檢測(cè)故障電纜3大常用方法

故障電纜初測(cè)法分為回路電橋平衡法、低壓脈沖反射法、閃測(cè)儀法，在電纜故障初測(cè)法中，先按故障性質(zhì)不同，選用合適的電纜故障測(cè)試儀，利用電纜線路技術(shù)資料測(cè)量并計(jì)算出故障點(diǎn)離測(cè)試點(diǎn)的距離和故障點(diǎn)的路徑位置。初測(cè)法主要有回路電橋平衡法、低壓脈沖反射法和閃測(cè)儀法三種。

回路電橋平衡法, 簡(jiǎn)稱電橋法，是利用故障電纜的長(zhǎng)度與電阻成線性的關(guān)系，將直流電橋改接成便于測(cè)量電纜一相或兩相低阻抗接地的方法。電橋法的原理示意如圖1所示。接地電阻值的范圍依電橋的使用電壓和檢流計(jì)的靈敏度而定，一般<100kΩ。當(dāng)接地電阻值很大時(shí)，電橋電源的很大一部分電壓將降落在該接地電阻上而使檢流計(jì)很不靈敏，致使測(cè)量誤差增加。為了擴(kuò)大電橋法的應(yīng)用范圍，可以提高檢流計(jì)的靈敏度和升高電橋電源電壓，但這兩種措施都是有限度的。提高檢流計(jì)靈敏度的辦法可在檢流計(jì)前加裝直流放大器，但放大器的增益過(guò)高會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的零點(diǎn)漂移現(xiàn)象而導(dǎo)致電橋無(wú)法平衡。升高電橋電源的電壓需要相應(yīng)增加橋體對(duì)地的絕緣強(qiáng)度和采取保護(hù)操作人員的安全措施，當(dāng)電源電壓升高到一定值時(shí)，故障電阻通常表現(xiàn)為不穩(wěn)定的狀態(tài)，如果接地電阻突然下降為零，高壓就會(huì)全部加在電橋上而使檢流計(jì)燒毀。

圖1 電橋法原理示意

電橋法的特點(diǎn)和要求是：①只適用于測(cè)量電纜線路中的單點(diǎn)故障，如果線路中同時(shí)存在幾個(gè)故障點(diǎn)，就不能應(yīng)用;②電纜線路另一端的跨接線越短越好，其截面積應(yīng)接近電纜導(dǎo)體的截面積，并緊固連接，使其接觸電阻接近于零;③提高試驗(yàn)電壓作高電阻接地故障測(cè)試時(shí)，必須特別注意安全問(wèn)題。

用故障燒穿裝置將閃絡(luò)性故障轉(zhuǎn)化為接地故障后，需立即用電橋法測(cè)量，以免絕緣恢復(fù)使故障點(diǎn)重新封閉。同時(shí)不要把故障的接地電阻燒得太低，以免用精測(cè)定點(diǎn)法時(shí)帶來(lái)音量過(guò)小的困難。

低壓脈沖反射法，簡(jiǎn)稱脈沖法，是利用脈沖信號(hào)在電纜線路中傳播時(shí)遇到波阻抗不匹配點(diǎn)產(chǎn)生電磁波反射的原理，由示波器上測(cè)得脈沖波反射時(shí)間和電纜波速，確定電纜故障點(diǎn)的距離。脈沖法的接線示意如圖2所示。通常電纜線路中的阻抗不匹配點(diǎn)，除了導(dǎo)體斷線(開(kāi)路)、短路和接地故障外，在電纜接頭和電纜穿過(guò)金屬管道等處也都是阻抗不均勻點(diǎn)，同樣會(huì)產(chǎn)生波的反射，測(cè)試時(shí)必須仔細(xì)辨別。尤其是當(dāng)接地電阻值大于電纜波阻抗的2～3倍以上時(shí)，反射波幅值很小，更難以辨別故障點(diǎn)。脈沖法最適用于測(cè)尋斷線故障，同時(shí)也適用于測(cè)尋接地電阻小于100Ω的電纜故障。數(shù)字式電纜故障測(cè)試儀可將故障點(diǎn)距離用五位數(shù)碼管顯示的數(shù)字直接讀出，其原理是利用輸入電纜的發(fā)送脈沖及其遇到故障點(diǎn)發(fā)生反射所形成的反射脈沖控制電子計(jì)時(shí)開(kāi)關(guān)，利用運(yùn)算器將所測(cè)得的時(shí)間與電纜中信號(hào)傳播的速度按一定的函數(shù)關(guān)系進(jìn)行運(yùn)算，最終從數(shù)碼管上可直接讀出以米為單位的故障點(diǎn)距離值。

圖2 脈沖法接線示意

電纜故障閃測(cè)儀法，在電纜故障相上施加直流高壓或沖擊高壓使故障點(diǎn)絕緣瞬時(shí)擊穿，利用擊穿放電時(shí)的電波來(lái)回反射的時(shí)間及電波在電纜中的傳播速度，可求得故障點(diǎn)距離。電纜故障閃測(cè)儀可分為數(shù)字直讀式和示波器式兩種。