智能型電纜故障測試儀

　　產品名稱：智能型電纜故障測試儀

　　產品簡介：

　　智能型主要電腦自動操作系統，是一套綜合性的電纜故障探測儀器。能對電纜的高阻閃絡故障，高低阻性的接地，短路和電纜的斷線，接觸不良等故障進行測試，若配備聲測法定點儀，可準確測定故障點的 位置。特別適用于測試各種型號、不同等級電壓的電力電纜及通信電纜。

　　操作方法：◆ 低壓脈沖測試法

　　一、測試原理

　　電纜故障的測試是基于電波在傳輸線中的傳輸時遇到線路阻抗不均勻而產生反向的原理。

　　根據傳輸線理論，每條線路都有其一定的特性阻抗Zc，它由線路的結構決定，而與線路的長度無關。在均勻傳輸線路上，任一點的輸入阻抗等于特性阻抗，若終端所接負載等于特性阻抗，線路發送的電流波或電壓波沿線傳送，到達終端被負載全部吸收而無反向。當線路上任一點阻抗不等于Zc時，電波在該點將產生全反射或部分反射。反射的大小和極性可用反射系數P表示，其關系式如下：

　　式中：Zc為傳輸線的特性阻抗

　　Zo為傳輸線反射點的阻抗

　　(1)當線路無故障時，Zo=Zc，P=0，無反射。

　　(2)當線路發生斷線故障時，Zo=∞，P=1，線路發生全反射，且反射波與入射波極性相同。

　　(3)當線路發生短路時，Zo=1，P=-1，線路發生負的全反射，反射波與入射波相性相反。

　　當線路輸入一個脈沖電波時，該脈沖便以速度V沿線路傳輸，當行Lx距離遇到故障點后被反射折回輸入端，其往返時間為T，則可表示為：

　　V為電波在線路中的傳播速度，與線路一次參數有關，對每種線路它是一個固定值，可通過計算和儀器實測得到。將脈沖源的發射脈沖和線路故障點的反射波以一顯示器實時顯示，并由儀器提供的時鐘信號可測得時間T。因此線路故障點的距離Lx便可由(2)式求得。不同故障時的波形圖如圖1所示。

　　對電纜的低阻性接地和短路故障及斷線故障，及沖法可很方便地測出故障距離。但對高阻性故障，因在低電壓的脈沖作用下仍呈現很高的阻抗，使反射波不明顯甚至無反射。此種情況下需加一定的直流高壓或沖擊高壓使其放電，利用閃絡電弧形成瞬間短路產生電波反射。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，接觸不良，低阻性接地和短路故障以及電纜的全長和波速的測量。

　　一般步驟如下：

　　a.將面板上觸發工作方式開關置于“脈沖”(　　　)位置。

　　b.將測試線插入儀器面板上輸入插座內，再將測試線的接線夾與被測電纜相連。若為接地故障應將黑色夾子與被測電纜的地線相連。

　　c.斷開被測電纜線對的局內設備。

　　d.搜索故障回波及判斷故障性質

　　使儀器增益 ，觀察屏幕上有無反射脈沖，若沒有，則按照6.3.1的方法改變測量范圍，每改變一檔范圍并觀察有無反射脈沖，一檔一檔地搜索并仔細觀察，至搜索到反射脈沖時為止。故障性質由反射回波的極性判斷。若反射脈沖為正脈沖，則為開路斷線故障，若反射脈沖為負脈沖，則為短路或接地故障。

　　e.距離測試，按增益控制鍵“▲或▼”使反射脈沖前沿最徒。然后按光標移動鍵“?或?”三秒左右快速移動，光標自動移至故障回波的前沿拐點處自動停下，此時屏幕上方顯示的距離即為故障點到測試端的距離。 ◆ 直流高壓閃絡法

