智能型電纜故障測(cè)試儀

　　產(chǎn)品名稱(chēng)：智能型電纜故障測(cè)試儀

　　產(chǎn)品簡(jiǎn)介：

　　智能型主要電腦自動(dòng)操作系統(tǒng)，是一套綜合性的電纜故障探測(cè)儀器。能對(duì)電纜的高阻閃絡(luò)故障，高低阻性的接地，短路和電纜的斷線(xiàn)，接觸不良等故障進(jìn)行測(cè)試，若配備聲測(cè)法定點(diǎn)儀，可準(zhǔn)確測(cè)定故障點(diǎn)的位置。特別適用于測(cè)試各種型號(hào)、不同等級(jí)電壓的電力電纜及通信電纜。

　　操作方法：◆ 低壓脈沖測(cè)試法

　　一、測(cè)試原理

　　電纜故障的測(cè)試是基于電波在傳輸線(xiàn)中的傳輸時(shí)遇到線(xiàn)路阻抗不均勻而產(chǎn)生反向的原理。

　　根據(jù)傳輸線(xiàn)理論，每條線(xiàn)路都有其一定的特性阻抗Zc，它由線(xiàn)路的結(jié)構(gòu)決定，而與線(xiàn)路的長(zhǎng)度無(wú)關(guān)。在均勻傳輸線(xiàn)路上，任一點(diǎn)的輸入阻抗等于特性阻抗，若終端所接負(fù)載等于特性阻抗，線(xiàn)路發(fā)送的電流波或電壓波沿線(xiàn)傳送，到達(dá)終端被負(fù)載全部吸收而無(wú)反向。當(dāng)線(xiàn)路上任一點(diǎn)阻抗不等于Zc時(shí)，電波在該點(diǎn)將產(chǎn)生全反射或部分反射。反射的大小和極性可用反射系數(shù)P表示，其關(guān)系式如下：

　　式中：Zc為傳輸線(xiàn)的特性阻抗

　　Zo為傳輸線(xiàn)反射點(diǎn)的阻抗

　　(1)當(dāng)線(xiàn)路時(shí)，Zo=Zc，P=0，無(wú)反射。

　　(2)當(dāng)線(xiàn)路發(fā)生斷線(xiàn)故障時(shí)，Zo=∞，P=1，線(xiàn)路發(fā)生全反射，且反射波與入射波極性相同。

　　(3)當(dāng)線(xiàn)路發(fā)生短路時(shí)，Zo=1，P=-1，線(xiàn)路發(fā)生負(fù)的全反射，反射波與入射波相性相反。

　　當(dāng)線(xiàn)路輸入一個(gè)脈沖電波時(shí)，該脈沖便以速度V沿線(xiàn)路傳輸，當(dāng)行Lx距離遇到故障點(diǎn)后被反射折回輸入端，其往返時(shí)間為T(mén)，則可表示為：

　　V為電波在線(xiàn)路中的傳播速度，與線(xiàn)路一次參數(shù)有關(guān)，對(duì)每種線(xiàn)路它是一個(gè)固定值，可通過(guò)計(jì)算和儀器實(shí)測(cè)得到。將脈沖源的發(fā)射脈沖和線(xiàn)路故障點(diǎn)的反射波以一顯示器實(shí)時(shí)顯示，并由儀器提供的時(shí)鐘信號(hào)可測(cè)得時(shí)間T。因此線(xiàn)路故障點(diǎn)的距離Lx便可由(2)式求得。不同故障時(shí)的波形圖如圖1所示。

　　對(duì)電纜的低阻性接地和短路故障及斷線(xiàn)故障，及沖法可很方便地測(cè)出故障距離。但對(duì)高阻性故障，因在低電壓的脈沖作用下仍呈現(xiàn)很高的阻抗，使反射波不明顯甚至無(wú)反射。此種情況下需加一定的直流高壓或沖擊高壓使其放電，利用閃絡(luò)電弧形成瞬間短路產(chǎn)生電波反射。二、低壓脈沖法

