情況下，會(huì )產(chǎn)生地震波。定點(diǎn)儀器的聲探頭（聲傳感器）接收地震波信號并進(jìn)行放大，然后通過(guò)耳機或表頭輸出。通過(guò)大量的野外試驗，地震波從電纜故障點(diǎn)傳到地面后，迅速衰減到半徑2米以外的極小值。因此，在用定點(diǎn)儀器監測地震波時(shí)，通常在4米處進(jìn)行監測。當監理人員聽(tīng)到地震波時(shí)，表明故障點(diǎn)在2m以?xún)龋灰屑殞ふ易畲舐朁c(diǎn)，就能準確地找到故障點(diǎn)。

（3）電磁法和音頻法：采用電磁波定點(diǎn)或音頻法定點(diǎn)是利用電纜故障點(diǎn)前后電磁波信號或音頻信號的變化來(lái)確定故障點(diǎn)，原則上是可行的。但目前還沒(méi)有性能可靠、實(shí)用的定點(diǎn)儀器。或者說(shuō)，采用電磁波定點(diǎn)的定點(diǎn)儀仍舊在各科研機構研發(fā)之中，還需實(shí)踐中進(jìn)一步驗證提高，達到實(shí)際應用水平.
。采用聲波法定點(diǎn)測量時(shí)，定點(diǎn)儀器的聲波計指示聲波探頭接收到的地震波，耳機也反映聲波探頭接收到的地震波。就在故障點(diǎn)上方，聲音信號最大，離開(kāi)故障點(diǎn)后，聲音信號減小，或者沒(méi)有聲音信號。采用聲磁同步法定點(diǎn)時(shí)，聲波計反射聲波探頭接收到的地震波，磁強計和耳機同時(shí)指示故障點(diǎn)放電時(shí)天線(xiàn)接收到的電磁波。當聲探頭置于故障點(diǎn)上方時(shí)，定點(diǎn)儀的兩個(gè)儀表指示器與耳機聲音同步。在未接收到聲信號的情況下，利用聲磁同步電磁波接收功能，可以及時(shí)掌握球隙的放電節奏，有利于在噪聲環(huán)境中識別故障點(diǎn)的微弱聲信號。此外，聲磁同步定點(diǎn)儀還可以同步檢測故障點(diǎn)和電纜路徑，大大提高了故障定點(diǎn)的效率。

它是應用最廣泛的電纜故障定點(diǎn)儀表。

該音頻信號在電纜故障點(diǎn)處被電弧短路，不再傳播到電纜終端。采用專(zhuān)用接收機接收電纜輻射的音頻電磁波信號。通過(guò)比較音頻電磁波在故障點(diǎn)前后振幅值的變化，判斷接收機在故障點(diǎn)前后的位置，從而達到快速預定故障點(diǎn)的目的。電纜故障磁場(chǎng)預定點(diǎn)技術(shù)是一種較新的故障定點(diǎn)方法。提出這一概念的時(shí)間相對較短，儀器研制和使用的時(shí)間也相對較短。在斷層預定點(diǎn)之后，我們還需要進(jìn)行斷層點(diǎn)的精確點(diǎn)挖掘。

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