電纜故障測(cè)試儀的測(cè)試方法及測(cè)試原理簡(jiǎn)介
任何電纜故障的測(cè)試,均以找到故障發(fā)生點(diǎn)為zui終目的,但就其測(cè)試過程來說,一般分為三個(gè)步驟:一為故障距離粗測(cè);二是尋找故障電纜埋設(shè)路徑;三是*定位故障點(diǎn)。當(dāng)然,實(shí)際測(cè)試中,三個(gè)步驟是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況靈活運(yùn)用的。
1、電纜故障粗測(cè)方法及發(fā)展歷史概述
(1)、電纜故障測(cè)試儀脈沖反射法:到了上世紀(jì)七八十年代,電纜故障測(cè)試普遍采用了閃測(cè)法測(cè)試,原理為脈沖反射法(也叫雷達(dá)法)。所用的儀器以電子管、晶體管電路為主,體積龐大。采用的顯示器先后有示波管型閃測(cè)儀、存貯示波管型閃測(cè)儀等等。到了上世紀(jì)九十年代以后,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普遍應(yīng)用,智能型電纜故障閃絡(luò)測(cè)試儀(閃測(cè)儀)開始投入使用,采用的測(cè)試原理依舊是脈沖反射法。采用的閃測(cè)儀從顯像管顯示到液晶顯示,普遍應(yīng)用單片機(jī)電路進(jìn)行控制,使電纜故障的粗測(cè)工作進(jìn)入到一個(gè)新境界。
?。?)、電纜故障測(cè)試儀電橋法:自從有了地埋電纜以后,電纜故障的檢測(cè)工作就成了必須解決的問題。zui初的電纜故障粗測(cè)工作,是用電橋平衡測(cè)試原理進(jìn)行的,當(dāng)時(shí)曾用過電阻電橋、電容電橋、低壓電橋、高壓電橋等。用電橋原理測(cè)試電纜故障距離,曾是上世紀(jì)六七十年代普遍采用的方法。到了2000年以后,使用電橋法測(cè)試原理的儀器還繼續(xù)使用并且有所發(fā)展,使用計(jì)算機(jī)技術(shù)后,現(xiàn)在也出現(xiàn)了具有更高智能化的電橋測(cè)試儀(如高壓數(shù)字電橋)。電纜故障測(cè)試儀/電纜故障測(cè)試儀廠家應(yīng)用脈沖反射法(也有叫沖閃法)的智能型閃測(cè)儀,是目前應(yīng)用范圍zui廣,市場(chǎng)保有量zui大的電纜故障粗測(cè)儀器。例如北京供電系統(tǒng),由于地埋電纜使用時(shí)間長,電纜鋪設(shè)量大,應(yīng)用電纜故障測(cè)試儀的歷史也較長,從1993年后10年間,購買的單片機(jī)控制的、DTC系列探測(cè)儀的早期產(chǎn)品、TC系列大屏幕液晶顯示的電纜故障測(cè)試儀有50余套,幾乎每個(gè)供電部門都使用。并且在有些供電部門,把該類電纜故障測(cè)試儀的使用,作為電纜測(cè)試工種工考試必須掌握的技能,筆者曾多次對(duì)北京供電系統(tǒng)進(jìn)行過脈沖反射法電纜故障測(cè)試儀的技術(shù)培訓(xùn)。由于該類儀器應(yīng)用時(shí)間長,對(duì)該類型的閃測(cè)儀的使用知識(shí)和使用經(jīng)驗(yàn)的培訓(xùn)資料及專著種類較多,有利于用戶及時(shí)掌握儀器的使用技巧。
電纜故障測(cè)試儀脈沖反射法閃測(cè)儀的測(cè)試原理為:
測(cè)量電纜故障時(shí),電纜可視為一條均勻分布的傳輸線,根據(jù)傳輸線(長線)理論,在電纜一端加脈沖電壓,則此脈沖按一定的速度(決定于電纜介質(zhì)的介電常數(shù)和導(dǎo)磁系數(shù))沿線傳輸,當(dāng)脈沖遇到故障點(diǎn)(或阻抗不均勻點(diǎn))就會(huì)發(fā)生反射,用閃測(cè)儀記錄下發(fā)送脈沖和反射脈沖之間的傳輸時(shí)間△T,則可按已知的傳輸速度V來計(jì)算出故障點(diǎn)的距離Lx,Lx=V·△T/2
測(cè)全長則可利用終端反射脈沖:L=V·T/2
同樣已知電纜全長,可測(cè)出脈沖傳輸速度:V=2L/T
電纜故障測(cè)試儀脈沖法測(cè)試分為低壓脈沖法和高壓脈沖法,二者測(cè)試原理是一樣的,只是產(chǎn)生脈沖的方式不一樣,智能型測(cè)試儀的故障距離計(jì)算是儀器自動(dòng)完成的。
?。?)、電纜故障測(cè)試儀二次脈沖法:二次脈沖法其基本原理還是脈沖反射法,是近幾年發(fā)展中的一種比較前沿的新的電纜故障粗測(cè)方法。其技術(shù)特點(diǎn)是:高阻故障呈現(xiàn)低壓脈沖短路故障波形特征,容易判讀。換句話講,就是在用高壓脈沖擊穿高阻故障的瞬間,給故障電纜發(fā)射低壓脈沖信號(hào),用低壓脈沖短路故障波形測(cè)試電纜高阻故障。與傳統(tǒng)的測(cè)試方法相比,二次脈沖法的*之處,是將沖擊高壓閃絡(luò)法中的復(fù)雜波形簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)單的低壓脈沖短路故障波形。
電纜故障測(cè)試儀二次脈沖法的關(guān)鍵是要給閃測(cè)儀加一個(gè)高頻高壓數(shù)據(jù)處理器。從測(cè)試原理講,二次脈沖法的測(cè)試原理有其*性,但是其測(cè)試儀器相對(duì)復(fù)雜,儀器使用也較普通的閃測(cè)儀復(fù)雜。