　　低壓脈沖法的適用范圍是通信和電力電纜的斷線(xiàn)，接觸不良，低阻性接地和短路故障以及電纜的全長(zhǎng)和波速的測(cè)量。

　　一般步驟如下：

　　a.將面板上觸發(fā)工作方式開(kāi)關(guān)置于“脈沖”(　　　)位置。

　　b.將測(cè)試線(xiàn)插入儀器面板上輸入插座內(nèi)，再將測(cè)試線(xiàn)的接線(xiàn)夾與被測(cè)電纜相連。若為接地故障應(yīng)將黑色夾子與被測(cè)電纜的地線(xiàn)相連。

　　c.斷開(kāi)被測(cè)電纜線(xiàn)對(duì)的局內(nèi)設(shè)備。

　　d.搜索故障回波及判斷故障性質(zhì)

　　使儀器增益*大，觀察屏幕上有無(wú)反射脈沖，若沒(méi)有，則按照6.3.1的方法改變測(cè)量范圍，每改變一檔范圍并觀察有無(wú)反射脈沖，一檔一檔地搜索并仔細(xì)觀察，至搜索到反射脈沖時(shí)為止。故障性質(zhì)由反射回波的極性判斷。若反射脈沖為正脈沖，則為開(kāi)路斷線(xiàn)故障，若反射脈沖為負(fù)脈沖，則為短路或接地故障。

　　e.距離測(cè)試，按增益控制鍵“▲或▼”使反射脈沖前沿*徒。然后按光標(biāo)移動(dòng)鍵“?或?”三秒左右快速移動(dòng)，光標(biāo)自動(dòng)移至故障回波的前沿拐點(diǎn)處自動(dòng)停下，此時(shí)屏幕上方顯示的距離即為故障點(diǎn)到測(cè)試端的距離。 ◆ 直流高壓閃絡(luò)法

　　當(dāng)故障電阻，尚未形成穩(wěn)定電阻通道之前，可利用逐步升高的直流電壓施于被測(cè)電纜。至一定電壓值后故障點(diǎn)被擊穿，形成閃絡(luò)，利用閃絡(luò)電弧對(duì)所加入電壓形成短路反射，反射回波在輸入端被高阻源形成開(kāi)路反射。這樣電壓在輸入端和故障點(diǎn)之間將多次反射，直至能量消耗殆盡為止。測(cè)試原理線(xiàn)路圖如圖2所示，線(xiàn)路的反射波形如圖3所示。

　　故障點(diǎn)距離：

　　其中：T=t2-t1=t2-t1=t2-t1=……

　　理論波形為徒峻的矩形波，因反射的不和線(xiàn)路損耗使實(shí)際波形幅度減小和前后變圓滑。一、直流高壓閃絡(luò)法

　　1.首先檢查觸發(fā)工作方式選擇開(kāi)關(guān)位置于閃絡(luò)(　　)位置，傳播速度應(yīng)為被測(cè)電纜的波速值。

　　2.適用范圍：故障點(diǎn)阻很高，尚未形成穩(wěn)定通道，在一定的直流高壓作用下，可產(chǎn)生閃絡(luò)放電故障的電力電纜(即高阻閃絡(luò)性故障)。預(yù)防性進(jìn)穿電壓試驗(yàn)一般采用此法測(cè)試。

　　3.直流高壓閃絡(luò)故障持續(xù)時(shí)間有長(zhǎng)有短，短的僅閃絡(luò)幾次即消失。直閃法波形簡(jiǎn)單，容易判斷，故障測(cè)量的準(zhǔn)確度較高，因此應(yīng)珍惜該過(guò)程的測(cè)試。

　　4.接通儀器電源，屏幕出現(xiàn)視窗。然后逐步調(diào)節(jié)調(diào)壓器升高測(cè)試電壓，當(dāng)故障點(diǎn)產(chǎn)生閃絡(luò)現(xiàn)象時(shí)，毫安表中電流突然增大，電壓表指針抖動(dòng)。顯示屏上應(yīng)出現(xiàn)所示波形。t1～t2間為故障距離。