　　當故障電阻極高，尚未形成穩定電阻通道之前，可利用逐步升高的直流電壓施于被測電纜。至一定電壓值后故障點 被擊穿，形成閃絡，利用閃絡電弧對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路反射。這樣電壓在輸入端和故障點之間將多次反射，直至能量消耗殆盡為止。測試原理線路圖如圖2所示，線路的反射波形如圖3所示。

　　故障點距離：

　　其中：T=t2-t1=t2-t1=t2-t1=……

　　理論波形為徒峻的矩形波，因反射的不完全和線路損耗使實際波形幅度減小和前后變圓滑。一、直流高壓閃絡法

　　1.首先檢查觸發工作方式選擇開關位置于閃絡(　　)位置，傳播速度應為被測電纜的波速值。

　　2.適用范圍：故障點阻很高，尚未形成穩定通道，在一定的直流高壓作用下，可產生閃絡放電故障的電力電纜(即高阻閃絡性故障)。預防性進穿電壓試驗一般采用此法測試。

　　3.直流高壓閃絡故障持續時間有長有短，短的僅閃絡幾次即消失。直閃法波形簡單，容易判斷，故障測量的準確度較高，因此應珍惜該過程的測試。

　　4.接通儀器電源，屏幕出現視窗。然后逐步調節調壓器升高測試電壓，當故障點產生閃絡現象時，毫安表中電流突然增大，電壓表指針抖動。顯示屏上應出現所示波形。t1～t2間為故障距離。

　　5.高壓直閃法的試驗電壓高幾千伏至幾十千伏，應遵守高壓操作規程。應將高壓試驗設備的接地端，高壓測試裝置的地線端和儀器的地線直接接至電纜鉛包，鉛包要可靠地接大地。或按要求接好地線。使用前應檢查高壓測試裝置內的水阻及分壓電阻是否正確。 ◆ 沖擊高壓閃絡法

　　當故障電阻降低，形成穩定電阻通道后，因設備容量所限，直流高壓加不上去，此時需改用沖擊電壓測試。直流高壓經球間隙對電纜充電直至擊穿，仍用其形成的閃絡電弧產生短路反射。在電纜輸入端需加測量電感L以讀取回波。其原理線路見圖4所示，電波在故障點被短路反射，在輸入端被L反射，在其間將形成多次反射。因電感L的自感現象，開始由于L的阻流作用呈現開路反射，隨著電流的增加經一定時間后呈現短路反射。而整個線路又由電容C和電感L又組成一個L—C放電的大過程。因此，在線路輸入端所呈現的波過程是一個近于衰減的余弦曲線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為放電延遲時間。

　　一、沖擊高壓閃絡法

　　1.沖閃法的適用范圍：故障電阻雖高但已形成穩定通道的電力電纜，高壓設備受容量限制，直流電壓加不上云，應改用沖閃法。其方法是通過放電球間隙向電壓加沖擊高壓，使故障點擊穿產生閃絡。凡直閃法和脈沖法無法測出的故障原則上均可用此法測試，適應范圍較大。

　　2.同樣須先檢查工作方式開關是否置于閃絡位置，高壓測試裝置中水陰及分壓電阻是否正確。

　　3.線路連接設備。地線按要求接好。其中儲能電容C要求大于1μF，耐壓應能滿足試驗要求。其它設備要求與直閃法相同。電感一般取高壓測試裝置中的2或3，也可視被測電纜段的長度或根據反射波形適當增大或減小。

　　4.測試方法：調節調壓器升高試驗電壓至故障能被擊穿為止。高壓測試裝置放電調節器球間隙的距離應視故障電阻和試驗電壓能正常放電決定。沖擊閃絡故障點放電正常與否可由放電的全過程波形判斷。

　　5.亦可由球間隙放電響聲及電表指示判斷是否出現故障點擊穿閃絡現象。若放電不好可適當提高試驗電壓，加大球間隙距離或加大儲能電容器的容量。

　　6.故障距離的測試與前述方法相同。