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电缆故障粗测方法及发展历史概述

作者: 来源: 发布于:2018-12-21 9:00:10

一、脉冲反射法


到了上世纪七八十年代,电缆故障测试普遍采用了闪测法测试,原理为脉冲反射法(也叫雷达法)。所用的仪器以电子管、晶体管电路为主,体积庞大。采用的显示器先后有示波管型闪测仪、存贮示波管型闪测仪等等。到了上世纪九十年代以后,随着计算机技术的普遍应用,智能型电缆故障闪络测试仪(闪测仪)开始投入使用,采用的测试原理依旧是脉冲反射法。采用的闪测仪从显像管显示到液晶显示,普遍应用单片机电路进行控制,使电缆故障的粗测工作进入到一个新境界。


二、电桥法


自从有了地埋电缆以后,电缆故障的检测工作就成了必须解决的问题。最初的电缆故障粗测工作,是用电桥平衡测试原理进行的,当时曾用过电阻电桥、电容电桥、低压电桥、高压电桥等。用电桥原理测试电缆故障距离,曾是上世纪六七十年代普遍采用的方法。到了2000年以后,使用电桥法测试原理的仪器还继续使用并且有所发展,使用计算机技术后,现在也出现了具有更高智能化的电桥测试仪(如高压数字电桥)。应用脉冲反射法(也有叫冲闪法)的智能型闪测仪,是目前应用范围最广,市场保有量最大的电缆故障粗测仪器。例如北京供电系统,由于地埋电缆使用时间长,电缆铺设量大,应用电缆故障测试仪的历史也较长,从1993年后10年间,购买的单片机控制的、DTC系列探测仪的早期产品、TC系列大屏幕液晶显示的电缆故障测试仪有50余套,几乎每个供电部门都使用。并且在有些供电部门,把该类电缆故障测试仪的使用,作为电缆测试工种高级工考试必须掌握的技能,笔者曾多次对北京供电系统进行过脉冲反射法电缆故障测试仪的技术培训。由于该类仪器应用时间长,对该类型的闪测仪的使用知识和使用经验的培训资料及专著种类较多,有利于用户及时掌握仪器的使用技巧。


脉冲反射法闪测仪的测试原理为:

测量电缆故障时,电缆可视为一条均匀分布的传输线,根据传输线(长线)理论,在电缆一端加脉冲电压,则此脉冲按一定的速度(决定于电缆介质的介电常数和导磁系数)沿线传输,当脉冲遇到故障点(或阻抗不均匀点)就会发生反射,用闪测仪记录下发送脉冲和反射脉冲之间的传输时间△T,则可按已知的传输速度V来计算出故障点的距离Lx,Lx=V·△T/2

测全长则可利用终端反射脉冲:L=V·T/2

同样已知电缆全长,可测出脉冲传输速度:V=2L/T

脉冲法测试分为低压脉冲法和高压脉冲法,二者测试原理是一样的,只是产生脉冲的方式不一样,智能型测试仪的故障距离计算是仪器自动完成的。


三、二次脉冲法


二次脉冲法其基本原理还是脉冲反射法,是近几年发展中的一种比较前沿的新的电缆故障粗测方法。其技术特点是:高阻故障呈现低压脉冲短路故障波形特征,容易判读。换句话讲,就是在用高压脉冲击穿高阻故障的瞬间,给故障电缆发射低压脉冲信号,用低压脉冲短路故障波形测试电缆高阻故障。与传统的测试方法相比,二次脉冲法的先进之处,是将冲击高压闪络法中的复杂波形简化为简单的低压脉冲短路故障波形。


二次脉冲法的关键是要给闪测仪加一个高频高压数据处理器。从测试原理讲,二次脉冲法的测试原理有其先进性,但是其测试仪器相对复杂,仪器使用也较普通的闪测仪复杂。




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