　　5.高壓直閃法的試驗(yàn)電壓高幾千伏至幾十千伏，應(yīng)遵守高壓操作規(guī)程。應(yīng)將高壓試驗(yàn)設(shè)備的接地端，高壓測(cè)試裝置的地線(xiàn)端和儀器的地線(xiàn)直接接至電纜鉛包，鉛包要可靠地接大地。或按要求接好地線(xiàn)。使用前應(yīng)檢查高壓測(cè)試裝置內(nèi)的水阻及分壓電阻是否正確。 ◆ 沖擊高壓閃絡(luò)法

　　當(dāng)故障電阻降低，形成穩(wěn)定電阻通道后，因設(shè)備容量所限，直流高壓加不上去，此時(shí)需改用沖擊電壓測(cè)試。直流高壓經(jīng)球間隙對(duì)電纜充電直至擊穿，仍用其形成的閃絡(luò)電弧產(chǎn)生短路反射。在電纜輸入端需加測(cè)量電感L以讀取回波。其原理線(xiàn)路見(jiàn)圖4所示，電波在故障點(diǎn)被短路反射，在輸入端被L反射，在其間將形成多次反射。因電感L的自感現(xiàn)象，開(kāi)始由于L的阻流作用呈現(xiàn)開(kāi)路反射，隨著電流的增加經(jīng)一定時(shí)間后呈現(xiàn)短路反射。而整個(gè)線(xiàn)路又由電容C和電感L又組成一個(gè)L—C放電的大過(guò)程。因此，在線(xiàn)路輸入端所呈現(xiàn)的波過(guò)程是一個(gè)近于衰減的余弦曲線(xiàn)上迭加著快速的脈沖多次反射波。從反射波的間隔可求出故障的距離。

　　故障距離　　　　T+ΔT≥T　　其中ΔT為放電延遲時(shí)間。

　　一、沖擊高壓閃絡(luò)法

　　1.沖閃法的適用范圍：故障電阻雖高但已形成穩(wěn)定通道的電力電纜，高壓設(shè)備受容量限制，直流電壓加不上云，應(yīng)改用沖閃法。其方法是通過(guò)放電球間隙向電壓加沖擊高壓，使故障點(diǎn)擊穿產(chǎn)生閃絡(luò)。凡直閃法和脈沖法無(wú)法測(cè)出的故障原則上均可用此法測(cè)試，適應(yīng)范圍較大。

　　2.同樣須先檢查工作方式開(kāi)關(guān)是否置于閃絡(luò)位置，高壓測(cè)試裝置中水陰及分壓電阻是否正確。

　　3.線(xiàn)路連接設(shè)備。地線(xiàn)按要求接好。其中儲(chǔ)能電容C要求大于1μF，耐壓應(yīng)能滿(mǎn)足試驗(yàn)要求。其它設(shè)備要求與直閃法相同。電感一般取高壓測(cè)試裝置中的2或3，也可視被測(cè)電纜段的長(zhǎng)度或根據(jù)反射波形適當(dāng)增大或減小。

　　4.測(cè)試方法：調(diào)節(jié)調(diào)壓器升高試驗(yàn)電壓至故障能被擊穿為止。高壓測(cè)試裝置放電調(diào)節(jié)器球間隙的距離應(yīng)視故障電阻和試驗(yàn)電壓能正常放電決定。沖擊閃絡(luò)故障點(diǎn)放電正常與否可由放電的全過(guò)程波形判斷。

　　5.亦可由球間隙放電響聲及電表指示判斷是否出現(xiàn)故障點(diǎn)擊穿閃絡(luò)現(xiàn)象。若放電不好可適當(dāng)提高試驗(yàn)電壓，加大球間隙距離或加大儲(chǔ)能電容器的容量。

　　6.故障距離的測(cè)試與前述方法相同。